Vrste gromobrana: jarbol, kabel i mreža. Štapni i kabelski gromobrani. Zaštitne zone gromobrana. Uređaji za uzemljenje gromobrana Zaštitno djelovanje štapnih i žičanih gromobrana

Vrste gromobrana: jarbol, kabel i mreža.  Štapni i kabelski gromobrani.  Zaštitne zone gromobrana.  Uređaji za uzemljenje gromobrana Zaštitno djelovanje štapnih i žičanih gromobrana
Vrste gromobrana: jarbol, kabel i mreža. Štapni i kabelski gromobrani. Zaštitne zone gromobrana. Uređaji za uzemljenje gromobrana Zaštitno djelovanje štapnih i žičanih gromobrana

Zaštitni učinak gromobrana temelji se na činjenici da grom pogađa najviše i dobro utemeljene metalne konstrukcije. Stoga u konstrukciju neće udariti grom ako se nalazi u zaštitnoj zoni gromobrana. Zona zaštite gromobrana - dio prostora uz gromobran, koji pruža zaštitu konstrukcije od izravnih udara groma s dovoljnim stupnjem pouzdanosti (99%)

Brze promjene struje munje stvaraju elektromagnetsku indukciju - indukciju potencijala u otvorenim metalnim krugovima, stvarajući opasnost od iskrenja na mjestima gdje se ti krugovi međusobno približavaju. To se zove sekundarna manifestacija munje.

Uz vanjske metalne konstrukcije i komunikacije moguće je u štićenu zgradu unijeti i visoke električne potencijale izazvane munjom.

Zaštita od elektrostatičke indukcije postiže se spajanjem metalnih kućišta električne opreme na zaštitno uzemljenje ili na poseban vodič za uzemljenje.

Za zaštitu od unošenja visokih potencijala, podzemne metalne komunikacije, pri ulasku u štićeni objekt, spajaju se na uzemljene elektrode radi zaštite od elektrostatičke indukcije ili električne opreme.

Gromobran se sastoje od nosivog dijela (oslonca), gromobrana, donjeg vodiča i uzemljive elektrode. Postoje dvije vrste gromobrana: štap i kabel. Mogu biti samostojeći, izolirani i neizolirani od štićene građevine ili građevine (sl. 86, a-c).

gromobran: jednostruki gromobran: dvostruki gromobran: antena

Riža. 86. Vrste gromobrana i njihove zaštitne zone:

a - jedna šipka; b - šipka dvostruka; c - antena; 1 - gromobran; 2 - donji vodič, 3 - uzemljenje

Štapni gromobrani su jedan, dva ili više okomitih šipki postavljenih na ili u blizini štićene konstrukcije. Kabelski gromobran - jedan ili dva horizontalna kabela, svaki pričvršćen na dva nosača, duž kojih je položen donji vodič, spojen na zasebnu elektrodu za uzemljenje; na štićenom objektu ili u njegovoj blizini postavljaju se gromobranski nosači. Kao gromobrane koriste se okrugle čelične šipke, cijevi, pocinčani čelični kabel itd. Donji vodiči se izrađuju od čelika bilo kojeg razreda i profila s poprečnim presjekom od najmanje 35 mm2. Svi dijelovi gromobrana i donjih vodiča spojeni su zavarivanjem.

Uzemljivači su površinski, duboki i kombinirani, izrađeni od čelika različitih presjeka ili cijevi. Površinske uzemljene elektrode (trakaste, horizontalne) polažu se na dubini od 1 m ili više od zemljine površine u obliku jedne ili više greda dužine do 30 m. 8 m (od gornjeg kraja uzemljivača do tla površinski).

Otpor elektrode uzemljenja za svaki samostalni gromobran ne smije biti veći od 10 Ohma za zaštitu od munje zgrada i građevina I. i II. kategorije i III. kategorije - 20 Ohma.

4. Uređaj za uzemljenje.

Koncept otpora uređaja za uzemljenje nosača nadzemnog voda na struju groma. Uređaj za uzemljenje je konstrukcija izrađena od električno vodljivih materijala, koja služi za odvod struje u tlo. Njegovi glavni strukturni elementi su sklopke za uzemljenje i uzemljivači. Uzemljivač je vodič (elektroda) ili skup međusobno povezanih metalnih vodiča (elektroda) koji su u kontaktu sa zemljom. Uzemljivač je vodič koji povezuje uzemljene dijelove s elektrodom za uzemljenje. Glavna funkcija koju obavlja uređaj za uzemljenje nosača nadzemnog voda je odvođenje struje munje na tlo, odnosno smanjenje mogućnosti (vjerojatnosti) povratnih bljeskova kada grom udari u nosač i žicu za uzemljenje. Za razliku od konvencionalnih preskoka uzrokovanih vlagom ili onečišćenjem izolacije, struja groma stvara električni potencijal na stupu, puno veći od potencijala faznog vodiča, pa se preskakanje događa u suprotnom smjeru. Što je manji otpor uređaja za uzemljenje, manja je mogućnost obrnutog preskakanja. Otpor uređaja za uzemljenje je omjer napona na uređaju za uzemljenje i struje koja teče od uzemljivača prema zemlji. Otpor uređaja za uzemljenje nije jedini parametar koji utječe na vjerojatnost povratnih bljeskova. Također imaju značajan utjecaj: duljina niza izolatora; visina gromobranskog kabela i fazne žice; udaljenost između kabela i žice itd. S povećanjem duljine vijenca, na primjer, povećava se električna čvrstoća odgovarajućeg zračnog raspora, a time se smanjuje vjerojatnost obrnutog preklapanja. To bi trebao biti slučaj s povećanjem klase mrežnog napona. No, kod vodova višeg napona povećava se i visina stupova, što dovodi do povećanja broja udara groma u stupove i uzemljenje. Povećava se i induktivnost nosača, što povećava vjerojatnost obrnutih bljeskova. Struja groma, kada udari u oslonac, širi se duž kabela za zaštitu od groma. Struja u kabelu inducira struje u žici i nosaču, što u konačnici dovodi do povećanja napona primijenjenog na izolacijski razmak žice - nosač. Dakle, vjerojatnost obrnutog bljeska kada munja udari u stup je složena funkcionalna vrijednost koja ovisi o nizu parametara. Ako se svi parametri, osim otpora uređaja za uzemljenje, smatraju konstantnim, tj. uz određenu vrstu potpore, tada je moguće izračunati krivulju vjerojatnosti stražnjih preklapanja. Ispod su početni podaci za izračun vjerojatnosti povratnih preskoka u slučaju udara groma u međunosač tipa P220-2T: Maksimalni radni napon, kV 252 50% napon pražnjenja pozitivnog polariteta: impulsna jačina zračnog raspora, odgovarajući do građevinske visine izolacijskog niza, kV 1248 Visina užeta na nosaču, m 42 Visina gornje žice, m 33 Prosječni raspon, 400 Polumjer kabela, 0,007 Polumjer žice, m 0,012 Udaljenost između kabela i gornje žice horizontalno, 3 Udaljenost između kabela, m 1 Progib užeta, 13 Progib žice, m 15 Ekvivalentni polumjer nosača, m 3,2 Na temelju ovih podataka napravljeni su proračuni ovisnosti vjerojatnosti obrnutog preklapanja o vrijednosti otpora uređaj za uzemljenje. Ova ovisnost prikazana je na sl. 1. Iz slike se vidi da se krivulja prilično strmo diže do otpora R = 300 Ohm, a zatim postupno raste do R = 1000 Ohma. U budućnosti se vjerojatnost obrnutih preklapanja polako približava razini od 0,3, bez prekoračenja ove vrijednosti. Brojčana vrijednost vjerojatnosti od 0,3 znači da će od oko 10 udara munje u tri slučaja doći do obrnutog preskoka. Za druge vrste nosača ova granična razina može biti drugačija, važno je samo naglasiti: ako se zbog karakteristika tla (pijesak, kamen) otpor uređaja za uzemljenje pokaže prilično velikim, npr. , 5000 Ohm, tada smanjenje otpora na 1000 Ohm više nema smisla. Dakle, vjerojatnost obrnutih bljeskova i broj s njim povezanih ispada munje ovise o otporu uređaja za uzemljenje tornja. Ova se ovisnost očituje u većoj mjeri pri niskim otporima uzemljenja: od jedinica do stotina ohma. Uređaj za uzemljenje stupa dalekovoda je električni krug s raspoređenim parametrima: otpornost i induktivnost metala, vodljivost tla i kapacitet. Ako se na ulaz takvog kruga primijeni sinusoidni napon (ili struja) dovoljno visoke frekvencije, tada će na različitim udaljenostima od izvora omjer napona i jakosti struje, tj. otpora u danoj točki, biti drugačiji. Riža. Slika 1. Ovisnost vjerojatnosti obrnutih preskoka o otporu uređaja za uzemljenje nosača Još složeniji oblik ovisnosti između napona i struje uočava se kada se na uzemljivač primijeni impuls struje munje. Puls karakteriziraju dva parametra: najveća vrijednost (amplituda) struje i vrijeme porasta struje (prednje trajanje). Pri malim amplitudama ne dolazi do iskrenja u zemlji. Međutim, velike struje munje dovode do električnog sloma tla, koje u području uz uzemljivač dobiva nulti električni otpor: uzemljivač se, takoreći, povećava u veličini. Za potpunu analizu procesa u uzemljivaču pod utjecajem struje groma potrebno je uzeti u obzir čimbenike kao što su duljina uzemljivača, otpornost tla, amplituda i trajanje prednjeg dijela uzemljivača. puls struje munje i trenutak promatranja. Svi ovi čimbenici uzimaju se u obzir impulsnim koeficijentima, koji označavaju ai. Otpornost prirodnih i umjetnih uzemljivača. Prirodni uzemljivači nazivaju se električno vodljivi dijelovi komunikacija, zgrada i građevina za industrijsku ili drugu namjenu koji su u dodiru sa zemljom i služe za uzemljenje. Umjetni uzemljivač je vodič za uzemljenje posebno izrađen za uzemljenje. Riža. Slika 2. Armiranobetonska podnožja (c) i njezin projektni model (b) Čelična armatura temelja metalnih nosača i ukopanog dijela armiranobetonskih nosača u mnogim slučajevima prilično dobro obavlja funkciju preusmjeravanja struja groma na tlo, t.j. , igra ulogu prirodne uzemljene elektrode. To je zbog činjenice da je beton kao vodič električne struje porozno tijelo koje se sastoji od velikog broja tankih kanala ispunjenih vlagom i tako stvara put za električnu struju. Pri određenoj jakosti struje i vremenu njezina strujanja dolazi do isparavanja vlage, u betonu se pojavljuju električne iskre i lukovi koji mogu uništiti materijal i izgorjeti armaturu, što u konačnici dovodi do smanjenja mehaničke čvrstoće armiranobetonske konstrukcije. S tim u vezi, armaturne šipke koje se koriste za uzemljenje provjeravaju se na toplinski otpor tijekom protoka struja kratkog spoja. Također treba imati na umu da u okruženju sa značajnom agresivnošću na beton, korištenje armiranobetonskih temelja kao uzemljenih elektroda nije uvijek moguće. U mrežama s izoliranim neutralnim elementom, način rada dugotrajnog strujnog kruga opasan je za armiranobetonske temelje, a konstrukcija umjetnih uzemljenih elektroda nužna je kako bi se prirodni elementi uređaja za uzemljenje rasteretili i zaštitili od uništenja strujom struje i vremenom izlaganja. , A / m2: Dugotrajna istosmjerna struja 0,06 Dugotrajna izmjenična struja 10 Kratkotrajna izmjenična struja (do 3 s) 10000 Struja groma 100000 Umjetne uzemljene elektrode obično se ugrađuju u tlo otpornosti veće od 500 Ohm - m . To je zbog činjenice da prirodno uzemljenje nosača VL35 - 330 kV u takvim tlima ima veći otpor od standardnih. U vodovima viših naponskih razreda s moćnim temeljima, umjetni vodiči za uzemljenje ne smanjuju vidljivo otpor uređaja za uzemljenje. Umjetne uzemljene elektrode, u pravilu, izrađuju se u obliku dvije do četiri vodoravne grede koje odstupaju od nosača, položene na dubini od 0,5 m, au oranicama - 1 m. pasmine. U nedostatku ovog sloja (debljine najmanje 0,1 m), preporuča se polaganje mljevenih elektroda na površinu stijene s punjenjem cementnim mortom. Kako bi se smanjio korozivni učinak tla, umjetne uzemljene elektrode trebaju biti kružnog presjeka promjera 12-16 mm.
Riža. 3. Položaj prirodnog a - toranjskog međuoslonca 35-330 kV; b - srednji stup u obliku slova U sa zavjesnim žicama 330-750 kV Navedeni otpori uređaja za uzemljenje vrijede i za stupove bez kabela i drugih uređaja za zaštitu od groma, ali s energetskim ili instrumentalnim transformatorima, rastavljačima, osiguračima ili drugim uređajima za nadzemne vodove 110 kV instaliran na ovim stupovima i više. Po potrebi se uzemljuju i armiranobetonski i metalni nosači napona od 110 kV i više bez kabela i drugih gromobranskih uređaja kako bi se osigurao pouzdan rad relejne zaštite i automatike. Otpori uređaja za uzemljenje takvih nosača određuju se pri projektiranju nadzemnih vodova. Armiranobetonski i metalni stupovi napona 3 - 35 kV koji nemaju gromobranske uređaje i drugu ugrađenu opremu moraju biti uzemljeni, a u nenaseljenom prostoru za nadzemni vod 3 - 20 kV dopušten je otpor uređaja za uzemljenje. : 30 Ohm na p manje od 100 Ohm - m i 0, 3 p - na p više od 100 Ohm - m. Uređaji za uzemljenje nosača na kojima je ugrađena električna oprema. moraju ispunjavati sljedeće zahtjeve. U mrežama s naponom manjim od 1 kV s čvrsto uzemljenim neutralom, otpor uređaja za uzemljenje mora biti 2, 4, 8 ohma pri mrežnim naponima od 660.380.220 V trofazne ili 380.220.127 jednofazne struje. Ovaj otpor mora se osigurati uzimajući u obzir korištenje prirodnih vodiča za uzemljenje, kao i vodiča za uzemljenje za ponovno uzemljenje neutralne žice. U tom slučaju, otpor uzemljene elektrode koja se nalazi u neposrednoj blizini neutralnog elementa generatora ili transformatora ili izlaza jednofaznog izvora struje ne smije biti veći od 25, 30, 60 Ohma za mrežne napone od 660, 380, 220 V trofazna ili 380.220.127 V jednofazna struja. U mrežama napona iznad 1 kV s izoliranim neutralnim elementom, uzemljena oprema instalirana na nosaču nadzemnog voda spojena je na zatvorenu horizontalnu uzemljivu elektrodu (krug) položenu na dubini od najmanje 0,5 m. Ako je otpor uređaja za uzemljenje veći od 10 Ohma, tada je potrebno dodatno položiti vodoravne uzemljene elektrode na udaljenosti od 0,8 - 1 m od temelja oslonca. Kada je p > > 500 Ohm-m, dopušteno je povećati vrijednost otpora za 0,002 p puta, ali ne više od 10 puta. Mjerenja otpora uređaja za uzemljenje nadzemnih vodova trebaju se provoditi na struji industrijske frekvencije. Na nadzemnim vodovima napona ispod 1 kV mjerenja se provode na svim nosačima s uzemljenim elektrodama za zaštitu od groma i uzemljenjem s ponovljenim neutralnim žicama. Na nadzemnim vodovima napona iznad 1 kV mjerenja otpora uzemljivača provode se na nosačima s odvodnicima i zaštitnim prazninama i s električnom opremom, a na nosačima nadzemnih vodova od 110 kV i više - na gromobranskim kabelima kada postoje tragovi preklapanja. izolatora se detektiraju električnim lukom. Na preostalim armiranobetonskim i metalnim stupovima mjerenja se provode selektivno na 2% od ukupnog broja stupova s ​​uzemljenim elektrodama: u naseljenim mjestima, u područjima s agresivnim i klizistim tlima te u slabo vodljivim tlima.

UVOD

Distribucijske električne mreže (PC) napona 0,4-10 kV posljednjih godina opremljene su električnom opremom, uređajima, uređajima, izolatorima i žicama, izrađenim na novoj suvremenoj tehničkoj bazi. Za rad takvih mrežnih objekata potreban je pouzdan sustav zaštite od prenapona koji se koristi suvremenim tehničkim sredstvima. Razvoj tehničkih sredstava i metoda zaštite od prenapona PC povezan je s kvantitativnom procjenom parametara munje i vjerojatnog broja oštećenja od munje. Za izračunavanje gustoće izravnih udara munje o tlo koristi se podatak o intenzitetu aktivnosti grmljavine. U ovom slučaju potrebno je voditi računa o zaštiti mrežnih objekata zgradama, građevinama, drvećem itd. Zaštita u nekim slučajevima može smanjiti broj izravnih pogodaka u mrežne objekte za ~ 70%.

Pouzdana zaštita postiže se ako oprema i konstrukcije imaju dovoljno visoku izolacijsku čvrstoću ili su u osobno računalo ugrađeni učinkoviti uređaji za zaštitu od prenapona. Za zaštitu računala napona 0,4-10 kV od udara groma, nelinearnih odvodnika prenapona (OPN), dugotrajnih odvodnika iskri (RDI), ventilskih odvodnika (RV) i cijevnih odvodnika (RT), zaštitnih iskrišta (IP) su korišteni. Vrsta, broj i mjesto ugradnje zaštitnih uređaja odabiru se prilikom projektiranja pojedinih mrežnih objekata. Prilikom ugradnje zaštitnih uređaja, zahtjevi za vrijednost otpora uzemljenja odabiru se prema PUE-u. Za magistralne vodove napona 6-10 kV, izvedene u dimenzijama nadzemnog voda napona 35 kV, preporuča se korištenje žičanih gromobrana na prilazima trafostanicama i razdjelnim točkama.

Zadatak zaštite osobnog računala naponom od 0,4 kV je spriječiti štetu na ljudima, životinjama i nastanak požara uslijed prodora udara groma u unutarnje ožičenje stambenih zgrada i drugih zgrada, kao i oštećenja na električnim instalacijama. oprema trafostanica 6-10 / 0,4 kV.

OCJENA ZAŠTITNE DJELATNOSTI GROMOBRANSKIH ŽICA

Parametri štapnih i žičanih gromobrana

Parametri štapnih gromobrana

Šipkasti gromobran je konstrukcija u obliku okomito postavljenog rešetkastog tornja, cijevi ili šipke. Šipkasti gromobran kao sredstvo zaštite od groma predložio je W. Franklin 1749. godine. Moderni gromobrani standardnih tipova imaju visinu do 40 metara. U nekim slučajevima, za izradu nestandardnih gromobrana, tvorničke cijevi, nosači dalekovoda ili metalni portali otvorenih razvodnih uređaja koriste se kao nosive konstrukcije.

Gromobran mora imati pouzdanu vezu sa zemljom s otporom od 5-25 ohma na širenje impulsne struje. Zaštitno svojstvo štapnih gromobrana je da prema sebi orijentiraju predvodnik nastajajućeg pražnjenja. Pražnjenje se događa nužno na vrhu gromobrana, ako se formira na određenom području koje se nalazi iznad gromobrana. Ovo područje ima oblik stošca koji se širi prema gore i naziva se zona 100% lezije. Eksperimentalnim podacima utvrđeno je da visina orijentacije munje H ovisi o visini gromobrana h. Za gromobrane visine do 30 metara:

a za gromobrane visine veće od 30 metara H=600m smatra se da se vrh stošca zone 100% oštećenja nalazi simetrično u odnosu na os gromobrana u visini štićenog objekta, a njegov polumjer je na orijentacijskoj visini:

gdje je aktivni dio gromobrana, što odgovara njegovom višku iznad visine štićenog objekta:

Osim navedene zone, zaštitni učinak štapnog gromobrana karakterizira i zaštitna zona, t.j. prostor u kojem su isključeni udari groma. Zaštitna zona jednog gromobrana ima oblik šatora koji se širi prema dolje (slika 1.1). Za izračunavanje zaštitnog radijusa u bilo kojoj točki zaštitne zone, uključujući i visinu štićenog objekta, koristi se sljedeća formula:

gdje je p korekcijski faktor jednak 1 za gromobrane visine manje od 30 metara i jednake višim gromobranima.

U slučaju kada se za zaštitu proširenih objekata koristi više gromobrana, preporučljivo je da se zone njihovog 100%-tnog poraza zatvore preko objekta ili čak preklapaju jedna s drugom, isključujući vertikalni proboj munje do štićenog objekta (slika 1.2). Udaljenost (S) između osi gromobrana mora biti jednaka ili manja od vrijednosti određene ovisnosti:

Zaštitna zona od dva i četiri štapna gromobrana u tlocrtu u visini štićenog objekta ima obrise prikazane na sl. 1.3, a, b.

Zaštitni polumjer prikazan na slici određuje se na isti način kao i za jedan gromobran, a najmanja širina zaštitne zone određena je posebnim krivuljama. Treba imati na umu da je kod gromobrana visine do 30 metara, smještenih na udaljenosti, najmanja širina zaštitne zone jednaka nuli.

Slika 1.1 - Zaštitna zona gromobrana s jednim štapom:

1 - granica zaštitnog pojasa; 2 - dio zaštitne zone na razini

Slika 1.2 - Shema rasporeda štapnih gromobrana, osiguravajući zatvaranje zona 100% oštećenja

Slika 1.3 - Grafički prikaz zaštitne zone:

a) - za dva gromobrana; b) - za četiri gromobrana

U prisutnosti tri i četiri gromobrana, obrisi zaštitne zone izgledaju kao na sl. 1.3 b. Zaštitni radijusi se u ovom slučaju određuju na isti način kao i za pojedinačne gromobrane. Veličina se određuje iz krivulja za svaki par gromobrana. Dijagonala četverokuta ili promjer kružnice koja prolazi vrhovima trokuta kojeg čine tri gromobrana, prema uvjetima zaštite cijelog područja, mora zadovoljavati ovisnosti za gromobrane visine manje od 30 m. :

za gromobrane visine veće od 30 m:

Kod ugradnje samostojećih gromobrana potrebno je poštivati ​​određene zračne udaljenosti između gromobrana i štićenog objekta. Ovaj zahtjev proizlazi iz činjenice da se u trenutku udara groma gromobrana na njemu stvara veliki potencijal koji može dovesti do obrnutog pražnjenja iz gromobrana u objekt. Potencijal na gromobranu u trenutku pražnjenja određen je ovisnošću:

gdje - impulsni otpor uzemljenja gromobrana 5 - 25 Ohm; - struja groma u dobro uzemljenom objektu, kA.

Točnije, potencijal na gromobranu može se odrediti uzimajući u obzir induktivitet

aktivnost gromobrana:

gdje je a strmina fronte strujnog vala, kA/μs; - točka gromobrana u visini objekta, m; - specifična induktivnost gromobrana, μH/m.

Da bi se izračunao minimalni dopušteni pristup objekta gromobranu, može se poći od ovisnosti:

gdje je E in dopuštena jakost impulsnog električnog polja u zraku, za koju se pretpostavlja da je 500 kV / m.

Smjernice za zaštitu od prenapona preporučuju da se udaljenost do gromobrana uzme jednaka:

Ova ovisnost vrijedi za struju munje od 150 kA, nagib struje od 32 kA/μs i induktivitet gromobrana od 1,5 μH/m. Bez obzira na rezultate proračuna, udaljenost između objekta i gromobrana mora biti najmanje 5 m.

Uže gromobrana

Jedno od najpouzdanijih sredstava za sprječavanje izravnih udara munje u dalekovode je ovjes uzemljenih žičanih gromobrana iznad njih. Ovaj uređaj je skup i stoga se koristi samo na prvorazrednim vodovima napona od 110 kV i više. Kada vod na metalnim ili drvenim nosačima nije potpuno pokriven kabelima, pokrivaju samo prilaze trafostanicama na dijelu od 1-2 km. Ovisno o izvedbi nosača, mogu se koristiti jedan ili dva kabela, čvrsto pričvršćena na metalni nosač ili na uzemljene metalne kosine drvenih nosača. Za zaštitu kabela od pregorjevanja strujom groma i za kontrolu uzemljenja, nosač kabela se izvodi pomoću jednog ovjesnog izolatora šantiranog s iskrim razmakom. Učinkovitost zaštite kabela je veća, što je manji kut koji nastaje okomitim prolazom kroz kabel i linijom koja povezuje kabel s krajnjim vanjskim žicama. Ovaj kut se naziva zaštitnim kutom, uzimajući njegovu vrijednost u rasponu od 20-30 0 .

Zaštitna zona za jedan kabel u presjeku okomitom na vod ima oblik sličan zaštitnoj zoni za jednošipni gromobran. Širina zaštitne zone, koja isključuje izravno oštećenje žica na razini njihove visine ovjesa, određena je ovisnošću:

Ova ovisnost vrijedi za visinu ovjesa kabela od 30 m i manje.

20. Zaštitna zona dvožilnog gromobrana prikazana je na sl. 12. Dimenzije r, h, r određene su formulama (5) ovog Uputa. Preostale dimenzije zaštitne zone određene su formulama:

Na L h h = h, r = r r = r ; (6)

Na L > h (7)

Slika 12 Shema zaštitne zone dvožilnog gromobrana:
1
, 2, 3- granice zaštitnih zona u razini tla, odnosno visinama štićene građevine; 4 - kabel

Zaštitna zona postoji kada L 3h.

Konstrukcijska izvedba gromobrana

Stupovi, gromobrani i provodnici

21. Nosači gromobrana trebaju biti izrađeni od čelika bilo kojeg razreda, armiranog betona ili drveta (slika 13.). Dopušteno je izrađivati ​​metalne cjevaste nosače od nestandardnih čeličnih cijevi. Metalni nosači moraju biti zaštićeni od korozije. Nije dopušteno bojati kontaktne površine u spojevima, drveni nosači i pastorčad moraju biti zaštićeni od propadanja impregnacijom antisepticima.

22. Oslonci štapnih gromobrana moraju se proračunati na mehaničku čvrstoću kao samostojećih konstrukcija, a nosači kabela, uzimajući u obzir napetost kabela i opterećenje vjetrom na kabel, bez uzimanja u obzir dinamičkih sila od struja groma u oba slučajevima.

23. Gromobran je pričvršćen na gornji kraj nosača / 2, strši iznad oslonca ne više od 1,5 m (vidi sliku 13). Gromobran je spojen na donji vodič 3 sa uzemljenjem 4 a na stup je pričvršćen nosačima 5. Za velike skladišne ​​objekte koriste se složeni nosači.

Slika 13 Raspored štapnih gromobrana na drvenim nosačima: a - dva; b - jedan

Da bi se produžio vijek trajanja, drveni nosači mogu se ugraditi na tračnice ili armiranobetonske priključke.

Dimenzije drvenih nosača

Visina gromobrana, m...... 9 11 13 14 16 18 20 22
Visina kompozitnih drvenih dijelova nosača m:
vrh a . . . . . . . . . . . . . 6 7 8 9 10 11 12 13
dno b. . . . . . . . . . . . . 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 12,5

24. Korištenje stabala kao nosača za gromobrane nije dopušteno.

25. Površina poprečnog presjeka čeličnog gromobrana gromobrana mora biti najmanje 100 mm (slika 14). Duljina gromobrana mora biti najmanje 200 mm. Gromobrane treba zaštititi od korozije pocinčavanjem, kalajisanjem ili bojanjem.

Riža. 14. Izvedbe gromobrana od okruglog čelika (a),čelična žica promjera 2-3 mm ( b), čelična cijev ( u), ravni čelik ( G), kutni čelik (d): 1 - donji vodič

26. Gromobrani od žičanih gromobrana moraju biti izrađeni od čelične višežilne pocinčane žice s površinom poprečnog presjeka od najmanje 35 mm.

27. Spajanje gromobrana s odvodnicima mora se izvesti zavarivanjem, a ako zavarivanje nije moguće, vijcima s prijelaznim električnim otporom ne većim od 0,05 Ohma. Spajanje čeličnog krova s ​​donjim vodičima može se izvesti pomoću stezaljki (slika 15). Površina kontaktne površine u spoju mora biti najmanje dvostruko veća od površine poprečnog presjeka donjih vodiča.



Riža. 15. Stezaljka za spajanje stana (a) i okrugli (b) donji vodiči do metalnog krovišta: 1 - donji vodič; 2 - krov; 3 - olovna brtva; 4 - čelična ploča; 5 -ploča sa zavarenim vodičem

Položaj donjeg vodiča
Pogled izvan zgrade u zraku u zemlji
Zaokruženi vodiči i skakači promjera, mm -
Okrugle okomite elektrode promjera mm -
Okrugle vodoravne elektrode promjera mm *1 -
Pravokutni (od kvadratnog i trakastog čelika):
površina presjeka, mm
debljina, mm
Iz kutnog čelika:
površina presjeka, mm -
debljina police, mm -
Čelične cijevi s debljinom stijenke, mm - 3,5

_____
*1 Primjenjivo samo za udubljeno uzemljenje i izjednačavanje potencijala unutar zgrada.

28. Donji vodiči, kratkospojnici i uzemljivači moraju biti izrađeni od čelika 113 s figurama s dimenzijama elemenata ne manjim od onih navedenih na stranici 217.

Uređaji za uzemljenje

29. Prema položaju u tlu i obliku elektroda, uzemljene elektrode se dijele na:

A) produbljen - od trakastog (površine presjeka 40 X 4 mm) ili okruglog (promjera 20 mm) čelika, položenog na dno jame u obliku proširenih elemenata ili kontura duž perimetra temelja. U tlima s električnim otporom od 500 Ohm m, armatura od armiranobetonskih pilota i armiranobetonskih temelja drugih vrsta može se koristiti kao duboko uzemljene elektrode;

B) horizontalno - od trakastog (površine presjeka 40 X 4 mm) ili okruglog (promjera 20 mm) čelika, položenog vodoravno na dubini od 0,6-0,8 m od tla ili u nekoliko zraka koje zrače iz jedne točke na koju je pričvršćen prema dolje dirigent;

C) okomito - od čelika, okomito uvijenih šipki (promjera 32-56 mm) ili začepljenih elektroda od čelika (40X40 mm) pod kutom. Duljinu uvrnutih elektroda treba uzeti kao 3-5 m, duljinu nabijenih elektroda treba biti 2,5-3 m. Gornji kraj vertikalne uzemljivače treba ukopati 0,5-0,6 m od tla površinski;

D) kombinirani - vertikalni i horizontalni, kombinirani u zajednički sustav. Spajanje donjih vodiča treba izvesti u sredini vodoravnog dijela kombiniranog sustava uzemljenih elektroda.

Kao kombinirane treba koristiti rešetke s dubinom polaganja od 0,5-0,6 m ili rešetke s okomitim elektrodama. Razmak između ćelija mreže trebao bi biti najmanje 5-6 m;

E) lamelarni - za brodove s VM, čiji su trupovi izrađeni od nevodljivog materijala.

30. Svi spojevi elektroda za uzemljenje između njih i s donjim vodičima moraju se izvesti zavarivanjem. Duljina zavara mora biti najmanje dvostruko veća od širine traka koje se zavaruju i najmanje 6 promjera okruglih vodiča koji se zavaruju,

Vijčani kontakt dopušten je samo kod ugradnje privremenih uzemljivača i na mjestima spajanja pojedinih strujnih krugova, izvedenih u skladu s točkom 11. ovog Uputa. Površina poprečnog presjeka spojnih traka vodiča za uzemljenje ne smije biti manja od one navedene u točki 28. ove Upute.

31. Projektiranje uzemljivača treba izvesti uzimajući u obzir heterogenost tla.

32. Dizajn uzemljivača odabire se ovisno o potrebnom otporu impulsa, uzimajući u obzir strukturu i električnu otpornost tla, kao i praktičnost izvođenja radova na njihovom polaganju. Tipične izvedbe sklopki za uzemljenje i vrijednosti njihove otpornosti na širenje struje industrijske frekvencije , Ohm, date su u tablici. 1P.

U tlima s električnim otporom manjim od 500 ohm m treba koristiti horizontalne ili vertikalne elektrode za uzemljenje. Za tla nehomogene vodljivosti treba koristiti horizontalne uzemljive elektrode ako je električna otpornost gornjeg sloja tla manja od donjeg, a vertikalne uzemljene elektrode ako je vodljivost donjeg sloja bolja od gornjeg.

33. Svaki uzemljivač karakterizira njegov impulsni otpor, tj. otpornost na širenje struje groma R. Impulsni otpor vodiča za uzemljenje može se značajno razlikovati od otpora , dobiveni konvencionalnim metodama. Njegova vrijednost određena je formulom:

R= (8)



gdje - impulsni koeficijent, ovisno o parametrima struje munje, električnom otporu tla i izvedbi sustava uzemljenih elektroda.

Maksimalne duljine horizontalnih vodiča za uzemljenje koje jamče 1 pri različitim otporima tla R navedene su u nastavku.

, Ohm * m Do 500
l, m

Tablica 1P

Crteži Tip Materijal Vrijednost otpora (Ohm) širenju struje industrijske frekvencije pri različitim električnim otporima tla, Ohm m
l00
okomita šipka Čelični kutak 40 X 40 X 4 mm: l \u003d 2 ml \u003d 3 m Čelični okrugli promjera 10-20 mm: l = 2 ml = 3 ml = 5 m 19 14 24 17 14 38 28 48 34 28 190 140 240 170 140 380 280 480 340 280
Horizontalna traka Čelična traka 4 X 40 mm: l = 2 m l \u003d 5 ml \u003d 10 m l = 20 ml l = 30 m 22 12 7 4 3,2 44 24 14 8 6,5 220 120 70 40 35 440 240 140 80 70
Horizontalna traka sa strujnim ulazom u sredini Čelična traka 4 X 40 mm: l \u003d 5 ml \u003d 10 ml \u003d 12 m l \u003d 24 ml \u003d 32 m l = 40 m 9,5 5,85 5,4 3,1 Nije primjenjivo Isto 19 12 11 6.2 Nije primjenjivo Isto 95 60 54 31 24 20 190 120 110 62 48 40
Horizontalna trosnovna Čelična traka 4 X 40 mm: l = 6 m l = 12 m l = 16 m l = 20 ml = 32 ml = 40 m 4,6 2,6 2 1,7 Nije primjenjivo Isto 9 5.2 4 3.4 Nije primjenjivo Isto 45 26 20 17 14 12 90 50 40 34 28 24
Kombinirana dva štapa Kutni čelik 40 X 40 mm, ravni čelik 4 X 40 mm: C = 3 m; l \u003d 2,5 mS \u003d 3 m; l = 3 mS = 6 m; l \u003d 2,5 mS \u003d 6 m; l = 3 m C = 3 m; l = 2,5 mC = 3 m; l = 3 mS = 5 m; l = 2,5 mS = 5 m; l = 3 mC = 3 m; l = 5 mS = 5 m; l = 5 m 7 6 5,5 4,5 7,5 6,8 6 5,5 5,5 4 14 12 11 9,1 15 14 12 11 11 8 70 60 55 45 75 70 60 55 55 40 140 120 110 90 150 140 120 110 110 80
Kombinirana tri šipka Kutni čelik 40 X 40 X 4 mm, čelik za traku 4x40 mm: C = 3 m; l \u003d 2,5 mS \u003d 6 m; l = 7,5 mC = 7 m; l = 3 mČelična okrugla promjera 10-20 mm, čelična traka 4 X 40 mm: C = 2,5 m; l \u003d 2,5 mS \u003d 2,5 m; l = 2 mS = 5 m; l = 2,5 mS = 5 m; l = 3 mS = 6 m; l = 5 m 4 3 2,7 4,8 4,4 3,5 3,3 2,7 8 6 5,4 9,7 8,9 7,1 6,6 5,4 40 30 27 50 45 36 33 27 80 60 55 100 90 70 65 55
Kombinirani petošipci C = 5 m; l = 2 mC = 5 m; l \u003d 3 mC \u003d 7,5 m; l \u003d 2 mS = 7,5 m; l = 3 mČelična okrugla promjera 10-20 mm, čelična traka 4 X 40 mm: C = 5 m; l = 2 mC = 5 m; l \u003d 3 mS = 7,5 m; l \u003d 2 mS = 7,5 m; l = 3 mS = 5 m; l \u003d 5 mS = 7,5 m; l = 5 m 2,2 1,9 1,8 1,6 2,4 2 2 1,7 1,9 1,6 4,4 3,8 3,7 3,2 4,8 4,1 4 3,5 3,8 3,2 22 19 18,5 16 24 20,5 20 17,5 19 16 44 38 37 32 48 41 40 35 38 32
Kombinirani četverostruki Kutni čelik 40 X 40 X 4 mm, ravni čelik 4 X 40 mm: C = 6 m; l = 3 m 2,1 4,3 21,5 43
Horizontalno sa strujnim ulazom u sredini Čelična traka 4 X 40 mm: D=4 m D = 6 mD = 8 mD = 10 mD = 12 m 4,5 3,3 2,65 2,2 1,9 9 6 5,3 4,4 3,8 45 33 26,5 22 19 90 66 53 44 38

Vodiči za uzemljenje veće duljine praktički ne preusmjeravaju impulsnu struju u dijelu koji prelazi l

Vrijednosti impulsnog koeficijenta za različite otpornosti tla date su u tablici. 2P.

Tablica 2P

Impulsni koeficijenti određuju se za amplitude struje munje od 60 kA i nagibe od 20 kA/µs.

34. Nakon ugradnje uzemljivača, izračunati otpor širenja mora se provjeriti izravnim mjerenjem. Mjerenja treba provoditi ljeti po suhom vremenu.

Međusobno povezivanje pojedinačnih gromobrana sa čeličnom trakom dopušteno je u tlima s električnim otporom > 500 Ohm m.

Ako izmjereni otpor uzemljivača prelazi proračunski, tada je u tlima s električnim otporom od 500 0 m m ili više potrebno spojiti uzemljivače gromobrana susjednih skladišta s razmakom koji ne prelazi one navedeno u točki 10. ovog Uputa.

Zaštitni učinak gromobrana temelji se na činjenici da je veća vjerojatnost da će grom pogoditi više i dobro uzemljene objekte u odnosu na obližnje objekte niže visine. Stoga je gromobranu, koji se uzdiže iznad štićenog objekta, dodijeljena funkcija presretanja munje, koja bi, u nedostatku gromobrana, udarila u objekt. Kvantitativno se zaštitni učinak gromobrana određuje kroz vjerojatnost proboja – omjer broja udaraca u štićeni objekt (broj proboja) prema ukupnom broju udaraca u gromobran i objekt.

Nemoguće je stvoriti idealnu zaštitu od izravnih udara groma, što u potpunosti isključuje prodore do štićenog objekta. Međutim, u praksi je izvediv međusobni raspored objekta i gromobrana, pružajući malu vjerojatnost proboja, na primjer 0,1 i 0,01, što odgovara smanjenju broja oštećenja na objektu za oko 10 i 100 puta u usporedbi s nezaštićenim objektom. Za većinu modernih objekata takve razine zaštite osiguravaju mali broj proboja tijekom cijelog radnog vijeka.

Pristup standardizaciji uzemljenja elektroda za zaštitu od munje

Jedan od učinkovitih načina za ograničavanje udara groma u krugu gromobrana, kao i na metalnim konstrukcijama i opremi objekta, je osiguranje niskog otpora uzemljivača. Stoga, pri odabiru zaštite od munje, otpor uzemljene elektrode ili njezine druge karakteristike povezane s otporom podliježu normiranju.

Za vanjsku instalaciju pretpostavljena je maksimalna dopuštena impulsna otpornost uzemljenih elektroda od 50 ohma.

Trenutno su armiranobetonski temelji uobičajeni i preporučeni dizajn vodiča za uzemljenje. Podliježu dodatnom zahtjevu - isključenju mehaničkog uništavanja betona tijekom širenja struja groma kroz temelj. Armiranobetonske konstrukcije izdržavaju velike gustoće strujanja groma koje se šire kroz armaturu, što je povezano s kratkim trajanjem tog širenja. Pojedinačni armiranobetonski temelji (pipovi duljine najmanje 5 ili podnožja duljine najmanje 2 m) mogu izdržati struje munje do 100 kA bez razaranja. Za velike temelje s odgovarajućom većom površinom armature, gustoća struje opasna za uništavanje betona malo je vjerojatna za moguće struje munje.

Određivanje parametara uzemljenih elektroda prema njihovim tipičnim projektima ima niz prednosti: odgovara objedinjavanju armiranobetonskih temelja prihvaćenih u građevinskoj praksi, uzimajući u obzir njihovu široku upotrebu kao prirodne uzemljene elektrode; pri odabiru zaštite od munje nije potrebno provoditi proračune impulsnih otpora uzemljivača, što smanjuje količinu projektantskih radova.



Opće odredbe za uređaj za zaštitu od groma

Uređaji za zaštitu od groma (gromovodi) trebaju uključivati ​​gromobrane koji izravno percipiraju udar groma, dolazne vodiče i uzemljene elektrode.

Štapni gromobrani moraju biti izrađeni od čelika (okrugli, trakasti, kutni, cjevasti) bilo koje vrste s poprečnim presjekom od najmanje 200 mm 2, duljine od najmanje 500 mm i montirani na nosač ili izravno na samu štićenu zgradu ili građevinu.

Užad gromobrana moraju biti izrađeni od čeličnih višežičnih užadi s poprečnim presjekom od najmanje 50 mm 2.

Donji vodiči koji spajaju gromobrane svih vrsta s uzemljivačima trebaju biti izrađeni od čelika. Njihove dimenzije moraju biti najmanje sljedeće:

Vanjski objekt Vanjski teren

Promjer zaobljenih vodiča i skakača, mm 8 -

Promjer okruglih vertikalnih (horizontalnih) elektroda, mm - 16(14)

Presjek (debljina) pravokutnih donjih vodiča, mm 2 (mm) 50(4) 160(4)

Gromobranska mreža mora biti izrađena od pocinčanih čeličnih vodiča promjera najmanje 8 mm, položena na nemetalni krov zgrade na vrhu ili ispod vatrostalne ili teško zapaljive izolacije ili hidroizolacije. Veličina ćelija rešetke ne smije biti veća od 6x6 m. Rešetka na čvorovima treba biti povezana zavarivanjem.

U zgradama s premazima na metalnim rešetkama ili gredama, gromobranska mreža se ne postavlja na krov. U tom slučaju, noseće konstrukcije premaza moraju biti spojene spuštenim vodičima od čeličnih šipki A1 promjera 12 mm. Svi metalni dijelovi koji se nalaze na krovu (cijevi, ventilacijski uređaji, odvodni lijevci i sl.) moraju se gromobranima spojiti na gromobransku mrežu. Na nemetalne povišene dijelove zgrada potrebno je položiti dodatnu metalnu mrežu i zavarivanjem spojiti na gromobransku mrežu na krovu.



Prilikom postavljanja gromobranske mreže i ugradnje gromobrana, metalne konstrukcije zgrada i građevina (stupovi, rešetke, okviri, protupožarne stepenice i sl., kao i armatura armiranobetonskih konstrukcija) trebaju se koristiti kao odvodnici na štićenom objektu gdje god moguće, pod uvjetom da se kontinuirano električno spajanje u spojevima konstrukcija i armatura s gromobranima i uzemljivačima, u pravilu izvodi zavarivanjem

Dopušteno je koristiti sve elektrode za uzemljenje električnih instalacija koje preporučuje PUE, osim neutralnih žica nadzemnih dalekovoda napona do 1 kV, kao uzemljene elektrode za zaštitu od groma.

Kao gromobranske uzemljivače u pravilu treba koristiti armiranobetonske temelje zgrada, građevina, vanjskih instalacija, nosače gromobrana, pod uvjetom da je osiguran kontinuirani električni spoj kroz njihovu armaturu i spajanje na ugrađene dijelove zavarivanjem.

Bitumenski i bitumen-lateks premazi nisu prepreka takvoj upotrebi temelja. U srednje i visoko agresivnim tlima, gdje je armirani beton zaštićen od korozije epoksidnim i drugim polimernim premazima, kao i kada je vlažnost tla manja od 3%, nije dopušteno koristiti temelje kao uzemljene elektrode.

Umjetnu podlogu postaviti ispod asfaltnog kolnika ili na rijetko posjećenim mjestima (na travnjacima, na udaljenosti od 5 m ili više od zemljanih i pješačkih cesta i sl.).

Izjednačavanje potencijala unutar zgrada i građevina širine veće od 100 m trebalo bi se dogoditi zbog kontinuirane električne veze između nosivih unutarradničkih konstrukcija i armiranobetonskih temelja, ako se potonji mogu koristiti kao uzemljene elektrode. Inače, potrebno je predvidjeti polaganje unutar zgrade u tlo na dubini od najmanje 0,5 m proširenih horizontalnih elektroda s poprečnim presjekom od najmanje 100 mm 2. Elektrode moraju biti položene najmanje 60 m po širini zgrade i spojene na njezinim krajevima s obje strane na vanjsku petlju uzemljenja.

U često posjećenim otvorenim prostorima s povećanim rizikom od udara groma (u blizini spomenika, TV tornjeva i sličnih građevina viših od 100 m) izjednačavanje potencijala provodi se spajanjem strujnih vodiča ili armatura građevine na njezin armiranobetonski temelj najmanje 25 m duž perimetra baze konstrukcije.

Ako je nemoguće koristiti armiranobetonske temelje kao uzemljene elektrode ispod asfaltne površine gradilišta na dubini od najmanje 0,5 m, svakih 25 m, radijalno divergentne horizontalne elektrode poprečnog presjeka od najmanje 100 mm 2 i duljine od 2-3 m treba položiti, spojiti na uzemljene elektrode koje štite konstrukciju od izravnih udara groma.

Prilikom izgradnje visokih zgrada i građevina na njima za vrijeme grmljavinskog nevremena, počevši od visine od 20 m, potrebno je predvidjeti sljedeće privremene mjere gromobranske zaštite. Gromobrane treba pričvrstiti na gornju oznaku objekta u izgradnji, koje treba spojiti preko metalnih konstrukcija ili donjih vodiča koji se slobodno spuštaju duž zidova na uzemljivače navedene u stavcima. 3.7 i 3.8 RD. Zaštitna zona gromobrana tipa B trebala bi uključivati ​​sve vanjske površine na kojima se ljudi mogu nalaziti tijekom izgradnje. Spojevi gromobranskih elemenata mogu biti zavareni ili vijčani. Kako se povećava visina objekta u izgradnji, gromobrane treba pomicati više.

Uređaji i mjere za zaštitu od munje koji udovoljavaju zahtjevima ovih normi moraju biti uključeni u projekt i plan izgradnje ili rekonstrukcije građevine na način da se provedba zaštite od munje odvija istodobno s glavnim građevinsko-instalacijskim radovima.

Uređaji za zaštitu od groma za zgrade i građevine moraju se prihvatiti i staviti u pogon do početka završnih radova, a u prisutnosti eksplozivnih zona - prije početka sveobuhvatnog ispitivanja procesne opreme.

Istovremeno se izrađuje ispravljena projektna dokumentacija gromobranskog uređaja (nacrti i pojašnjenje) i akti prijema uređaja za zaštitu od munje, uključujući i akte za tajne radove na spajanju uzemljivača na odvodnike i odvodnika na gromobrane. gore i predati kupcu, s iznimkom slučajeva korištenja čeličnog okvira zgrade kao donjeg vodiča i gromobrana, kao i rezultate mjerenja otpora struji industrijske frekvencije uzemljenih elektroda odvojene munje šipke.

Provjera stanja gromobranskih uređaja za zgrade i građevine I. i II. kategorije provodi se jednom godišnje prije početka grmljavinske sezone, a za zgrade i građevine III. kategorije - najmanje 1 put u 3 godine.

Provjerava se cjelovitost i zaštita od korozije vidljivih dijelova gromobrana i odvodnika i njihovih kontakata, kao i vrijednost strujnog otpora industrijske frekvencije uzemljivača odvojenih gromobrana. Ova vrijednost ne smije premašiti rezultate odgovarajućih mjerenja u fazi prihvaćanja za više od 5 puta. Inače, vodič za uzemljenje treba revidirati.

Ovisno o specifičnim uvjetima, moguće su različite opcije (ili njihove kombinacije) zaštite od munje. Najlakši način je opremiti kuću s metalnim krovom sa sustavom zaštite od munje. Da biste to učinili, dovoljno je dovesti donji vodič na dva suprotna nagiba krova i spojiti ih na vodiče za uzemljenje (na primjer, cijev za vodu). Odvodne cijevi se mogu koristiti kao donji vodiči, uzemljiti ih, ako je potrebno, pomoću vertikalne ili horizontalne elektrode za uzemljenje.

Konstrukcija s nemetalnim krovom može se opremiti sustavom zaštite od groma u obliku čelične žice razvučene duž grebena krova promjera 5-6 mm s gromobranom koji se nalazi iznad najviše točke konstrukcije. odnosno njegovih elemenata. Žica s razmakom od 250 mm od sljemena krova povlači se između drvenih stupova postavljenih na zabatima, ako se nalazi iznad drugih građevinskih elemenata (na primjer, dimnjak), onda se u ovom slučaju može smatrati gromobranom.

Sustav zaštite od munje kabela:

a - opći pogled; b - pričvršćivanje "vilice" na cijev; c - ispravan položaj žičanog gromobrana; 1 - štapni gromobran; 2 - kabelski gromobran; 3 - stalci;

4 - slijepo područje; 5 - uzemljiva elektroda; 6 - zona vlaženja; 7 - pješačka staza; 8 - donji vodič

GROMNA ŽICA - uređaj za zaštitu zgrada i građevina od izravnog udara groma. M. uključuje četiri glavna dijela: gromobran koji izravno opaža udar groma; donji vodič koji povezuje gromobran s elektrodom za uzemljenje; uzemljiva elektroda kroz koju struja munje teče prema zemlji; nosivi dio (nosač ili oslonci) namijenjen za pričvršćivanje gromobrana i donjeg vodiča.

Ovisno o izvedbi gromobrana razlikuju se šipka, kabel, mreža i kombinirani gromobran.

Prema broju zajednički djelujućih gromobrana dijele se na jednostruke, dvostruke i višestruke.

Osim toga, na lokaciji M. postoje odvojeni, izolirani i neizolirani od zaštićenog objekta. Zaštitno djelovanje munje temelji se na svojstvu munje da udara u najviše i dobro utemeljene metalne konstrukcije. Zbog ovog svojstva zaštićenu građevinu niže visine praktički ne pogađa grom ako uđe u zaštitnu zonu M. Zaštitna zona M je dio prostora uz nju i s dovoljnim stupnjem pouzdanosti (najmanje 95%) pruža zaštitu građevina od izravnih udara groma. Najčešće se šipka M koristi za zaštitu zgrada i građevina.

Munja od užeta najčešće se koristi za zaštitu zgrada velike duljine i visokonaponskih vodova. Ovi M. se izrađuju u obliku horizontalnih kabela pričvršćenih na nosače, uzduž kojih je položen strujni kolektor. Šipka i kabel M. pružaju isti stupanj pouzdanosti zaštite.

Kao gromobrane možete koristiti metalni krov, uzemljen na uglovima i duž perimetra najmanje svakih 25 m, ili čeličnu žičanu mrežu promjera od najmanje 6 mm postavljenu na nemetalni krov, s mrežastim područjem do 150 mm2, sa čvorovima učvršćenim zavarivanjem i uzemljenim kao metalni krov. Metalne kapice pričvršćene su na rešetku ili vodljivi krov iznad dimnjaka i ventilacijskih cijevi, a u nedostatku kapa, žičani prstenovi posebno naneseni na cijevi.



M. štap - M. s okomitim rasporedom gromobrana.

M. kabel (produženi) - M. s horizontalnim rasporedom gromobrana, pričvršćen na dva uzemljena nosača.

ZONE ZAŠTITE GROM

Obično se zona zaštite označava maksimalnom vjerojatnošću proboja koja odgovara njenoj vanjskoj granici, iako se vjerojatnost proboja značajno smanjuje u dubini zone.

Metoda proračuna omogućuje izgradnju zaštitne zone za šipke i žičane gromobrane s proizvoljnom vrijednošću vjerojatnosti proboja, t.j. za bilo koji gromobran (jednostruki ili dvostruki), možete izgraditi proizvoljan broj zaštitnih zona. Međutim, za većinu javnih zgrada dovoljna razina zaštite može se osigurati korištenjem dvije zone, s vjerojatnošću proboja od 0,1 i 0,01.

U smislu teorije pouzdanosti, vjerojatnost proboja je parametar koji karakterizira kvar gromobrana kao zaštitnog uređaja. Ovim pristupom dvije prihvaćene zaštitne zone odgovaraju stupnju pouzdanosti od 0,9 i 0,99. Ova procjena pouzdanosti vrijedi kada se objekt nalazi blizu granice zaštitnog pojasa, na primjer, objekt u obliku prstena koaksijalnog s gromobranom. Za stvarne objekte (obične građevine) na granici zaštitnog pojasa u pravilu se nalaze samo gornji elementi, a najveći dio objekta smješten je u dubini zone. Procjena pouzdanosti zaštitnog pojasa duž njegove vanjske granice dovodi do pretjerano niskih vrijednosti. Stoga, kako bi se uzeo u obzir međusobni raspored gromobrana i objekata koji postoji u praksi, zaštitnim zonama A i B u RD 34.21.122-87 dodijeljen je približan stupanj pouzdanosti od 0,995 odnosno 0,95.

Jednostruki gromobran.

Zaštitna zona jednošipnog gromobrana visine h je kružni stožac (slika A3.1), čiji je vrh na visini h0

1.1. Zaštitne zone jednošipnih gromobrana visine h? 150 m imaju sljedeće ukupne dimenzije.

Zona A: h0 = 0,85h,

r0 = (1,1 - 0,002h)h,

rx = (1,1 - 0,002 h) (h - hx/0,85).

Zona B: h0 = 0,92h;

rx \u003d 1,5 (h - hx / 0,92).

Za zonu B, visina jednog gromobrana za poznate vrijednosti h može se odrediti formulom

h = (rx + 1,63hx)/1,5.

Riža. P3.1. Zona zaštite jednog gromobrana:

I - granica zaštitne zone na razini hx, 2 - isto na razini tla

Jednožični gromobran.

Zaštitna zona jednožičnog gromobrana visine h? 150 m prikazano je na sl. P3.5, gdje je h visina kabela u sredini raspona. Uzimajući u obzir progib kabela poprečnog presjeka 35-50 mm2, s poznatom visinom skaka nosača i duljinom raspona a, određuje se visina kabela (u metrima):

h = skok - 2 u a< 120 м;

h = skok - 3 na 120< а < 15Ом.

Riža. P3.5. Zaštitna zona jednožičnog gromobrana. Oznake su iste kao na sl. P3.1

Zaštitne zone jednožičnog gromobrana imaju sljedeće ukupne dimenzije.

Za zonu tipa B, visina jednožilnog gromobrana s poznatim vrijednostima hx i rx određena je formulom

Sustav vertikalnih uzemljenih elektroda izrađuje se sukcesivno mehaniziranim uranjanjem navojnih elektroda duljine 1,2-3 metra, međusobno povezanih mjedenim spojnicama. Čelične elektrode promjera 14,2-17,2 mm, s elektrokemijskim bakrenim premazom (99,9% čistoće), debljine 0,25 mm. jamči visoku otpornost na koroziju i vijek trajanja uzemljivača u zemlji najmanje 40 godina. Visoka mehanička čvrstoća elektrode za uzemljenje omogućuje njeno uranjanje do dubine do 30 metara. Bakreni premaz elektroda ima visoku adheziju i plastičnost, što omogućuje uranjanje šipki u tlo bez narušavanja integriteta i ljuštenja bakrenog sloja.