Pätnásty webinár zo série „Uzemnenie a ochrana pred bleskom: otázky a problémy vznikajúce pri návrhu“
Nie je to prekvapujúce, ale trolejový bleskozvod je najbežnejším typom bleskozvodu a jeho účinnosť bola preskúmaná v najlepšom rozsahu, pretože milióny kilometrov nadzemných elektrických vedení sú chránené trolejovými bleskozvodmi, jednoduchými alebo dvojitými. Medzinárodná organizácia CIGRE už dlhé roky zbiera svetové skúsenosti s prevádzkou drôtovej ochrany pred bleskom. Spoľahlivosť ich pôsobenia v závislosti od výšky zavesenia a uhla ochrany bola spoľahlivo stanovená, minimálne do úrovne 0,999. Treba si uvedomiť, že štatistická metodika výpočtu pravdepodobnosti prielomu, ktorá bola použitá na určenie ochranných pásiem bleskozvodov v národných normách RD 34.21.122-87 a SO-153-34.21.122-2003 bola najmä kalibrované podľa skúseností s prevádzkou uzemňovacích vodičov.
Dôležitým bodom je výrazne vyššia účinnosť drôtených bleskozvodov v porovnaní s tyčovými bleskozvodmi rovnakej výšky. Ak porovnáme spoľahlivosť ochrany systému tyčových bleskozvodov a uzemňovacích vodičov s rovnakým počtom podpier, na ktorých sú bleskozvody inštalované, potom rozdiel v počte predpokladaných prienikov blesku do chránených objektov bude minimálne v rámci rádu. veľkosti.
Pri zachovaní paribusu najväčšiu spoľahlivosť ochrany zabezpečuje organizácia uzavretých drôtových bleskozvodov alebo umiestnenie uzemňovacích drôtov so zápornými ochrannými uhlami. To umožňuje minimalizovať výšku zavesenia uzemňovacích vodičov a tým výrazne znížiť počet úderov blesku do chráneného priestoru a tým aj počet nebezpečných elektromagnetických účinkov na mikroelektronické obvody vr. pod zemou.
Ďalšou zásadnou výhodou káblovej ochrany pred bleskom je možnosť inštalácie podpier uzemňovacích vodičov mimo chráneného priestoru bez výraznejších nákladov na materiál. Tak je možné výrazne oslabiť vodivé spojenie medzi uzemňovacími vodičmi týchto podpier a uzemňovacou slučkou chráneného objektu, čím sa takmer úplne eliminuje prenikanie bleskového prúdu do jeho podzemných komunikácií. Nakoniec, odstránením podpier uzemňovacieho drôtu z chráneného priestoru je možné buď úplne potlačiť tvorbu kĺzavých iskrových kanálov od miesta vstupu bleskového prúdu do zeme, alebo ich orientovať v smere, ktorý je bezpečný pre objekt.
Výsledkom je, že nahradenie tyčových bleskozvodov uzemňovacími vodičmi v mnohých prakticky významných situáciách umožňuje súčasne vyriešiť problém elektromagnetickej kompatibility.
Text webinára. Strana 1
Rýchla navigácia po snímke:
Odhadovaný čas čítania: 60 minút
- Je pekné, že vám blahoželám k prvému septembru, pretože aj keď je dnes siedmy, pre nás je stále prvý september. Keď som sa pripravoval na tento seminár, pristihla ma takáto myšlienka. Viete, že všetci sa v starobe stávame malými frajermi, a keď sa ma pýtajú na moje povolanie, rád poviem, že som špecialista na ochranu pred bleskom, že sa zaoberám ultravysokým napätím, čo vyvoláva rešpekt voči mojej osobe. osobu, čo je pre mňa príjemné. Čo som sa však prichytil je, že dnes sa ukazuje, že o ultravysokých napätiach nie je zvlášť potrebné hovoriť, pretože problémy, ktoré sú dnes spojené s ochranou pred bleskom z hľadiska napätia, klesajú čoraz nižšie a konečne tu máme dospeli do bodu, že pri ochrane pred bleskom začíname hovoriť o jednotkách voltov, pretože hlavným nešťastím, ktoré dnes blesk prináša, sú napokon elektromagnetické snímače v riadiacich obvodoch automatizácie, reléová ochrana v kanáloch prenosu informácií, táto problematika bude dôležité, najdôležitejšie dnes. A keď už sme pri drôtených bleskozvodoch, ešte sa pozriem späť na tento najznámejší problém elektromagnetickej kompatibility, pretože je dnes pre špecialistov na ochranu pred bleskom najdôležitejší.
— Ak teda hovoríme o drôtených bleskozvodoch, potom sa musíme odvolať na normatívny dokument SO-153, kde sa píše, že bleskozvody môžu byť tyčové, pozostávať z natiahnutých drôtov, teda drôtov a sietí. Takže dizajnéri uznávajú tyče, z nejakého dôvodu uznávajú aj mriežky. Hoci účinnosť týchto mriežok je extrémne nízka. A s káblami je situácia trochu napätá.
— Z nejakého dôvodu dizajnéri nemajú veľmi radi drôtené bleskozvody, hoci drôtené bleskozvody sú najbežnejšími bleskozvodmi na svete, pretože doslova milióny kilometrov elektrického vedenia sú chránené drôtenými bleskozvodmi. A ak hovoríme o tom, čo vieme o bleskozvodoch, tak predovšetkým vieme, ako sa drôtové bleskozvody správajú, ako chránia drôty elektrického vedenia a všetky informácie, ktoré dnes máme, sú informácie, ktoré priťahujú práve drôtené bleskozvody. . Ešte v polovici minulého storočia dvaja naši hlavní špecialisti na ochranu pred bleskom, Vladimir Vladimirovič Burgsdorf a Michail Vladimirovič Kostenko, zhrnuli informácie, ktoré zozbierala CIGRE - toto je medzinárodná komisia pre diaľkové elektrické siete a práve táto komisia spracovala údaje, ktoré umožňujú vypočítať pravdepodobnosť prieniku blesku cez drôtovú ochranu pred bleskom. Takže výpočtové vzorce, ktoré navrhli naši špecialisti Burgsdorf a Kostenko, sa stále objavujú a tieto vzorce sú v dvoch rôznych formách. V jednom prípade je logaritmus pravdepodobnosti prielomu blesku uvedený v obvyklej hodnote a v druhom prípade v percentách je to jediný rozdiel medzi týmito dvoma vzorcami.
— Ak teda tieto dva vzorce zovšeobecníme, dostaneme nasledujúcu vec. Ukazuje sa, že v závislosti od uhla ochrany sa pravdepodobnosť prielomu blesku výrazne zvyšuje, to znamená, že spoľahlivosť ochrany sa zhoršuje, ale ak sa uhol začne zmenšovať, a ešte viac ísť do záporných uhlov ochrany, potom je spoľahlivosť ochrany extrémne vysoká. Ak vezmete túto teoretickú krivku, potom sa pozrite, len malá časť tejto krivky je daná plnými čiarami. Tento kus, ktorý je daný plnými čiarami, hovorí, že experimentálnych bodov je tu veľa a tu sa môžete spoľahnúť na to, že údaje uvedené výpočtovými vzorcami sú naozaj podložené bohatými prevádzkovými skúsenosťami. Táto plná krivka dosahuje približne úroveň 10-3, teda z tisícky bleskov jeden prerazí až k chránenému objektu. Toto sú hraničné hodnoty, ktoré sa dnes dajú použiť na testovanie akýchkoľvek výpočtových metód, úprimne povedané, tých zón bleskozvodov, ktoré tak milujete a ktoré sú uvedené v regulačných dokumentoch v RD-34 alebo SO-153. Tieto isté zóny sa získajú kalibráciou údajov daných trolejovým vedením. Neexistovali by drôtené bleskozvody a, úprimne povedané, neexistovali by ani ochranné zóny pre tyčové bleskozvody. Taká je dnešná situácia.
— Ale tu nejde o to, ale o to, že ak sa pozriete na ochranné pásma tyčových bleskozvodov. Tak som si práve stiahol tablet zo SO-153. A ochranné pásma drôtených bleskozvodov, uvidíte, že veľkosti týchto zón sú takmer rovnaké. Ak sa líšia pre trolejové a tyčové bleskozvody, líšia sa v rozmedzí desiatich, pätnástich percent. A na tomto pozadí vám teraz poviem také šteklivé slová, že spoľahlivosť drôtených bleskozvodov je prakticky neporovnateľne vyššia ako u tyčových bleskozvodov, na ktoré ste zvyknutí. Na pozadí tých dvoch tabuliek, ktoré sú stiahnuté z pokynov, to vyzerá, možno až divoko, ale napriek tomu je to holý fakt.
"A teraz, aby som demonštroval túto holú skutočnosť, chcem vám ukázať nasledujúcu vec. Mám predmet. Takýmto objektom je veľká dielňa alebo veľký sklad s rozmermi 100 x 100 metrov a výškou 20 metrov. Chcem použiť tyčové bleskozvody na ochranu tohto skladu a chcem ponúknuť drôtené bleskozvody. Beriem 4 stožiare, tieto 4 stožiare dávam do rohov skladu a pozri, na ne hromozvody. A mám krivku, ktorá ukazuje, ako sa mení pravdepodobnosť prerazenia blesku v závislosti od výšky bleskozvodov. Zameriam sa na pravdepodobnosť prerazenia 0,01, teda na spoľahlivosť ochrany 0,99 a pozriem sa aké prúty potrebujem. Ukazuje sa, že potrebujem bleskozvody vysoké asi 40 metrov. Ale ak vezmem tie isté podpery a potiahnem kábel po týchto podperách po obvode skladu, potom dostanem rovnakú spoľahlivosť ochrany 0,01 s výškou zavesenia kábla 28 metrov. Predstavte si, že rozdiel 12 metrov je rozdiel nielen v peniazoch, ktorý pôjde do nákladov na podpery.
- Kvôli čomu? Je veľmi dôležité pochopiť, prečo táto výhoda. Pozrite, sú nakreslené primitívne obrázky. Tyčový bleskozvod, v blízkosti podmienečne stojí nejaký objekt. Tento obrázok som už ukázal na jednom zo seminárov. Hľa, Pán Boh na nás zosiela blesky z rôznych strán. Pozrime sa na blesky z bodu A a blesky z bodu B. Tieto blesky majú rôznu pravdepodobnosť prieniku do chráneného objektu. Z bodu A vedie kanál spočiatku k objektu. Z bodu B ide spočiatku k bleskozvodu. Rozdiel v týchto vzdialenostiach určuje spoľahlivosť ochrany. Tyčový bleskozvod dobre chráni predmety len z jednej strany - zozadu. Ak hovoríme o bleskoch, ktoré prichádzajú z opačnej strany, tak tu je ochrana oveľa slabšia a potvrdzuje to jednoducho rozdiel medzi jednou a druhou vzdialenosťou. A čo sa teraz stane, ak sa vzdialim od objektu alebo od hromozvodu? Ukazuje sa, že ak sa vzdialim od objektu vodorovne nabok, rozdiel medzi tými istými vzdialenosťami sa zníži a spoľahlivosť mojej ochrany začne veľmi klesať. A ak sa vzdialim od hromozvodu, tak sa rozdiel medzi tymito vzdialenostami zvysi a spolahlivost ochrany sa zvysi, takze kable su dobre, pretoze bez ohladu na to, z ktorej strany blesk prichadza, kabel sa v prvom rade dostane do svojho spôsobom. A vďaka takejto káblovej ochrane pred bleskom, ktorá obklopuje chránený priestor, sa spoľahlivosť ochrany výrazne zvyšuje.
- Tento bod sa odráža v normatívnom dokumente. V normatívnom dokumente v SO-153-34.21.122, ktorý je vám dobre známy, je časť, do ktorej liezlo málokto z vás - to je časť na výpočet uzavretého drôtového bleskozvodu. Pozrite sa, o čo ide. Tu máte predmet, toto je čelná projekcia. Povyše sú podpery a na týchto podperách je po vonkajšom obvode zavesený tyčový bleskozvod. Teraz, bez ohľadu na to, z ktorej strany blesk prichádza: napravo, naľavo, odtiaľto, odtiaľto, odkiaľkoľvek prichádza, spočiatku narazí práve na tento trolejový bleskozvod. A v dôsledku tohto prípadu sa spoľahlivosť ochrany výrazne zvyšuje. Napríklad, ak umiestnim drôtené bleskozvody s odsadením len 2 metre do strany, potom sa pozrite, spoľahlivosť ochrany 0,99, keď prerazí iba jeden blesk zo sto, je zabezpečená pre objekt vysoký 20 metrov v prípad, keď je výška bleskozvodu len necelé 2 metre nad strechou chráneného objektu. Káble sa v tomto smere ukazujú ako mimoriadne sľubné, nie sú len perspektívne, ale tiež takmer nezväčšujú výšku budovy - to znamená, že na seba nenaťahujú ďalšie blesky. A to znamená, že spoľahlivosť ochrany elektromagnetických snímačov sa stáva spoľahlivejšou. To je prvá a najdôležitejšia výhoda drôtených bleskozvodov. Traťové bleskozvody s vysokou spoľahlivosťou ochrany si poradia s malým presahom nad chráneným objektom a to je ich veľmi dobrá a veľmi priaznivá kvalita, ktorú vy konštruktéri takmer vôbec nepoužívate.
Budovy a stavby sú pred priamym úderom blesku chránené bleskozvodmi rôznych prevedení. Ale ktorýkoľvek z bleskozvodov obsahuje štyri hlavné časti: bleskozvod, ktorý priamo vníma úder blesku; spodný vodič spájajúci bleskozvod s uzemňovacou elektródou; uzemňovacia elektróda, cez ktorú prúdi bleskový prúd do zeme; nosná časť (podpera alebo podpery) určená na upevnenie bleskozvodu a zvodu.
V závislosti od konštrukcie bleskozvodu sa rozlišujú tyčové, káblové, sieťové a kombinované bleskozvody. Podľa počtu spoločne pôsobiacich bleskozvodov sa delia na jednoduché, dvojité a viacnásobné. Okrem toho môžu byť bleskozvody podľa umiestnenia samostatne stojace, izolované a neizolované od chráneného objektu.
Ochranné pôsobenie bleskozvodu je založené na vlastnosti blesku zasiahnuť najvyššie a dobre uzemnené kovové konštrukcie. Vďaka tejto vlastnosti chránený objekt nižšej výšky nie je prakticky ovplyvnený bleskom, ak vstúpi do ochranného pásma bleskozvodu. Ochranné pásmo bleskozvodu je časť priestoru k nemu priľahlého a s dostatočnou mierou spoľahlivosti (najmenej 95 %) zabezpečujúca ochranu stavieb pred priamym úderom blesku.
Najčastejšie sa bleskozvody používajú na ochranu budov a stavieb. Bleskozvod tyčového bleskozvodu je vertikálne umiestnená oceľová tyč akéhokoľvek profilu s dĺžkou 2 ... 15 m a prierezom najmenej 100 mm2, spravidla namontovaná na podpere umiestnenej , nie bližšie ako 5 m od chráneného objektu. Bleskozvod je pripojený k uzemňovacej elektróde zvodom z oceľového drôtu s priemerom najmenej 6 mm av prípade uloženia zvodu do zeme najmenej 10 mm. Pri inštalácii bleskozvodov priamo na strechu budovy sa vyrobia najmenej dva zvody a pri šírke strechy nad 12 m štyri. Ak je dĺžka chráneného objektu väčšia ako 20 m, potom na každých ďalších 20 m dĺžky musia byť inštalované ďalšie zvody; so šírkou budovy do 12m - na oboch stranách budovy. Všetky spoje (bleskovod - zvod, zvod - uzemňovacia elektróda) by mali byť zvarené.
Ako tyčové bleskozvody je potrebné v maximálnej možnej miere využiť vysoké stavby existujúce v blízkosti chráneného objektu: vodárenské veže, výfukové potrubia a pod. Stromy rastúce vo vzdialenosti maximálne 5 m od budov III ... V stupňa požiarnej odolnosti možno použiť aj ako podperu bleskozvodu , ak je na stene budovy oproti stromu na celú výšku steny položený zvod, privarený k zemnej elektróde bleskozvodu.
Káblové bleskozvody sa najčastejšie používajú na ochranu budov veľkej dĺžky a vedenia vysokého napätia. Tieto bleskozvody sú vyrobené vo forme horizontálnych káblov upevnených na podperách, pozdĺž ktorých je položený zvod. Hromozvody trolejového vedenia sú vyrobené z oceľového viacžilového pozinkovaného kábla s prierezom minimálne 35 mm2.
Treba poznamenať, že tyčové a drôtené bleskozvody poskytujú rovnaký stupeň spoľahlivosti ochrany.
Ako bleskozvod môžete použiť plechovú strechu uzemnenú v rohoch a po obvode minimálne každých 25 m, alebo oceľové pletivo s priemerom minimálne 6 mm navrstvené na nekovovú strechu s plochou siete. do 150 mm2, s uzlami upevnenými zváraním a uzemnenými rovnakým spôsobom ako kovová strecha. Kovové uzávery sú pripevnené k mriežke alebo vodivej streche nad komínmi a ventilačnými rúrkami a pri absencii uzáverov sú na rúry špeciálne aplikované drôtené krúžky.
Bleskozvod priamo vníma priamy úder blesku. Preto musí spoľahlivo odolávať mechanickým a tepelným účinkom prúdu a vysokoteplotného bleskozvodu. Nosná konštrukcia nesie bleskozvod a zvod, spája všetky prvky bleskozvodu do jednej, pevnej, mechanicky pevnej konštrukcie. V elektrických inštaláciách sú bleskozvody inštalované v blízkosti živých častí, ktoré sú pod prevádzkovým napätím. Pád bleskozvodu na prúdovodné prvky elektroinštalácie spôsobuje ťažkú haváriu. Nosná konštrukcia bleskozvodu preto musí mať vysokú mechanickú pevnosť, ktorá by vylúčila prípady pádu bleskozvodu na zariadenia elektrární a rozvodní v prevádzke. Bleskozvod musí mať spoľahlivé spojenie so zemou s odporom 5-25 ohmov proti šíreniu impulzného prúdu. Ochrannou vlastnosťou tyčových bleskozvodov je, že orientujú vodič vznikajúceho bleskového výboja smerom k sebe. Výboj sa nevyhnutne vyskytuje v hornej časti bleskozvodu, ak je vytvorený v určitej oblasti umiestnenej nad bleskozvodom. Táto oblasť má tvar smerom nahor sa rozširujúceho kužeľa a nazýva sa 100% zóna lézie.
Experimentálnymi údajmi sa zistilo, že výška orientácie blesku H závisí od výšky bleskozvodu h. Pre bleskozvody vysoké do 30 metrov:
a pre bleskozvody s výškou nad 30 metrov H=600 m.
kde je aktívna časť bleskozvodu zodpovedajúca jej presahu nad výškou chráneného objektu:
Obrázok 1.1 Ochranné pásmo jednoprútového bleskozvodu: 1 - hranica ochranného pásma; 2 - rez ochranným pásmom na úrov.
Na výpočet polomeru ochrany v ktoromkoľvek bode ochrannej zóny vrátane výšky chráneného objektu sa používa tento vzorec:
kde je korekčný faktor rovný 1 pre bleskozvody s výškou menšou ako 30 metrov a rovnými pre vyššie bleskozvody.
Ochranné pásma vysunutých objektov, v ktorých je použitých niekoľko bleskozvodov, je vhodné, aby sa zóny ich 100% porážky nad objektom uzavreli alebo sa dokonca navzájom prekrývali, s vylúčením zvislého prieniku blesku do chráneného objektu Vzdialenosť (S) medzi osi bleskozvodov by mali byť rovnaké alebo menšie ako hodnota určená zo závislosti:
Ochranné pásmo dvoj a štvortyčových bleskozvodov v pôdoryse vo výške chráneného objektu má obrysy znázornené na obrázku 1.3, a, b.
Najmenšia šírka ochrannej zóny, polomer ochrany znázornený na výkrese, sa určuje rovnakým spôsobom ako pre jeden bleskozvod, ale je určený špeciálnymi krivkami. Na obrázku 1.2 sú znázornené návrhy bleskozvodov. Ak sú bleskozvody s výškou do 30 metrov umiestnené vo vzdialenosti, najmenšia šírka ochranného pásma sa rovná nule.
Obrázok 1.2 Konštrukcie tyčových bleskozvodov na železobetónových podperách: a - z vibrovaného betónu; b - odstredený betón
Obrázok 1.3 Tyčové bleskozvody na kovových podperách: a - drôtený bleskozvod (nosná konštrukcia); b - tyčový bleskozvod (nosná konštrukcia)
Na obrázku 1.3 sú znázornené návrhy bleskozvodov na kovových podperách. Polomery ochrany sa v tomto prípade určujú rovnako ako pri jednotlivých bleskozvodoch. Veľkosť je určená z kriviek pre každý pár bleskozvodov. Uhlopriečka štvoruholníka alebo priemer kružnice prechádzajúcej vrcholmi trojuholníka tvoreného tromi bleskozvodmi podľa podmienok ochrany celej oblasti musí spĺňať tieto závislosti:
Pre bleskozvody vysoké menej ako 30 m:
Pre bleskozvody s výškou nad 30 m:
Samostatne stojace tyčové bleskozvody s kovovými podperami sú inštalované na železobetónových základoch. Zvody pre takéto bleskozvody sú nosné konštrukcie. Na kovových a železobetónových konštrukciách vonkajších rozvádzačov sa spravidla inštalujú bleskozvody s kovovými nosnými časťami. Konštrukcia ich upevnenia je určená vlastnosťami vonkajšieho vyhotovenia rozvádzača, ku ktorému je tyčový bleskozvod pripevnený. Konštrukcia bleskozvodov inštalovaných na vonkajších konštrukciách rozvádzačov je zvyčajne oceľová rúra, často pozostávajúca z rúrok niekoľkých priemerov. Bleskozvody s výškou viac ako 5 m pri päte majú mriežkovú konštrukciu z uhlovej ocele. Potenciál na bleskozvode v okamihu výboja je určený závislosťou:
kde je impulzný uzemňovací odpor bleskozvodu 5-25 Ohm;
Bleskový prúd v dobre uzemnenom objekte.
Potenciál na bleskozvode je určený:
kde je strmosť čela súčasnej vlny;
- - bod bleskozvodu vo výške objektu;
- - merná indukčnosť bleskozvodu.
Na výpočet minimálneho povoleného priblíženia objektu k bleskozvodu je možné vychádzať zo závislosti:
kde je prípustná intenzita impulzného elektrického poľa vo vzduchu, predpokladaná 500 kV / m.
Pokyny na ochranu proti prepätiu odporúčajú, aby sa vzdialenosť k bleskozvodu rovnala:
Táto závislosť platí pre bleskový prúd 150 kA, strmosť prúdu 32 kA/μs a indukčnosť bleskozvodu 1,5 μH/m. Bez ohľadu na výsledky výpočtu musí byť vzdialenosť medzi objektom a bleskozvodom minimálne 6 metrov.
Lanový bleskozvod. Hodnoty koeficientov k a z sa berú v závislosti od prípustnej pravdepodobnosti prieniku blesku do ochranného pásma. Pravdepodobnosť prieniku blesku do ochranného pásma sa rovná pomeru počtu výbojov blesku do chránenej stavby k celkovému počtu výbojov blesku do bleskozvodu a chránenej stavby. Ak je pravdepodobnosť prieniku blesku do ochranného pásma 0,01, potom je koeficient 1 a s prijateľnou pravdepodobnosťou 0,001, t.j. ochranné pásma bleskozvodov sú o niečo menšie ako ochranné pásma tyčových bleskozvodov. Tvar ochranného pásma dvoch rovnobežných drôtových bleskozvodov s výškou do 30 m. Vonkajšie hranice ochranného pásma každého drôtu sa určujú rovnako ako pri jednodrôtovom bleskozvode. V závislosti od konštrukcie podpier je možné použiť jeden alebo dva káble, pevne pripevnené ku kovovej podpere alebo k uzemňovacím kovovým svahom drevených podpier. Na ochranu kábla pred prepálením bleskovým prúdom a na ovládanie uzemnenia je podpera kábla vyrobená pomocou jedného závesného izolátora posunutého s iskriskom. Účinnosť ochrany kábla je tým vyššia, čím menší je uhol, ktorý zviera vertikála prechádzajúca káblom a líniou spájajúcou kábel s krajným vodičom. Tento uhol sa nazýva ochranný uhol, pričom jeho hodnota je v rámci neho
Ochranné pásmo dvoch drôtených bleskozvodov s výškou viac ako 30 m. Spôsob vybudovania ochranného pásma je pre tento prípad rovnaký ako pri drôtených bleskozvodoch do výšky 30 m, ale vo vzdialenosti od vrcholu zóna je skrátená rovnakým spôsobom ako pri jednodrôtových bleskozvodoch. Šírka ochrannej zóny, ktorá vylučuje priame poškodenie drôtov na úrovni ich zavesenia, je určená závislosťou:
Táto závislosť platí pre výšku zavesenia kábla 30 m a menej.
BLESKOVÝ DRÔT - zariadenie na ochranu budov a stavieb pred priamym úderom blesku. M. zahŕňa štyri hlavné časti: bleskozvod, ktorý priamo vníma úder blesku; spodný vodič spájajúci bleskozvod s uzemňovacou elektródou; uzemňovacia elektróda, cez ktorú prúdi bleskový prúd do zeme; nosná časť (podpera alebo podpery) určená na upevnenie bleskozvodu a zvodu.
V závislosti od konštrukcie bleskozvodu sa rozlišujú tyčové, káblové, sieťové a kombinované bleskozvody.
Podľa počtu spoločne pôsobiacich bleskozvodov sa delia na jednoduché, dvojité a viacnásobné.
Okrem toho v lokalite M. sú oddelené, izolované a neizolované od chránenej budovy. Ochranné pôsobenie blesku je založené na vlastnosti blesku zasiahnuť najvyššie a dobre uzemnené kovové konštrukcie. Vďaka tejto vlastnosti do chránenej budovy nižšej výšky prakticky nezasiahne blesk, ak vstúpi do ochranného pásma M. Ochranné pásmo M je časť priestoru priľahlého k nemu a s dostatočnou mierou spoľahlivosti (min. 95%) poskytuje ochranu konštrukcií pred priamym úderom blesku. Najčastejšie sa tyč M používa na ochranu budov a štruktúr.
Lanové blesky sa najčastejšie používajú na ochranu budov veľkej dĺžky a vedenia vysokého napätia. Tieto M. sú vyrobené vo forme horizontálnych káblov upevnených na podperách, pozdĺž ktorých je položený zberač prúdu. Tyč a kábel M. poskytujú rovnaký stupeň spoľahlivosti ochrany.
Ako bleskozvod môžete použiť plechovú strechu uzemnenú v rohoch a po obvode aspoň každých 25 m, alebo oceľové pletivo s priemerom aspoň 6 mm navrstvené na nekovovú strechu s plochou ôk. do 150 mm2, s uzlami upevnenými zváraním a uzemnenými ako kovová strecha. Kovové uzávery sú pripevnené k mriežke alebo vodivej streche nad komínmi a ventilačnými rúrkami a pri absencii uzáverov sú na rúry špeciálne aplikované drôtené krúžky.
M. tyč - M. s vertikálnym usporiadaním bleskozvodu.
M. kábel (predĺžený) - M. s horizontálnym usporiadaním bleskozvodu, upevnený na dvoch uzemnených podperách.
ZÓNY OCHRANY PRED BLESKOM
Zvyčajne je zóna ochrany označená maximálnou pravdepodobnosťou prielomu zodpovedajúcou jej vonkajšej hranici, hoci pravdepodobnosť prielomu v hĺbke zóny výrazne klesá.
Metóda výpočtu umožňuje zostrojiť ochranné pásmo pre tyčové a drôtené bleskozvody s ľubovoľnou hodnotou pravdepodobnosti prerazenia, t.j. pre akýkoľvek bleskozvod (jednoduchý alebo dvojitý) môžete vybudovať ľubovoľný počet ochranných zón. Pre väčšinu verejných budov je však možné zabezpečiť dostatočnú úroveň ochrany pomocou dvoch zón s pravdepodobnosťou prieniku 0,1 a 0,01.
Z hľadiska teórie spoľahlivosti je pravdepodobnosť prerazenia parametrom, ktorý charakterizuje poruchu bleskozvodu ako ochranného zariadenia. Pri tomto prístupe dve akceptované ochranné pásma zodpovedajú stupňu spoľahlivosti 0,9 a 0,99. Toto hodnotenie spoľahlivosti platí, ak sa objekt nachádza v blízkosti hranice ochranného pásma, napríklad objekt vo forme prstenca súosého s bleskozvodom. Pri reálnych objektoch (bežných budovách) sa na hranici ochranného pásma spravidla nachádzajú len horné prvky a väčšina objektu je umiestnená v hĺbke zóny. Hodnotenie spoľahlivosti ochranného pásma pozdĺž jeho vonkajšej hranice vedie k príliš nízkym hodnotám. Preto, aby sa zohľadnilo vzájomné usporiadanie bleskozvodov a v praxi existujúcich objektov, ochranným pásmam A a B je v RD 34.21.122-87 priradený približný stupeň spoľahlivosti 0,995 a 0,95.
Jednotyčový bleskozvod.
Ochranné pásmo jednotyčového bleskozvodu s výškou h je kruhový kužeľ (obr. A3.1), ktorého vrchol je vo výške h0. 1.1. Ochranné pásma jednotyčových bleskozvodov s výškou h? 150 m má nasledovné celkové rozmery. Zóna A: h0 = 0,85 h, r0 = (1,1 – 0,002 h)h, rx = (1,1 - 0,002 h) (h - hx/0,85). zóna B: h0 = 0,92 h; rx \u003d 1,5 (h - hx / 0,92). Pre zónu B možno výšku jednotyčového bleskozvodu pre známe hodnoty h určiť podľa vzorca h = (rx + 1,63hx)/1,5. Ryža. P3.1. Ochranná zóna jednotyčového bleskozvodu: I - hranica ochranného pásma na úrovni hx, 2 - to isté na úrovni terénu Bleskozvod s jedným drôtom. Ochranné pásmo jednodrôtového bleskozvodu s výškou h? 150 m je znázornené na obr. P3.5, kde h je výška kábla v strede rozpätia. Ak vezmeme do úvahy priehyb kábla s prierezom 35-50 mm2, so známou výškou podpier a dĺžkou rozpätia a, určí sa výška kábla (v metroch): h = skok - 2 pri a< 120 м; h = skok - 3 pri 120< а < 15Ом. Ryža. P3.5. Ochranné pásmo jednodrôtového bleskozvodu. Označenia sú rovnaké ako na obr. P3.1 Ochranné pásma jednodrôtového bleskozvodu majú nasledujúce celkové rozmery. Pre zónu typu B je výška jednodrôtového bleskozvodu so známymi hodnotami hx a rx určená vzorcom Vertikálna uzemňovacia elektróda je vyrobená postupným mechanizovaným ponorením závitových elektród dlhých 1,2-3 metre, vzájomne prepojených mosadznými spojkami. Oceľové elektródy s priemerom 14,2-17,2 mm, s elektrochemickým medeným povlakom (čistota 99,9 %), hrúbka 0,25 mm. zaručuje vysokú odolnosť proti korózii a životnosť uzemňovacej elektródy v zemi minimálne 40 rokov. Vysoká mechanická pevnosť uzemňovacej elektródy umožňuje jej ponorenie do hĺbky až 30 metrov. Medený povlak elektród má vysokú priľnavosť a plasticitu, čo umožňuje ponoriť tyče do zeme bez porušenia celistvosti a odlupovania medenej vrstvy. Základom drôteného bleskozvodu, ako už z názvu vyplýva, je pozinkovaný kovový (spravidla sa používa oceľový) kábel. Zároveň sa odporúča, aby jeho prierezová plocha bola najmenej 35 metrov štvorcových. mm. Káblové bleskozvody sa používajú tam, kde sa iné možnosti inštalujú dosť ťažko, napríklad na dlhé strechy a vedenia vysokého napätia. Niekedy sú však umiestnené v malých chatkách. Jednou z nevýhod drôteného bleskozvodu je, že drôt je na streche viditeľný, ale na želanie sa dá zamaskovať. V niektorých situáciách môžu byť drôtené bleskozvody umiestnené nie na samotnom chránenom objekte, ale v jeho blízkosti. Káblová ochrana pred bleskom je dvoch typov: Na jeden jediný stačia len dva stožiare, medzi ktorými je natiahnutý kábel. A každý stožiar má zároveň spojenie s vlastným zvodom, zemniacou elektródou a bleskozvodom. V určitých prípadoch sú na budove inštalované štyri stožiare naraz. Sú spojené dvoma káblami, a to tak, že sú navzájom rovnobežné v rovnakej výške. Pri údere blesku pôsobia spoločne ako celok – ide o dvojdrôtový bleskozvod.
Návrh drôteného bleskozvodu, ako aj jeho inštalácia, je vo väčšine prípadov pomerne komplikovaná úloha, ktorá si vyžaduje zapojenie profesionálov. Dokonca aj vo fáze návrhu je nevyhnutné vykonať - to znamená určiť konkrétnu oblasť pôsobenia a ďalšie parametre. Výpočet sa vykonáva podľa pomerne zložitých vzorcov, v ktorých by sa mali brať do úvahy najmä tieto ukazovatele: Samotná inštalácia musí prísne dodržiavať pravidlá pre inštaláciu elektrických inštalácií (PUE), a preto má veľa jemností, o ktorých nepripravená osoba nemusí vedieť. Káble sú pripojené k stožiarom a zvodom pomocou svoriek. Pre každé pripojenie sú potrebné dve z týchto svoriek. Ak je strecha dokončená horľavými materiálmi (plast, drevo atď.), Potom by káble mali byť vo vzdialenosti 10-15 centimetrov od povrchu. Okrem toho by mali byť niektoré prvky budúcej ochrany pred bleskom spojené zváraním a prierez zvaru by mal byť aspoň trikrát väčší ako menovitý prierez kábla. Je nežiaduce, aby boli rozpätia väčšie ako 15 metrov, aby sa tomu zabránilo, odporúča sa nainštalovať ďalšie podpery. Podpery bleskozvodu musia byť vybavené malým drôteným krúžkom, cez ktorý bude drôt prechádzať. Podpery a stožiare musia byť dostatočne pevné, aby uniesli váhu konštrukcie pri silných nárazoch vetra. Je tiež potrebné pamätať na to, že čím menší je uhol medzi imaginárnou vertikálou prechádzajúcou káblom a čiarou spájajúcou kábel s vonkajším drôtom (nazýva sa to ochranný uhol a jeho hodnota by podľa noriem mala byť 20-30 stupňov). ), tým bude kábel účinnejší.bleskovod. Okrem kábla je tu aj tyčová a sieťová ochrana pred bleskom. Sieťový je pri realizácii najťažší a prútový, podobne ako káblový, má celkom jednoduchý dizajn. Charakteristickým znakom tyčového systému je prítomnosť zvislého kolíka, ktorý zasiahne blesk. Prax ukazuje, že chránia oveľa menšiu plochu ako káblové, a preto sa veľa ľudí zastaví pri druhej možnosti z týchto dvoch. Ide o kompromis medzi konvenčným čapom (stožiarom) a pletivom. V konečnom dôsledku bude výber tejto alebo tej ochrany pred bleskom závisieť od špecifík budovy alebo konštrukcie, stavu elektrických spotrebičov, typu uzemnenia elektrickej siete, frekvencie búrok v konkrétnej klimatickej zóne.
Typy a vlastnosti
Nuansy výpočtu
Montáž
Predĺženie lana je možné len kotvením s dĺžkou presahu minimálne jeden a pol metra. Aby bol kábel chránený pred spálením bleskovým prúdom a aby bolo uzemnenie podpier spoľahlivejšie, používa sa závesný izolátor s takzvaným iskriskom.Porovnanie s inými možnosťami
