REQUISITOS PARA LA PROTECCIÓN CONTRA RAYOS DE EDIFICIOS Y ESTRUCTURAS
2.1. La protección contra la caída directa del rayo de edificios y estructuras clasificadas como categoría I según el dispositivo de protección contra el rayo debe realizarse mediante pararrayos separados de varilla (Fig. 1) o de cable (Fig. 2).
Arroz. 1. Pararrayos independiente:
1 - objeto protegido; 2 - comunicaciones metálicas
Arroz. 2. Pararrayos de alambre independiente. Las designaciones son las mismas que en la Fig. una
Estos pararrayos deben proporcionar una zona de protección de tipo A de acuerdo con los requisitos del Apéndice 3. Al mismo tiempo, se garantiza la eliminación de los elementos del pararrayos del objeto protegido y las comunicaciones metálicas subterráneas de acuerdo con el p. 2.3, 2.4, 2.5.
2.2. La elección del electrodo de tierra para la protección contra rayos directos (naturales o artificiales) está determinada por los requisitos de la cláusula 1.8.
Al mismo tiempo, los siguientes diseños de electrodos de tierra son aceptables para pararrayos independientes (Tabla 2):
a) una (o más) zapatas de hormigón armado de al menos 2 m de largo o uno (o más) pilotes de hormigón armado de al menos 5 m de largo;
b) uno (o más) postes de apoyo de hormigón armado, de al menos 5 m de profundidad en el suelo, con un diámetro de al menos 0,25 m;
c) cimentación de hormigón armado de forma arbitraria con una superficie de contacto con el suelo de al menos 10 m 2;
d) un conductor de puesta a tierra artificial, constituido por tres o más electrodos verticales de al menos 3 m de longitud, unidos por un electrodo horizontal, con una distancia entre los electrodos verticales de al menos 5 m Las secciones mínimas (diámetros) de los los electrodos se determinan de acuerdo con la Tabla. 3.
Tabla 2
Tabla 3
2.3. La distancia más pequeña permitida S en el aire desde el objeto protegido hasta el soporte (conductor de bajada) de la varilla o cable pararrayos (ver Fig. 1 y 2) se determina según la altura del edificio, el diseño del electrodo de tierra sistema y la resistividad eléctrica equivalente del suelo r, Ohm×m.
Para edificios y estructuras con una altura de no más de 30 m, la distancia mínima permitida S en, m, es:
en r< 100 Ом×м для заземлителя любой конструкции, приведенной в п. 2.2, S в = 3 м;
al 100< r £ 1000 Ом×м:
para conductores de puesta a tierra que consisten en una pila de hormigón armado, una pata de hormigón armado o un poste de soporte de hormigón armado empotrado, cuya longitud se indica en la cláusula 2.2a, b, S c \u003d 3+ l0 -2 (r-100);
para conductores de puesta a tierra que consisten en cuatro pilotes o estribos de hormigón armado ubicados en las esquinas de un rectángulo a una distancia de 3-8 m entre sí, o una base de hormigón armado de forma arbitraria con un área de superficie de contacto con el suelo de al menos 70 m 2 o conductores artificiales de puesta a tierra especificados en la cláusula 2.2g, S in = 4 m.
Para edificios y estructuras de mayor altura, el valor de S, determinado anteriormente, debe incrementarse en 1 m por cada 10 m de la altura del objeto sobre 30 m.
2.4. La distancia más pequeña permitida S in desde el objeto protegido hasta el cable en el medio del tramo (Fig. 2) se determina según el diseño del electrodo de tierra, la resistividad equivalente del suelo r, Ohm × m y la longitud total yo pararrayos y bajantes.
con una longitud yo < 200 м наименьшее допустимое расстояние S в1 , м, равно:
en r< 100 Ом×м для заземлителя любой конструкции, приведенной в п. 2.2, S в1 =3,5 м;
al 100< r £ 1000 Ом×м:
para electrodos de tierra, que consta de un pilote de hormigón armado, un pie de hormigón armado o una rejilla empotrada de un soporte de hormigón armado, cuya longitud se indica en la cláusula 2.2a, b, S c = 3,5 + 3 × 10 -3 (r- 100);
para los conductores de puesta a tierra que consisten en cuatro pilotes o estribos de hormigón armado ubicados a una distancia de 3 a 8 m entre sí, o conductores de puesta a tierra artificiales especificados en la cláusula 2.2d, S in1 = 4 m.
Con la longitud total de pararrayos y bajantes yo\u003d 200-300 m, la distancia mínima permitida S in1 debe aumentarse en 2 m en comparación con los valores definidos anteriormente.
2.5. Para evitar la entrada de alto potencial en el edificio o estructura protegida, pero las comunicaciones metálicas subterráneas (incluidos los cables eléctricos para cualquier propósito), los conductores de puesta a tierra para protección contra rayos directos deben, si es posible, retirarse de estas comunicaciones a las distancias máximas permitidas por requisitos tecnológicos. Las distancias más pequeñas permitidas S z, (ver Fig. 1 y 2) en el suelo entre los electrodos de tierra para protección contra rayos directos y comunicaciones introducidas en edificios y estructuras de categoría 1, deben ser S z \u003d S en + 2 ( m), con S en según la cláusula 2.3.
2.6. Si en los edificios y estructuras existen conductos de salida y respiración de gases directos para la libre evacuación de gases, vapores y suspensiones de concentración explosiva a la atmósfera, el área de protección de los pararrayos debe comprender el espacio por encima del borde de los conductos, limitado por una semiesfera de 5 m de radio.
Para los conductos de salida y respiración de gases provistos de sombreretes o "ganders", la zona de protección de los pararrayos debe comprender el espacio por encima del borde de los conductos, limitado por un cilindro de altura H y radio R:
para gases más pesados que el aire a una sobrepresión dentro del aparato de menos de 5,05 kPa (0,05 atm) H = 1 ì, R = 2 m; 5,05-25,25 kPa (0,05 - 0,25 atm) H = 2,5 m, R = 5 m,
para gases más ligeros que el aire en exceso de presión en el interior de la instalación:
hasta 25,25 kPa H = 2,5 m, R = 5 m;
sobre 25,25 kPa H = 5 m, R = 5 m.
No se requiere incluir el espacio sobre el borde de las tuberías en la zona de protección de los pararrayos: en caso de emisión de gases de concentración no explosiva; la presencia de respiración nitrogenada; con antorchas encendidas constantemente y antorchas encendidas en el momento de la liberación de gases; para pozos de ventilación de escape, válvulas de seguridad y emergencia, cuya liberación de gases de concentración explosiva se lleva a cabo solo en casos de emergencia.
2.7. Para proteger contra manifestaciones secundarias de rayos, se deben proporcionar las siguientes medidas:
a) las estructuras metálicas y los alojamientos de todos los equipos y aparatos ubicados en el edificio protegido deben estar conectados al dispositivo de puesta a tierra de las instalaciones eléctricas especificado en la cláusula 1.7, o a la cimentación de hormigón armado del edificio (sujeto a los requisitos de la cláusula 1.8). Las distancias más pequeñas permitidas en el suelo entre este electrodo de tierra y los electrodos de tierra que protegen contra rayos directos deben estar de acuerdo con la cláusula 2.5;
b) dentro de edificios y estructuras entre tuberías y otras estructuras metálicas extendidas en lugares de acercamiento mutuo a una distancia de menos de 10 cm cada 20 m, puentes hechos de alambre de acero con un diámetro de al menos 5 mm o cinta de acero con una cruz la sección de al menos 24 mm 2 debe soldarse o soldarse, para cables con cubiertas o armaduras metálicas, los puentes deben estar hechos de un conductor de cobre flexible de acuerdo con las instrucciones de SNiP 3.05.06-85;
c) en las uniones de elementos de tubería u otros objetos metálicos extendidos, se deben proporcionar resistencias de transición de no más de 0,03 Ohm para cada contacto. Si es imposible garantizar el contacto con la resistencia de contacto especificada mediante conexiones atornilladas, es necesario instalar puentes de acero, cuyas dimensiones se indican en el subpárrafo "b".
2.8. La protección contra la introducción de alto potencial a través de comunicaciones metálicas subterráneas (tuberías, cables con cubiertas exteriores de metal o tuberías) debe realizarse conectándolos en la entrada del edificio o estructura al refuerzo de su cimentación de hormigón armado, y si está imposibilidad de utilizar este último como electrodo de tierra, a un conductor de tierra artificial, especificado en la cláusula 2.2 d.
2.9. La protección contra la deriva de alto potencial a través de comunicaciones metálicas de tierra externa (overground) debe realizarse aterrando las mismas en la entrada al edificio o estructura y en los dos soportes de comunicación más cercanos a esta entrada. Como conductores de puesta a tierra se deben utilizar los cimientos de hormigón armado de la edificación o estructura y cada uno de los soportes, y si tal uso es imposible (ver cláusula 1.8), conductores de puesta a tierra artificiales, de acuerdo con la cláusula 2.2d.
2.10. entrada de edificio titulares la transmisión de energía con voltaje de hasta 1 kV, teléfono, radio, redes de señalización debe realizarse solo mediante cables con una longitud de al menos 50 m con armadura o cubierta metálica o cables tendidos en tuberías metálicas.
A la entrada del edificio, las tuberías metálicas, armaduras y cubiertas de cables, incluidos aquellos con un revestimiento aislante de una cubierta metálica (por ejemplo, AASHv, AASHp), deben unirse a los cimientos de hormigón armado del edificio o (ver cláusula 1.8 ) al conductor de puesta a tierra artificial especificado en la cláusula .2.2g.
En el punto de transición de la línea eléctrica aérea al cable, la armadura metálica y la cubierta del cable, así como los pines o ganchos de los aisladores de la línea aérea, deben conectarse al electrodo de tierra especificado en la cláusula 2.2d. Los pines o ganchos de los aisladores en el soporte de la línea aérea de transmisión de energía más cercana al punto de transición del cable deben estar conectados al mismo conductor de puesta a tierra.
Además, en el punto de transición de la línea eléctrica aérea al cable entre cada núcleo del cable y los elementos puestos a tierra, se deben proporcionar vías de chispas de aire cerradas de 2-3 mm de longitud;
La protección contra la introducción de altos potenciales a través de líneas eléctricas aéreas con tensiones superiores a 1 kV, introducidas en subestaciones situadas en el edificio protegido (internas o adosadas), debe realizarse de acuerdo con el PUE.
2.11. La protección contra rayos directos de edificios y estructuras de categoría II con techo no metálico debe realizarse con pararrayos independientes o instalados en el objeto protegido con pararrayos de varilla o alambre, proporcionando una zona de protección de acuerdo con los requisitos de la Tabla. 1, cláusula 2.6 y anexos 3. Al instalar pararrayos en la instalación, se deben proporcionar al menos dos conductores de bajada desde cada pararrayos de varilla o cada poste de un pararrayos de cable. Con una pendiente de techo no superior a 1:8, también se puede utilizar una malla de protección contra rayos, sujeto al cumplimiento obligatorio de los requisitos de la cláusula 2.6.
La malla de protección contra rayos debe estar hecha de alambre de acero de un diámetro de al menos 6 mm y colocada en el techo desde arriba o debajo de un aislamiento o impermeabilización ignífugo o de combustión lenta. El espaciado de las celdas de la cuadrícula no debe ser superior a 6x6 m Los nodos de la cuadrícula deben estar conectados mediante soldadura. Los elementos metálicos que sobresalgan de la cubierta (tuberías, pozos, dispositivos de ventilación) deberán estar conectados a la malla de protección contra rayos, y los elementos no metálicos que sobresalgan deberán estar equipados con pararrayos adicionales, también conectados a la malla de protección contra rayos.
No se requiere la instalación de pararrayos ni la imposición de una malla de protección contra el rayo en los edificios y estructuras con cerchas metálicas, siempre que en sus cubiertas se utilicen aislamientos e impermeabilizantes ignífugos o de combustión lenta.
En edificios y estructuras con techo de metal, el techo en sí debe usarse como pararrayos. En este caso, todos los elementos no metálicos que sobresalgan deberán estar provistos de pararrayos fijados al techo metálico, c. también se cumplen los requisitos de la cláusula 2.6.
Los conductores de bajada de un techo metálico o malla de protección contra rayos deben tenderse a los conductores de puesta a tierra al menos cada 25 m a lo largo del perímetro del edificio.
2.12. Al colocar una malla de protección contra rayos e instalar pararrayos en el objeto protegido, siempre que sea posible, las estructuras metálicas de edificios y estructuras (columnas, cerchas, marcos, escaleras de incendios, etc., así como el refuerzo de estructuras de hormigón armado) deben usarse como conductores de bajada, siempre que la conexión eléctrica continua en las uniones de estructuras y accesorios con pararrayos y conductores de puesta a tierra, se realice, por regla general, por soldadura.
Los conductores de bajada colocados a lo largo de las paredes exteriores de los edificios deben ubicarse a no menos de 3 m de las entradas o en lugares no accesibles para las personas.
2.13. Como conductores de puesta a tierra para la protección contra rayos directos en todos casos posibles(ver cláusula 1.8) se deben utilizar cimientos de hormigón armado de edificios y estructuras.
Si es imposible utilizar los cimientos, se proporcionan conductores de puesta a tierra artificiales:
en presencia de pararrayos de varilla y cable, cada conductor de bajada está conectado a un electrodo de tierra que cumpla con los requisitos de la cláusula 2.2d;
en presencia de una malla de protección contra rayos o un techo de metal, se coloca un contorno externo del siguiente diseño a lo largo del perímetro de un edificio o estructura:
en suelos con resistividad equivalente r £ 500 Ohm × m, con un área de construcción de más de 250 m 2, se hace un circuito de electrodos horizontales colocados en el suelo a una profundidad de al menos 0,5 m, y con un área de construcción de menos de 250 m 2 a este circuito en lugares la conexión de los conductores de bajada se suelda a lo largo de un electrodo de haz vertical u horizontal de 2-3 m de largo;
en suelos con resistividad 500< r £ 1000 Ом×м при площади здания более 900 м 2 достаточно выполнить контур только из горизонтальных электродов, а при площади здания менее 900 м 2 к этому контуру в местах присоединения токоотводов приваривается не менее двух вертикальных или горизонтальных лучевых электродов длиной 2-3 м на расстоянии 3-5 м один от другого.
En edificios grandes, el bucle de tierra externo también se puede usar para igualar el potencial dentro del edificio de acuerdo con los requisitos de la cláusula 1.9.
En todos los casos posibles, el conductor de puesta a tierra de protección contra el impacto directo del rayo debe combinarse con el conductor de puesta a tierra de las instalaciones eléctricas de acuerdo con las instrucciones de la cláusula 1.7.
2.14. Al instalar pararrayos independientes, la distancia desde ellos a través del aire y en el suelo hasta el objeto protegido y los servicios subterráneos introducidos en él no están estandarizados.
2.15. Las instalaciones exteriores que contengan gases inflamables y licuados y líquidos inflamables deben protegerse de la caída directa de rayos de la siguiente manera:
a) los edificios de instalaciones de hormigón armado, los edificios de instalaciones metálicos y los tanques individuales con un espesor de techo de metal inferior a 4 mm deben estar equipados con pararrayos instalados en el objeto protegido o colocados por separado;
b) cajas metálicas de instalaciones y tanques individuales con un techo de metal de espesor igual o superior a 4 mm, así como tanques individuales con una capacidad inferior a 200 m 3, independientemente del espesor del techo de metal, así como cubiertas metálicas de instalaciones con aislamiento térmico, basta con conectar al electrodo de tierra.
2.16. Para parques de tanques que contengan gases licuados con una capacidad total de más de 8000 m 3 , así como para parques de tanques con construcciones metálicas y de hormigón armado que contengan gases y líquidos inflamables, con una capacidad total de un grupo de tanques de más de 100 mil m 3 la protección contra los rayos directos debería, por regla general, ser realizada por pararrayos separados.
2.17. Las plantas de tratamiento de aguas residuales están sujetas a protección contra rayos directos si el punto de inflamación de la aguas residuales producto supera su temperatura de funcionamiento en menos de 10 °C. La zona de protección de los pararrayos debe comprender un espacio cuya base sobrepase planta de tratamiento 5 m en cada dirección desde sus paredes, y la altura es igual a la altura de la estructura más 3 m.
2.18. Si las instalaciones exteriores o depósitos (suelo o subterráneos) que contengan gases inflamables o líquidos inflamables dispongan de salidas de gases o conductos de respiración, éstos y el espacio situado sobre ellos (ver apartado 2.6) deberán estar protegidos de la caída directa de rayos. El mismo espacio se protege por encima del corte del cuello de los depósitos, en el que se vierte el producto a cielo abierto sobre la rejilla de descarga. Las válvulas de respiración y el espacio sobre ellas, limitado por un cilindro de 2,5 m de altura y 5 m de radio, también están sujetos a protección contra la caída directa del rayo.
Para tanques con techos flotantes o pontones, la zona de protección de los pararrayos debe incluir un espacio delimitado por una superficie, cualquiera de cuyos puntos esté a 5 m del líquido inflamable en el espacio anular.
2.19. Para instalaciones exteriores enumeradas en los párrafos. 2.15 - 2.18, como conductores de puesta a tierra para la protección contra impactos directos de rayos, si es posible, use cimientos de hormigón armado de estas instalaciones o (soportes de pararrayos independientes o realice conductores de puesta a tierra artificiales que consisten en un electrodo vertical u horizontal con una longitud de al menos 5 metro.
Estos electrodos de tierra, ubicados al menos 50 m a lo largo del perímetro de la base de la instalación, deben conectarse a las cubiertas de las instalaciones exteriores o bajantes de pararrayos instalados en ellas, el número de conexiones es al menos dos.
2.20. Para proteger edificios y estructuras de manifestaciones secundarias de rayos, se deben proporcionar las siguientes medidas:
a) las cajas metálicas de todos los equipos y aparatos instalados en la edificación protegida (estructura) deben estar conectadas al dispositivo de puesta a tierra de las instalaciones eléctricas que cumpla con las instrucciones de la cláusula 1.7, o al cimiento de hormigón armado de la edificación (sujeto a las requisitos de la cláusula 1.8);
b) dentro de la edificación, entre tuberías y otras estructuras metálicas extendidas en lugares donde confluyen a una distancia menor de 10 cm cada 30 m, se deben realizar puentes de acuerdo con las instrucciones de la cláusula 2.76;
c) en conexiones de bridas de tuberías dentro del edificio, al menos cuatro pernos deben apretarse adecuadamente para cada brida.
2.21. Para proteger las instalaciones al aire libre de las manifestaciones secundarias del rayo, las cajas metálicas de los dispositivos instalados en ellas deben conectarse al dispositivo de puesta a tierra del equipo eléctrico o al conductor de puesta a tierra para protección contra rayos directos.
En tanques con techos flotantes o pontones, es necesario instalar al menos dos puentes de acero flexibles entre los techos flotantes o pontones y el cuerpo metálico del tanque o bajantes de pararrayos instalados en el tanque.
2.22. La protección contra la introducción de alto potencial a través de servicios subterráneos se realiza conectándolos en la entrada del edificio o estructura al electrodo de tierra de las instalaciones eléctricas o protección contra rayos directos.
2.23. La protección contra la deriva de alto potencial a través de comunicaciones externas a tierra (overground) se realiza conectándolas a la entrada del edificio o estructura al sistema de electrodos de tierra de las instalaciones eléctricas o protección contra impactos directos de rayos, y al soporte de comunicación más cercano a la entrada - a su base de hormigón armado. Si es imposible utilizar la cimentación (ver cláusula 1.8), se debe instalar un conductor de puesta a tierra artificial, que consta de un electrodo vertical u horizontal con una longitud de al menos 5 m.
2.24. La protección contra la deriva de alto potencial a través de líneas eléctricas aéreas, redes telefónicas, de radio y señalización debe realizarse de acuerdo con la cláusula 2.10.
2.25. La protección contra impactos directos de rayos de edificios y estructuras clasificadas como categoría III según el dispositivo de protección contra rayos debe realizarse por uno de los métodos especificados en la cláusula 2.11, de conformidad con los requisitos de las cláusulas. 2.12 y 2.14.
En este caso, en el caso de utilizar malla pararrayos, el paso de sus celdas no debe ser mayor a 12 x 12 m.
2.26. En todos los casos posibles (véase la cláusula 1.7), los cimientos de hormigón armado de edificios y estructuras deben utilizarse como conductores de puesta a tierra para la protección contra rayos directos.
Si es imposible usarlos, se realiza una puesta a tierra artificial:
cada conductor de bajada de pararrayos de varilla y de alambre debe estar conectado a un sistema de electrodos de tierra que consta de al menos dos electrodos verticales con una longitud de al menos 3 m, unidos por un electrodo horizontal con una longitud de al menos 5 m;
cuando se utiliza una rejilla o un techo de metal como pararrayos, se debe colocar un circuito externo que consta de electrodos horizontales a lo largo del perímetro del edificio en el suelo a una profundidad de al menos 0,5 m. En suelos con una resistividad equivalente de 500< r £ 1000 Ом×м и при площади здания менее 900 м 2 к этому контуру в местах присоединения токоотводов следует приваривать по одному вертикальному или горизонтальному лучевому электроду длиной 2-3 м.
Las secciones mínimas permitidas (diámetros) de los electrodos de puesta a tierra artificial se determinan de acuerdo con la Tabla. 3.
En edificios con un área grande (más de 100 m de ancho), el bucle de tierra externo también se puede usar para igualar los potenciales dentro del edificio de acuerdo con los requisitos de la cláusula 1.9.
En todos los casos posibles, el conductor de puesta a tierra de protección contra el impacto directo del rayo debe combinarse con el conductor de puesta a tierra de la instalación eléctrica especificado en el Cap. 1.7 PUE.
2.27. Al proteger edificios para ganado y establos con pararrayos independientes, sus soportes y conductores de puesta a tierra deben ubicarse a no menos de 5 m de la entrada de los edificios.
Al instalar pararrayos o colocar una rejilla en un edificio protegido, se debe utilizar como electrodos de tierra una base de hormigón armado (ver cláusula 1.8) o un contorno externo colocado a lo largo del perímetro del edificio bajo un área ciega de asfalto u hormigón de acuerdo con el instrucciones de la cláusula 2.26.
Las estructuras metálicas, los equipos y las tuberías ubicadas en el interior del edificio, así como los dispositivos de ecualización de potencial eléctrico, deben conectarse a los conductores de puesta a tierra para la protección contra la caída directa de rayos.
2.28. Protección contra impactos directos de rayos de esculturas metálicas y obeliscos, especificado en el párrafo 17 de la tabla. 1 está garantizado por su conexión a un conductor de puesta a tierra de cualquier diseño, indicado en el párrafo 2.26.
En presencia de sitios visitados con frecuencia cerca de estructuras tan altas, la compensación de potencial debe realizarse de acuerdo con la cláusula 1.10.
2.29. Protección contra rayos de instalaciones exteriores que contengan líquidos inflamables con un punto de inflamación de vapor superior a 61 °C y correspondientes a la cláusula 6 de la Tabla 1 debe hacerse así:
a) los edificios de instalaciones de hormigón armado, así como los edificios metálicos de instalaciones y tanques con un espesor de techo inferior a 4 mm, deben estar equipados con pararrayos instalados en la estructura protegida o colocados por separado;
b) las carcasas metálicas de instalaciones y tanques con un espesor de techo de 4 mm o más deben conectarse al electrodo de tierra. Los diseños de conductores de puesta a tierra deben cumplir con los requisitos de la cláusula 2.19.
2.30. Pequeñas edificaciones ubicadas en zonas rurales con techo no metálico, correspondientes a las especificadas en los numerales. Pestaña 5 y 9. 1 están sujetos a protección contra la caída directa del rayo en una de las formas simplificadas:
a) si hay árboles a una distancia de 3-10 m de la estructura que son 2 veces o más altos que su altura, teniendo en cuenta todos los objetos que sobresalen del techo (chimeneas, antenas, etc.), se debe instalar un conductor de bajada colocarse a lo largo del tronco del árbol más cercano, cuyo extremo superior sobresalga por lo menos 0,2 m por encima de la copa del árbol En la base del árbol, el conductor de bajada debe estar conectado al electrodo de tierra;
b) si la cumbrera del techo corresponde a la altura más alta del edificio, se debe suspender un pararrayos de cable que se eleve por encima de la cumbrera al menos 0,25 m Los tablones de madera fijados en las paredes del edificio pueden servir como soporte para el pararrayos. Los conductores de bajada se colocan en ambos lados a lo largo de las paredes de los extremos del edificio y se conectan a los electrodos de tierra. Con una longitud de construcción de menos de 10 m, el conductor de bajada y el conductor de puesta a tierra se pueden hacer solo en un lado;
c) en presencia de una chimenea que se eleva por encima de todos los elementos del techo, se debe instalar un pararrayos con una altura de al menos 0,2 m, se debe colocar un conductor de bajada a lo largo del techo y la pared del edificio y conectarlo al sistema de electrodos de tierra;
d) si hay un techo de metal, debe estar conectado al electrodo de tierra por lo menos en un punto; en este caso, las escaleras metálicas externas, los desagües, etc. pueden servir como conductores de bajada. Todos los objetos metálicos que sobresalgan deben fijarse al techo.
En todos los casos, se deben usar pararrayos y conductores de bajada con un diámetro mínimo de 6 mm, y como electrodo de tierra: un electrodo vertical u horizontal de 2-3 m de largo con un diámetro mínimo de 10 mm, colocado a una profundidad de al menos menos 0,5 m.
Las conexiones de elementos de pararrayos se permiten soldadas y atornilladas.
2.31. La protección contra rayos directos de tuberías no metálicas, torres, torres con una altura de más de 15 m debe realizarse instalando en estas estructuras a su altura:
hasta 5 ohmios: un pararrayos de varilla con una altura de al menos 1 m;
de 50 a 150 m: dos pararrayos con una altura de al menos 1 m, conectados en el extremo superior de la tubería;
más de 150 m: se deben colocar al menos tres pararrayos con una altura de 0,2 a 0,5 mo un anillo de acero con una sección transversal de al menos 160 mm 2 a lo largo del extremo superior de la tubería.
También se puede utilizar como pararrayos una caperuza protectora instalada en una chimenea o estructuras metálicas como antenas instaladas en torres de TV.
Con una altura de estructura de hasta 50 m desde los pararrayos, se debe colocar un conductor de bajada; con una altura de estructura superior a 50 m, se deben tender bajantes por lo menos cada 25 m a lo largo del perímetro de la base de la estructura, su número mínimo es de dos.
Las secciones transversales (diámetros) de los conductores de bajada deben cumplir con los requisitos de la Tabla. 3, y en zonas de alta contaminación gaseosa o emisiones agresivas a la atmósfera, los diámetros de las bajantes deben ser como mínimo de 12 mm.
Las escaleras metálicas corrientes, incluidas las que tienen conexiones atornilladas, y otras estructuras metálicas verticales se pueden utilizar como conductores de bajada.
En las tuberías de hormigón armado, se deberían utilizar como conductores de bajada barras de refuerzo conectadas a lo largo de la altura de la tubería mediante soldadura, torsión o superposición; en este caso, no se requiere el tendido de bajantes exteriores. La conexión del pararrayos con el inducido debe realizarse al menos en dos puntos.
Todas las conexiones de pararrayos con bajantes deben realizarse mediante soldadura.
Para tuberías metálicas, torres, torres, no se requiere instalación de pararrayos y bajantes.
Como electrodos de tierra para la protección contra rayos directos de tuberías, torres, torres metálicas y no metálicas, sus cimientos de hormigón armado deben usarse de acuerdo con la cláusula 1.8. Si no es posible utilizar cimientos, cada conductor de bajada debe estar provisto de un electrodo de tierra artificial compuesto por dos varillas conectadas por un electrodo horizontal (ver Tabla 2); con un perímetro de la base de la estructura de no más de 25 m, se puede hacer un electrodo de tierra artificial en forma de un circuito horizontal colocado a una profundidad de al menos 0,5 m y hecho de un electrodo circular (ver Tabla 3) . Cuando se utilicen barras de refuerzo como conductores de bajada, sus conexiones con conductores de puesta a tierra artificial deberán realizarse por lo menos cada 25 m con un número mínimo de conexiones igual a dos.
Al erigir tuberías no metálicas, torres, torres, las estructuras metálicas del equipo de montaje (montacargas de carga y pasajeros y de minas, grúa giratoria, etc.) deben estar conectadas a conductores de puesta a tierra. En este caso, no se podrán realizar medidas temporales de protección contra rayos para el período de construcción. 22
2.32. Para proteger contra la introducción de alto potencial a través de comunicaciones metálicas externas a tierra (overground), deben conectarse en la entrada del edificio o estructura al sistema de electrodos de tierra de las instalaciones eléctricas o protección contra impactos directos de rayos.
2.33. La protección contra la deriva de alto potencial a través de líneas eléctricas aéreas con tensión hasta 1 kV y líneas de comunicación y señalización debe realizarse de acuerdo con el PUE y las normas departamentales.
Los rayos son una fuente de mayor peligro
No todo el mundo entiende el peligro real de los rayos. Lo máximo que hace una persona durante una tormenta eléctrica es apagar los aparatos eléctricos, y no todo el mundo lo hace.
El relámpago es la descarga más fuerte de acumulación electricidad atmosférica con un enorme potencial resultante de la fricción de las gotas de vapor de agua contra el aire. La carga del rayo alcanza cientos de miles de amperios y el voltaje es de dos millones de voltios.
Una descarga eléctrica actúa sobre un objeto de tres formas:
- Un golpe directo de un rayo, como resultado de lo cual el objeto se calienta bruscamente y se derrite. Esto conduce a un aumento de la tensión interna y explosiones. Un resultado frecuente de la caída de un rayo es la destrucción y el fuego.
- La aparición de un campo magnético en circuitos metálicos. La corriente inducida provoca chispas y un sobrecalentamiento severo de las estructuras, lo cual es muy peligroso para las instalaciones industriales.
- Alcanzando altos potenciales a través de rutas externas y subterráneas. La deriva de potenciales va acompañada de descargas eléctricas y provoca incendios y explosiones.
La protección contra rayos es un conjunto de medidas y equipos necesarios para neutralizar los efectos peligrosos de las descargas eléctricas atmosféricas y garantizar la seguridad de las personas, la seguridad de los edificios, estructuras y equipos frente a explosiones, destrucción e incendios.
Un signo de la clasificación de edificios y estructuras es la naturaleza trabajo necesario para protección contra rayos. Los objetos se dividen en tres grupos:
Categoría I - instalaciones industriales peligrosas donde los rayos pueden causar un incendio, explosión, gran destrucción y provocar la muerte de personas (locales donde se manipulan materiales explosivos e inflamables, centrales eléctricas y subestaciones). De acuerdo con las Normas de Instalaciones Eléctricas (PUE), estos objetos pertenecen a la clase B-I y B-II.
Categoría II: edificios y estructuras explosivas en las que se almacenan combustibles y otras sustancias en contenedores metálicos o especiales, es decir, una explosión no provocará daños importantes e incendios (almacenes de combustible, combustible y lubricantes, refrigeradores de amoníaco, molinos de harina). Según el PUE, dichos objetos tienen una clase B-Ia, V-Ib, V-IIa, V-Ig.
Categoría III: objetos para los que un rayo directo es peligroso solo por incendios y destrucción (edificios residenciales, jardines de infancia, hospitales, escuelas, tuberías de salas de calderas y empresas industriales). Según el PUE - clase P-I, P-II, P-III.
Una serie de edificios que no están incluidos en ninguno de los grupos se consideran condicionalmente seguros. Pero se conocen casos de caída de rayos en ellos.
Proteccion edificios industriales de un rayo
Los edificios industriales y las estructuras de las empresas industriales, según su propósito, diseño y ubicación geográfica, están provistos de protección contra rayos. La elección del sistema y equipo de protección se realiza mediante cálculos especiales. El número de rayos probables por año está sujeto a cálculo.
La protección de edificios y estructuras industriales contra la caída directa de rayos la proporciona un pararrayos, que incluye:
- Pararrayos recibiendo descarga.
- Conductores de puesta a tierra, desviando la corriente a tierra.
- Cables de corriente necesarios para conectar pararrayos con dispositivos de puesta a tierra.
En presencia de un pararrayos, la descarga de electricidad pasa a través del receptor, sin pasar por el objeto protegido. La acción del dispositivo se basa en la propiedad del rayo de alcanzar las estructuras más altas con buena puesta a tierra.
Los pararrayos se dividen en varilla y cable. La primera opción se usa con más frecuencia, mientras que el uso de dispositivos de cable se limita a estructuras u objetos largos y angostos con muchos servicios subterráneos que interfieren con la instalación de codos de varilla.
Los dispositivos de varilla pueden ser:
- solo (antenas);
- doble - con dos varillas colocadas por separado;
- múltiple: con tres o más varillas, creando una zona de protección común.
Los pararrayos de varilla tienen una longitud de 200 a 1500 mm, un área de sección transversal de aproximadamente 100 mm2.
Los pararrayos de cable también son sencillos, formados por un cable y dos soportes que lo soportan, y dobles, formados por dos aparatos sencillos de la misma altura, instalados en paralelo.
Los objetos de categoría I por debajo de 30 m están equipados con pararrayos montados por separado o directamente sobre el edificio, pero aislados de él. Los edificios de más de 30 m de altura están equipados con dispositivos que no se instalan de forma aislada en el propio edificio.
Los objetos de la categoría II están protegidos por pararrayos ubicados en las estructuras. Para la seguridad de las estructuras del grupo ІІІ, se utiliza la puesta a tierra del techo de metal, que sirve como pararrayos.
El material para la fabricación de pararrayos es el acero. Como dispositivos que asumen el impacto de un rayo, se utilizan diversas estructuras metálicas: tuberías, rejillas, etc., que se ubican por encima del objeto protegido.
8.3. Clasificación de edificios y estructuras por dispositivo de protección contra rayos Categorías de protección contra rayos
La gravedad de las peligrosas consecuencias del impacto directo de un rayo durante sus efectos térmicos, mecánicos y eléctricos, así como el chispazo y el solapamiento causados por otro tipo de efectos, depende de las características de diseño y planificación de los edificios y estructuras y del riesgo de incendio y explosión. del proceso tecnológico. Por ejemplo, en industrias que están constantemente asociadas con la presencia de una llama abierta, cuando se utilizan materiales y estructuras no combustibles, el flujo de corriente del rayo no representa un gran peligro. Sin embargo, la presencia de un entorno explosivo o inflamable dentro del objeto crea una amenaza de incendio, destrucción, víctimas humanas y grandes pérdidas materiales.
Con tal variedad de condiciones de diseño y tecnología, imponer los mismos requisitos para la protección contra rayos de todos los objetos significaría prever excesos excesivos o soportar la inevitabilidad de pérdidas significativas causadas por las consecuencias de la caída de un rayo. Por lo tanto, las instrucciones adoptaron un enfoque diferenciado para la protección contra rayos de varios objetos, en relación con los cuales, según el dispositivo de protección contra rayos, los edificios y estructuras se dividen en tres categorías, que difieren en la gravedad de las posibles consecuencias de un rayo.
Categoría I - edificios y estructuras o partes de los mismos con zonas explosivas de las clases B-I y B-II según el Reglamento de Instalaciones Eléctricas (PUE-86). Almacenan o contienen de forma permanente, o mezclas de gases, vapores o polvos de sustancias combustibles con aire u otros agentes oxidantes que pueden explotar por chispa eléctrica, aparecen durante el proceso de producción.
Categoría II - edificios y estructuras o partes de los mismos, en los que existen zonas explosivas de las clases B-Ia, B-Ib, B-IIa según el PUE. Las mezclas explosivas pueden aparecer en ellos solo en caso de accidente o mal funcionamiento en el proceso tecnológico. También se incluyen en esta categoría las instalaciones tecnológicas al aire libre y los almacenes que contengan gases y vapores explosivos, líquidos combustibles e inflamables (gasómetros, tanques y depósitos, racks de carga y descarga), clasificados según el PUE a zonas explosivas de clase B-Ig.
Categoría III: varias opciones para edificios, que incluyen: edificios y estructuras con zonas de riesgo de incendio de clases P-I, P-II y P-IIa según el PUE; instalaciones tecnológicas al aire libre, almacenes abiertos para sustancias combustibles, donde se utilizan o almacenan líquidos combustibles con un punto de inflamación de vapor superior a 61 С o sustancias combustibles sólidas clasificadas según el PUE a la zona clase P-III.
Dispositivo de protección contra rayos obligatorio
Al elegir una categoría de dispositivos de protección contra rayos, se tienen en cuenta la importancia del objeto, su altura, la ubicación de los objetos vecinos, la intensidad de la actividad de los rayos y otros factores. La intensidad de la actividad de las tormentas se caracteriza por el número promedio de horas de tormenta por año norte h.Este valor se puede obtener de los datos de la estación meteorológica local. Además, hay un mapa en el que se trazan las líneas de la duración media anual de las tormentas eléctricas en Rusia. Grandes áreas donde se observa la misma actividad de tormentas también están aproximadamente marcadas en él. El rango de su cambio es bastante grande y depende de factores climáticos y terreno. En las regiones del norte (Murmansk, Kamchatka) no es más de 10 horas por año, para áreas en una latitud de 50-55 varía de 20 a 30 horas, y en el sur (Cáucaso, Donbass) puede llegar a 100 -200 horas al año. Sí, y dentro de la misma región con poca actividad de tormentas eléctricas, hay áreas con un número de horas de tormentas eléctricas mucho mayor por año.
A veces, la evaluación de la actividad de las tormentas se mide por el número de días de tormentas por año. norte e) Es costumbre considerar que la duración de una tormenta eléctrica es aproximadamente igual a 1,5 horas si norte d = 30 días, y 2 horas cuando norte d más de 30 días. Por eso, norte h \u003d (1.5-2) norte D.
Sin embargo, una característica más importante e informativa para evaluar el posible número de objetos alcanzados por un rayo es la densidad de rayos aguas abajo por unidad de superficie terrestre.
La densidad de los rayos que caen al suelo varía mucho entre las regiones del mundo y depende de los mismos factores que la intensidad de las tormentas eléctricas. La influencia del relieve es especialmente grande en las zonas montañosas, donde los frentes de tormenta se propagan principalmente a lo largo de estrechos corredores.
Las observaciones han establecido una correlación entre la densidad de las descargas al suelo y la duración de las tormentas. Esta correlación se extiende a todo el territorio de Rusia y vincula el número de rayos aguas abajo por 1 km 2 de la superficie terrestre con una duración específica de las tormentas en horas. Para un punto arbitrario en el territorio de Rusia, la densidad específica de los rayos cae en el suelo. norte se determina, con base en la duración promedio de las tormentas en horas, de la siguiente manera:
Usando valores norte, es posible determinar el número esperado de rayos por año norte:
para edificios y estructuras de forma rectangular
n=[(S+ 6h X)(L+ 6h X)- 7,7h 2 X ]norte 10 -6 ; (8.7)
para edificios y estructuras concentradas (chimeneas, torres de perforación, torres)
norte = 9 h 2 X norte 10 -6 , (8.8)
donde h X- la altura más alta de un edificio o estructura, m; S y L- respectivamente, la anchura y la longitud del edificio o estructura, m; norte- el número medio anual de rayos por 1 km 2 de la superficie terrestre (densidad específica de rayos en el suelo).
Si el edificio tiene una configuración compleja, entonces al calcular de acuerdo con la fórmula (8.7) como S y L Se toma el ancho y el largo del rectángulo más pequeño en el que se puede inscribir en planta un edificio o estructura. Generalmente se acepta que el rayo penetra en un edificio o estructura dentro del territorio, cuyo contorno se separa del contorno de la estructura en tres de sus alturas.
Estimando por las fórmulas (8.7) y (8.8) el número de rayos de objetos de diferentes tamaños y formas, por ejemplo, se puede ver que con una duración promedio de tormentas eléctricas de 40-60 horas por año para un edificio con una altura de 20 my dimensiones en términos de 100100 m, no se puede esperar más de una derrota en 5 años, para un objeto concentrado con una altura de 50 m, no se puede esperar más de una derrota en 3-4 años.
Por lo tanto, con tamaños moderados de edificios y estructuras (altura de 20 a 50 m, largo y ancho de aproximadamente 100 m), su derrota por un rayo es un evento raro.
La densidad específica de los rayos que caen al suelo. norte en la ubicación del objeto se puede determinar aproximadamente mediante la fórmula
norte = 0,23norte d 1.3. (8.9)
En toda Rusia, los edificios y estructuras de categoría I deben protegerse de los rayos directos, la inducción electrostática y electromagnética y la introducción de alto potencial en ellos a través de servicios públicos subterráneos y de tierra, y los pararrayos deben contar con zonas de protección A. En áreas con muy actividad de baja intensidad de rayos, la probabilidad de un impacto en un edificio de categoría I es muy pequeña, pero los daños materiales pueden ser grandes, y los costos de protección contra rayos en este caso están bastante justificados.
Los edificios y estructuras de categoría II deben protegerse de los rayos directos, sus efectos secundarios y la introducción de altos potenciales en ellos a través de servicios públicos subterráneos y subterráneos solo en áreas con una duración promedio de tormentas eléctricas. norte h 10. El tipo de zona de protección de los pararrayos depende del indicador norte: la zona tipo A se acepta cuando norte > 1, y zona tipo B – en norte 1. Las instalaciones tecnológicas exteriores de clase V-1g, también denominada categoría II, están sujetas a protección contra rayos directos en toda Rusia, y los pararrayos están provistos de zonas de tipo B. Algunas de estas instalaciones también están sujetas a protección contra inducción electrostática (tanques con techos flotantes o pontones).
Los edificios y estructuras de categoría III (con zonas de clases PI, P-II, P-IIa) están sujetos a protección contra rayos en áreas con una duración promedio de tormentas eléctricas de 20 o más horas por año, y el tipo de zona de protección contra rayos depende del grado de resistencia al fuego del edificio. Por ejemplo, se requiere una zona tipo B para edificios y estructuras de I y II grados de resistencia al fuego a 0,1< norte 2, y para grados III, IV y V de resistencia al fuego a 0,02< norte 2; en norte > 2, se requiere una zona de tipo A. Para instalaciones exteriores de clase P-III, se proporciona protección contra rayos para una duración promedio de tormentas eléctricas de 20 o más horas por año con una zona de protección de tipo B, si 0.1< norte 2; en norte > 2 - zona tipo A.
Todas las edificaciones y estructuras de categoría III deben protegerse del impacto directo del rayo y de la introducción de altos potenciales a través de comunicaciones metálicas a tierra, y las instalaciones al aire libre deben protegerse únicamente del impacto directo del rayo. Así, la protección obligatoria contra el rayo de edificios o estructuras de categoría I, II y III viene determinada por la duración media de las tormentas eléctricas norte h y el número esperado de lesiones norte rayo por año. Si uno de estos indicadores no coincide con los valores según las normas, el dispositivo de protección contra rayos se vuelve opcional.
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Dependiendo de la importancia del objeto, la presencia y la clase de zonas con peligro de explosión e incendio en edificios industriales, así como la probabilidad de ser alcanzado por un rayo, se utiliza una de las tres categorías de protección contra rayos (si es necesario).
La protección contra el rayo de categoría II se realiza para instalaciones de producción con zonas de clases B-Ia, B-I6 y B-IIa, siempre que estas zonas ocupen al menos el 30% de la totalidad del edificio (si es de una sola planta) o del volumen de la planta superior, así como para instalaciones eléctricas abiertas con zonas de clase V-1g. La protección contra rayos de esta categoría de estas instalaciones abiertas es obligatoria en toda la Federación Rusa, mientras que los edificios solo requieren en áreas con actividad de tormentas al menos 10 horas por año. Los objetos protegidos contra rayos en la categoría II incluyen molinos harineros y molinos de alimentos (talleres), refrigeradores de amoníaco, instalaciones de almacenamiento de combustibles líquidos y lubricantes, instalaciones independientes de carga y reparación de acumuladores, instalaciones de almacenamiento de fertilizantes y pesticidas, etc.
La protección contra rayos de Categoría II brinda protección contra la caída directa de un rayo, contra la introducción de altos potenciales a través de comunicaciones sobre el suelo y subterráneas, así como contra la inducción electrostática y electromagnética (inducción de potenciales en circuitos metálicos abiertos durante el flujo de corrientes de rayo pulsadas, creando el peligro de chispas en los lugares de convergencia de estos circuitos). Para protegerse contra la inducción electrostática, las cajas y estructuras metálicas están conectadas a tierra (puestas a tierra), y contra la inducción electromagnética, se utilizan puentes metálicos entre tuberías y objetos extendidos similares (cubiertas de cables, etc.) en lugares de convergencia mutua a una distancia de 10 cm o menos, al menos cada 25...30m. Al instalar protección contra rayos de categoría II, las entradas de aire de las líneas eléctricas, incluidas las telefónicas y de radio, se reemplazan con un inserto de cable con una longitud de al menos 50 m ≤ 10 ohmios. Las tuberías de caballete se conectan a tierra de manera similar.
La protección contra rayos de categoría III se utiliza para rayos de duración de 20 horas o más por año para instalaciones exteriores de clase P-III, edificios de III, IV grados de resistencia al fuego (guarderías, guarderías, escuelas, etc.); hospitales, clubes y cines; tubos de escape verticales de calderas o empresas industriales, torres de agua y silos a una altura de más de 15 m del suelo. Si la duración de las tormentas eléctricas es de 40 horas o más por año, se requiere protección contra rayos de esta categoría para edificios de ganado y aves de III ... V grados de resistencia al fuego, así como para edificios residenciales con una altura de más de 30 m si se encuentran a más de 400 m del arreglo general.
La protección contra rayos de Categoría III elimina los peligros y factores nocivos, que puede ocurrir durante la caída directa de un rayo, y también evita que los altos potenciales ingresen al edificio a través de líneas eléctricas aéreas y otras comunicaciones metálicas elevadas, como tuberías. Para ello, las comunicaciones en la entrada del edificio y en el soporte más cercano se conectan a conductores de puesta a tierra con resistencia a la propagación de la corriente del pulso del rayo R y ≤ 20 ohmios. Los tanques con combustible y lubricantes (excepto gasolina), chimeneas y torres con una altura superior a 15 m están protegidos en la categoría III con un valor permisible de R y ≤ 50 Ohm.
Para edificios y estructuras que combinan locales que requieren dispositivos de protección contra rayos de categorías I y II o I y III, se recomienda que la protección contra rayos de la instalación en su conjunto se realice de acuerdo con los requisitos para la categoría I.
Las instalaciones no explosivas hechas de materiales no combustibles (incluidos tabiques, techos, techos) no están equipadas con dispositivos de protección contra rayos. La necesidad de protección contra rayos de graneros, talleres, garajes, unidades de limpieza de granos se justifica teniendo en cuenta la cantidad esperada de rayos en el edificio. Por regla general, no se requiere la construcción de pararrayos en estas instalaciones.
MINISTERIO DE ENERGÍA DE LA FEDERACIÓN DE RUSIA
APROBADO
orden del Ministerio de Energía de Rusia
de fecha 30.06.2003 N° 280
INSTRUCCIONES PARA LA PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO DE EDIFICIOS, ESTRUCTURAS Y COMUNICACIONES INDUSTRIALES
SO 153-34.21.122-2003
CDU 621.316(083.13)
La instrucción se aplica a todo tipo de edificios, estructuras y comunicaciones industriales, independientemente de la adscripción departamental y la forma de propiedad.
Para gerentes y especialistas de diseño y organizaciones operativas.
1. INTRODUCCIÓN
El Instructivo para la instalación de pararrayos de edificios, estructuras y comunicaciones industriales (en adelante, el Instructivo) se aplica a todo tipo de edificios, estructuras y comunicaciones industriales, independientemente de su adscripción departamental y forma de propiedad.
La instrucción está destinada al uso en el desarrollo de proyectos, construcción, operación, así como en la reconstrucción de edificios, estructuras y comunicaciones industriales.
En el caso de que los requisitos de las reglamentaciones industriales sean más estrictos que en esta Instrucción, al desarrollar la protección contra rayos, se recomienda cumplir con los requisitos industriales. También se recomienda actuar cuando las instrucciones de la Instrucción no puedan combinarse con las características tecnológicas del objeto protegido. En este caso, los medios y métodos de protección contra rayos utilizados se seleccionan en función de la condición para garantizar la confiabilidad requerida.
En el desarrollo de proyectos de edificación, estructuras y comunicaciones industriales, además de los requisitos de la Instrucción, Requerimientos adicionales a la implementación de protección contra rayos de otras normas, reglas, instrucciones, estándares estatales aplicables.
Al normalizar la protección contra rayos, se supone que ninguno de sus dispositivos puede evitar el desarrollo de rayos.
La aplicación de la norma al elegir la protección contra rayos reduce significativamente el riesgo de daño por la caída de un rayo.
El tipo y ubicación de los dispositivos de protección contra rayos se seleccionan en la etapa de diseño de una nueva instalación para poder maximizar el uso de los elementos conductores de esta última. Esto facilitará el desarrollo y la implementación de dispositivos de protección contra rayos combinados con el propio edificio, mejorará su apariencia estética, aumentará la eficiencia de la protección contra rayos, minimizará su costo y los costos de mano de obra.
2. DISPOSICIONES GENERALES
2.1. Términos y definiciones
Un rayo en el suelo es una descarga eléctrica de origen atmosférico entre una nube de tormenta y el suelo, que consiste en uno o más pulsos de corriente.
Punto de impacto: el punto en el que el rayo entra en contacto con el suelo, el edificio o el dispositivo de protección contra rayos. Un rayo puede tener múltiples puntos de golpe.
Objeto protegido: un edificio o estructura, su parte o espacio, para el cual se ha realizado protección contra rayos que cumple con los requisitos de esta norma.
Dispositivo de protección contra rayos: un sistema que le permite proteger un edificio o estructura de los efectos de los rayos. Incluye dispositivos externos e internos. En casos particulares, la protección contra rayos puede contener solo dispositivos externos o solo internos.
Dispositivos de protección contra rayos directos (pararrayos): un complejo que consta de pararrayos, conductores de bajada y electrodos de tierra.
Los dispositivos secundarios de protección contra rayos son dispositivos que limitan los efectos de los campos eléctricos y magnéticos de los rayos.
Dispositivos de ecualización de potencial: elementos de dispositivos de protección que limitan la diferencia de potencial debido a la propagación de la corriente del rayo.
Pararrayos - parte del pararrayos, diseñado para interceptar rayos.
Conductor de bajada (descenso): una parte del pararrayos, diseñada para desviar la corriente del rayo desde el pararrayos hasta el electrodo de tierra.
Dispositivo de puesta a tierra - una combinación de puesta a tierra y conductores de puesta a tierra.
Conductor de puesta a tierra: una parte conductora o un conjunto de partes conductoras interconectadas que están en contacto eléctrico con la tierra directamente o a través de un medio conductor.
Bucle de puesta a tierra: un conductor de puesta a tierra en forma de bucle cerrado alrededor del edificio en el suelo o en su superficie.
La resistencia del dispositivo de puesta a tierra es la relación entre el voltaje en el dispositivo de puesta a tierra y la corriente que fluye desde el conductor de puesta a tierra hacia el suelo.
El voltaje en el dispositivo de puesta a tierra es el voltaje que ocurre cuando la corriente drena desde el electrodo de tierra hacia el suelo entre el punto de entrada de corriente al electrodo de tierra y la zona de potencial cero.
Refuerzo de metal interconectado: refuerzo de estructuras de hormigón armado de un edificio (estructura), que proporciona continuidad eléctrica.
Chispas peligrosas: una descarga eléctrica inaceptable dentro del objeto protegido, causada por la caída de un rayo.
Distancia segura: la distancia mínima entre dos elementos conductores fuera o dentro del objeto protegido, a la que no pueden producirse chispas peligrosas entre ellos.
Dispositivo de protección contra sobretensiones: un dispositivo diseñado para limitar las sobretensiones entre los elementos del objeto protegido (por ejemplo, un pararrayos, un pararrayos no lineal u otro dispositivo de protección).
Pararrayos independiente - un pararrayos, cuyos pararrayos y conductores de bajada están ubicados de tal manera que la trayectoria de la corriente del rayo no tiene contacto con el objeto protegido.
Pararrayos instalado en el objeto protegido: un pararrayos cuyos pararrayos y conductores de bajada están ubicados de tal manera que parte de la corriente del rayo puede propagarse a través del objeto protegido o su electrodo de tierra.
La zona de protección de un pararrayos es un espacio en las proximidades de un pararrayos de una geometría dada, caracterizado porque la probabilidad de que un rayo impacte en un objeto totalmente situado en su volumen no supera un valor dado.
Probabilidad permisible de un rayo: la probabilidad máxima permisible P de un rayo en un objeto protegido por pararrayos.
La fiabilidad de la protección se define como 1 - R.
Comunicaciones industriales: cables de energía e información, tuberías conductoras, tuberías no conductoras con un medio conductor interno.
2.2. Clasificación de edificios y estructuras por dispositivo de protección contra rayos.
La clasificación de los objetos está determinada por el peligro de la caída de rayos para el propio objeto y su entorno.
Los efectos peligrosos directos de los rayos son incendios, daños mecánicos, lesiones a personas y animales, así como daños a equipos eléctricos y electrónicos. Las consecuencias de la caída de un rayo pueden ser explosiones y la liberación de productos peligrosos: productos químicos radiactivos y tóxicos, así como bacterias y virus.
La caída de rayos puede ser especialmente peligrosa para los sistemas de información, los sistemas de control, el control y el suministro de energía. Para dispositivos electrónicos instalados en objetos para diversos fines, se requiere protección especial.
Los objetos bajo consideración se pueden dividir en ordinarios y especiales.
Objetos ordinarios: edificios residenciales y administrativos, así como edificios y estructuras, de no más de 60 m de altura, destinados al comercio, la producción industrial, la agricultura.
Objetos especiales:
objetos que representen un peligro para el entorno inmediato;
objetos que representan un peligro para el entorno social y físico (objetos que, cuando son alcanzados por un rayo, pueden causar emisiones biológicas, químicas y radiactivas nocivas);
otros objetos para los que se puede proporcionar protección especial contra rayos, por ejemplo, edificios de más de 60 m de altura, parques infantiles, estructuras temporales, objetos en construcción.
En mesa. 2.1 da ejemplos de la división de objetos en cuatro clases.
Tabla 2.1
Ejemplos de clasificación de objetos
| Un objeto | Tipo de objeto | Consecuencias de la caída de un rayo |
|---|---|---|
| Usual | casa | Falla eléctrica, incendio y daños a la propiedad. Por lo general, daños leves a los objetos ubicados en el sitio de un rayo o afectados por su canal |
| Granja | Inicialmente, un incendio y una peligrosa deriva de voltaje, luego una pérdida de suministro eléctrico con el riesgo de muerte de los animales debido a una falla del sistema de control electrónico para ventilación, suministro de alimento, etc. | |
| Teatro; colegio; Tienda; instalación deportiva | Fallo de energía (por ejemplo, iluminación) que podría causar pánico. Fallo de sistema alarma de incendios causando un retraso en las medidas de extinción de incendios | |
| Banco; Compañía de seguros; oficina comercial | Fallo de energía (por ejemplo, iluminación) que podría causar pánico. Fallo del sistema de alarma contra incendios que provoca un retraso en la extinción de incendios. Pérdida de comunicaciones, fallas informáticas con pérdida de datos | |
| Hospital; Jardín de infancia; asilo de ancianos | Fallo de energía (por ejemplo, iluminación) que podría causar pánico. Fallo del sistema de alarma contra incendios que provoca un retraso en la extinción de incendios. Pérdida de comunicaciones, fallas informáticas con pérdida de datos. La necesidad de ayudar a las personas gravemente enfermas e inmóviles | |
| Empresas industriales | Consecuencias adicionales dependiendo de las condiciones de producción - desde daños menores hasta daños mayores debido a pérdidas de producto | |
| Museos y sitios arqueológicos | Pérdida irreparable de valores culturales | |
| Especial con peligro limitado | Medios de comunicación; plantas de energía; industrias con riesgo de incendio | Violación inadmisible de los servicios públicos (telecomunicaciones). Peligro de incendio indirecto para objetos vecinos |
| Especial, peligroso para el entorno inmediato. | Refinerías de petroleo; estaciones de servicio; producción de petardos y fuegos artificiales | Incendios y explosiones en el interior de la instalación y en las inmediaciones |
| Especial, peligroso para el medio ambiente | Fábrica de químicos; planta de energía nuclear; fábricas y laboratorios bioquímicos | Incendio y avería de equipos con consecuencias nocivas para el medio ambiente |
Durante la construcción y reconstrucción de cada clase de instalaciones, se requiere determinar los niveles necesarios de confiabilidad de protección contra rayos directos (DSL). Por ejemplo, para objetos ordinarios, se pueden proponer cuatro niveles de confiabilidad de protección, indicados en la Tabla. 2.2.
Cuadro 2.2
Niveles de protección contra PIP para objetos ordinarios
| Nivel de protección | Fiabilidad de la protección contra PUM |
|---|---|
| I | 0,98 |
| II | 0,95 |
| tercero | 0,90 |
| IV | 0,80 |
Para objetos especiales, el nivel mínimo permisible de confiabilidad de protección contra PIP se establece entre 0.9-0.999, dependiendo del grado de su significado social y la severidad de las consecuencias esperadas de PIP, de acuerdo con los órganos estatales de control.
A solicitud del cliente, el proyecto puede incluir un nivel de confiabilidad que exceda el máximo permitido.
2.3. Parámetros de corriente de rayo
Los parámetros de las corrientes de rayo son necesarios para calcular los efectos mecánicos y térmicos, así como para estandarizar los medios de protección contra los efectos electromagnéticos.
2.3.1. Clasificación de los efectos de las corrientes de rayo
Para cada nivel de protección contra rayos, se deben determinar los parámetros máximos permisibles de la corriente del rayo. Los datos proporcionados en la norma se refieren a rayos aguas abajo y aguas arriba.
La relación de polaridad de las descargas de rayos depende de la ubicación geográfica del área. En ausencia de datos locales, se supone que esta relación es del 10 % para descargas con corrientes positivas y del 90 % para descargas con corrientes negativas.
Los efectos mecánicos y térmicos del rayo se deben al valor pico de la corriente I, la carga total Q total, la carga en el pulso Q imp y la energía específica W/R. Los valores más altos de estos parámetros se observan para descargas positivas.
El daño causado por las sobretensiones inducidas se debe a la inclinación del frente de corriente del rayo. La pendiente se clasifica dentro de los niveles de 30% y 90% del valor de corriente más alto. valor más alto este parámetro se observa en pulsos posteriores de descargas negativas.
2.3.2. Parámetros de corrientes de rayo propuestos para la estandarización de medios de protección contra rayos directos
Los valores de los parámetros calculados para los tomados en la tabla. 2.2 Los niveles de seguridad (con una proporción de 10% a 90% entre las proporciones de descargas positivas y negativas) se dan en la Tabla. 2.3.
Tabla 2.3
Correspondencia de parámetros de corriente de rayo y niveles de protección
2.3.3. Densidad de los rayos que caen al suelo.
La densidad de impactos de rayos en el suelo, expresada en términos del número de impactos por 1 km 2 de la superficie terrestre por año, se determina de acuerdo con las observaciones meteorológicas en la ubicación del objeto.
Si se desconoce la densidad de los rayos que caen al suelo N g, se puede calcular con la siguiente fórmula, 1/(km 2 año):
, (2.1)
donde T d - duración promedio tormentas en horas, determinadas a partir de mapas regionales de la intensidad de la actividad de tormentas.
2.3.4. Parámetros de las corrientes de rayo propuestos para la estandarización de los medios de protección contra los efectos electromagnéticos del rayo
Además de los efectos mecánicos y térmicos, la corriente del rayo crea poderosos pulsos de radiación electromagnética, que pueden dañar los sistemas, incluidos los equipos de comunicación, control, automatización, dispositivos informáticos y de información, etc. Estos sistemas complejos y costosos se utilizan en muchas industrias y negocios Su daño como resultado de la caída de un rayo es altamente indeseable por razones de seguridad así como por razones económicas.
Un rayo puede contener un solo pulso de corriente o consistir en una secuencia de pulsos separados por intervalos de tiempo, durante los cuales fluye una débil corriente de seguimiento. Los parámetros del pulso de corriente del primer componente difieren significativamente de las características de los pulsos de los componentes posteriores. A continuación se encuentran los datos que caracterizan los parámetros calculados de los pulsos de corriente del primer pulso y los siguientes (Tablas 2.4 y 2.5), así como la corriente a largo plazo (Tabla 2.6) en las pausas entre pulsos para objetos ordinarios en varios niveles de protección.
Tabla 2.4
Parámetros del primer pulso de corriente del rayo
| Parámetro actual | Nivel de protección | ||
|---|---|---|---|
| I | II | III, IV | |
| Corriente máxima I, kA | 200 | 150 | 100 |
| Tiempo de subida T 1 , µs | 10 | 10 | 10 |
| Medio tiempo T 2 , µs | 350 | 350 | 350 |
| Carga en un impulso Qsum *, C | 100 | 75 | 50 |
| Energía de pulso específica W/R**, MJ/Ohm | 10 | 5,6 | 2,5 |
________________
* Dado que una parte significativa de la carga total Qsum cae en el primer pulso, se supone que la carga total de todos los pulsos cortos es igual al valor dado.
** Dado que una parte significativa de la energía específica total W/R ocurre en el primer pulso, se supone que la carga total de todos los pulsos cortos es igual al valor dado.
Cuadro 2.5
Parámetros del impulso de corriente de rayo subsiguiente
Tabla 2.6
Parámetros de la corriente del rayo a largo plazo en el intervalo entre impulsos.
______________
* Q dl: la carga debida al flujo de corriente a largo plazo en el período entre dos pulsos de corriente del rayo.
La corriente media es aproximadamente igual a Q dl /T.
La forma de los pulsos de corriente está determinada por la siguiente expresión:
donde I es la corriente máxima;
h - coeficiente que corrige el valor de la corriente máxima;
t - tiempo;
τ 1 - constante de tiempo para el frente;
τ 2 es la constante de tiempo de decaimiento.
Los valores de los parámetros incluidos en la fórmula (2.2), que describe el cambio en la corriente del rayo a lo largo del tiempo, se dan en la Tabla. 2.7.
Cuadro 2.7
Valores de parámetros para calcular la forma del pulso de corriente del rayo.
| Parámetro | primer impulso | Impulso posterior | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nivel de protección | Nivel de protección | |||||
| I | II | III, IV | I | II | III, IV | |
| yo, ka | 200 | 150 | 100 | 50 | 37,5 | 25 |
| h | 0,93 | 0,93 | 0,93 | 0,993 | 0,993 | 0,993 |
| τ 1 , ms | 19,0 | 19,0 | 19,0 | 0,454 | 0,454 | 0,454 |
| τ 2 , ms | 485 | 485 | 485 | 143 | 143 | 143 |
Un pulso largo puede tomarse como uno rectangular con una corriente promedio I y una duración T correspondiente a los datos de la Tabla. 2.6.
3. PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO DIRECTO
3.1. Complejo de medios de protección contra rayos.
El complejo de instalaciones de protección contra rayos para edificios o estructuras incluye dispositivos de protección contra rayos directos (sistema de protección contra rayos externo - MZS) y dispositivos para protección contra efectos secundarios de rayos (LZS interno). En casos particulares, la protección contra rayos puede contener solo dispositivos externos o solo internos. V caso general parte de las corrientes de rayo fluye a través de los elementos de la protección interior contra rayos.
El LLM externo puede estar aislado de la estructura (pararrayos o cables colocados por separado, así como estructuras vecinas que actúan como pararrayos naturales) o puede instalarse sobre la estructura protegida e incluso formar parte de ella.
Los dispositivos internos de protección contra rayos están diseñados para limitar los efectos electromagnéticos de la corriente del rayo y evitar chispas dentro del objeto protegido.
Las corrientes de rayo que caen en los pararrayos se desvían al conductor de puesta a tierra a través de un sistema de bajantes (bajadas) y se esparcen por el suelo.
3.2. Sistema de protección contra rayos externo
El MLT externo generalmente consta de pararrayos, conductores de bajada y electrodos de tierra. En el caso de fabricación especial, su material y secciones deberán cumplir con los requisitos de la Tabla. 3.1.
Tabla 3.1
Material y secciones transversales mínimas de los elementos del ISM exterior
Nota. Los valores indicados pueden aumentar dependiendo del aumento de la corrosión o de influencias mecánicas.
3.2.1. Pararrayos
3.2.1.1. Consideraciones Generales
Los pararrayos pueden instalarse especialmente, incluso en la instalación, o sus funciones las realizan elementos estructurales de la instalación protegida; en este último caso se denominan pararrayos naturales.
Los pararrayos pueden consistir en una combinación arbitraria de los siguientes elementos: varillas, alambres estirados (cables), mallas conductoras (rejillas).
3.2.1.2. pararrayos naturales
Se pueden considerar como pararrayos naturales los siguientes elementos estructurales de edificios y estructuras:
- a) techos metálicos de objetos protegidos, siempre que:
- la continuidad eléctrica entre las diferentes partes está asegurada durante mucho tiempo;
el espesor del metal del techo no es menor que el valor t dado en la Tabla. 3.2 si es necesario proteger el techo de daños o quemaduras;
el espesor del techo de metal es de al menos 0,5 mm, si no es necesario protegerlo contra daños y no hay peligro de ignición de materiales combustibles debajo del techo;
el techo no está aislado. En este caso, no se considera aislamiento una pequeña capa de pintura anticorrosión o una capa de 0,5 mm de revestimiento asfáltico, o una capa de 1 mm de revestimiento plástico;
los revestimientos no metálicos sobre o debajo de un techo de metal no se extiendan más allá del objeto protegido;
c) elementos metálicos como desagües, decoraciones, vallas a lo largo del borde del techo, etc., si su sección transversal no es inferior a los valores prescritos para pararrayos ordinarios;
d) tuberías y tanques metálicos tecnológicos, si están hechos de metal con un espesor de al menos 2,5 mm y la penetración o quemado de este metal no tendrá consecuencias peligrosas o inaceptables;
e) tuberías y tanques metálicos, si son de metal con un espesor de al menos el valor t dado en la tabla. 3.2, y si el aumento de temperatura en el interior del objeto en el punto de impacto del rayo no representa un peligro.
Cuadro 3.2
El espesor del techo, tubería o cuerpo del tanque, actuando como un pararrayos natural
3.2.2. Conductores de bajada
3.2.2.1. Consideraciones Generales
Para reducir la probabilidad de que se produzcan chispas peligrosas, los conductores de bajada deben ubicarse de tal manera que entre el punto de destrucción y la tierra:
- a) la corriente se propaga a lo largo de varios caminos paralelos;
b) la longitud de estos trayectos se limitó al mínimo.
3.2.2.2. Ubicación de los conductores de bajada en los dispositivos de protección contra rayos aislados del objeto protegido
Si el pararrayos consta de pararrayos instalados en soportes separados (o en un soporte), se debe prever al menos una bajante para cada soporte.
Si el pararrayos consta de alambres horizontales separados (cables) o un alambre (cable), se requiere al menos un conductor de bajada para cada extremo del cable.
Si el pararrayos es una estructura de malla suspendida sobre el objeto protegido, se requiere al menos una bajante para cada uno de sus soportes. El número total de bajantes debe ser al menos dos.
3.2.2.3. Ubicación de los conductores de bajada para dispositivos de protección contra rayos no aislados
Los conductores de bajada están ubicados a lo largo del perímetro del objeto protegido de tal manera que la distancia promedio entre ellos no sea inferior a los valores dados en la Tabla. 3.3.
Los conductores de bajada están conectados por correas horizontales cerca de la superficie del suelo y cada 20 m a lo largo de la altura del edificio.
Tabla 3.3
Distancias medias entre bajantes en función del nivel de protección
| Nivel de protección | Distancia media, m |
|---|---|
| I | 10 |
| II | 15 |
| tercero | 20 |
| IV | 25 |
3.2.2.4. Instrucciones para la colocación de bajantes
Es deseable que los conductores de bajada estén ubicados uniformemente a lo largo del perímetro del objeto protegido. Si es posible, se colocan cerca de las esquinas de los edificios.
Los conductores de bajada no aislados del objeto protegido se colocan de la siguiente manera:
- si la pared está hecha de material incombustible, los conductores de bajada pueden fijarse en la superficie de la pared o atravesar la pared;
si la pared está hecha de material combustible, los conductores de bajada pueden fijarse directamente en la superficie de la pared, de modo que el aumento de temperatura durante el flujo de la corriente del rayo no represente un peligro para el material de la pared;
si la pared es de material combustible y para ella es peligroso un aumento de la temperatura de las bajantes, las bajantes deben colocarse de forma que la distancia entre ellas y el objeto protegido sea siempre superior a 0,1 m. para la fijación de los conductores de bajada pueden estar en contacto con la pared.
Los conductores de bajada no deben colocarse en bajantes. Se recomienda colocar los conductores de bajada a la máxima distancia posible de puertas y ventanas.
Los conductores de bajada se colocan en líneas rectas y verticales para que el camino a tierra sea lo más corto posible. No se recomienda tender conductores en forma de bucles.
3.2.2.5. Elementos naturales de los conductores de bajada
Los siguientes elementos estructurales de los edificios pueden ser considerados conductores naturales de bajada:
- a) estructuras metálicas siempre que:
- la continuidad eléctrica entre diferentes elementos es duradera y cumple con los requisitos de la cláusula 3.2.4.2;
no tienen dimensiones más pequeñas que las requeridas para conductores de bajada especialmente provistos. Las estructuras metálicas pueden tener un revestimiento aislante;
c) refuerzo de acero interconectado de un edificio o estructura;
d) partes de la fachada, elementos perfilados y estructuras metálicas de soporte de la fachada, siempre que sus dimensiones cumplan con las directrices para bajantes y su espesor sea de al menos 0,5 mm.
Se considera que el refuerzo metálico de las estructuras de hormigón armado proporciona continuidad eléctrica si cumple las siguientes condiciones:
- aproximadamente el 50% de las conexiones de las varillas verticales y horizontales se realizan mediante soldadura o tienen una conexión rígida (fijación con pernos, tejido de alambre);
se asegura la continuidad eléctrica entre las armaduras de acero de los distintos bloques prefabricados de hormigón y las armaduras de los bloques de hormigón preparados en obra.
No es necesario colocar correas horizontales si los marcos metálicos del edificio o el refuerzo de acero del hormigón armado se utilizan como conductores de bajada.
3.2.3. Seccionadores de puesta a tierra
3.2.3.1. Consideraciones Generales
En todos los casos, a excepción del uso de un pararrayos aislado, la toma de tierra de protección contra el rayo debe combinarse con las tomas de tierra de las instalaciones eléctricas y medios de comunicación. Si estos seccionadores de puesta a tierra deben separarse por alguna razón tecnológica, deben combinarse en un sistema común utilizando un sistema de compensación de potencial.
3.2.3.2. Electrodos de tierra especialmente colocados
Es recomendable utilizar los siguientes tipos de electrodos de tierra: uno o más circuitos, electrodos verticales (o inclinados), electrodos radialmente divergentes o un bucle de tierra colocado en el fondo del pozo, rejillas de tierra.
Los electrodos de tierra profundamente enterrados son efectivos si la resistividad del suelo disminuye con la profundidad y, a grandes profundidades, resulta ser significativamente menor que al nivel de la ubicación habitual.
El conductor de puesta a tierra en forma de contorno exterior se coloca preferiblemente a una profundidad de al menos 0,5 m desde la superficie de la tierra ya una distancia de al menos 1 m de las paredes. Los electrodos de puesta a tierra deben ubicarse a una profundidad de al menos 0,5 m fuera del objeto protegido y distribuirse de la manera más uniforme posible; en este caso, uno debe esforzarse por minimizar su protección mutua.
La profundidad de colocación y el tipo de electrodos de puesta a tierra se seleccionan a partir de la condición de garantizar la mínima corrosión, así como la menor variación estacional posible en la resistencia de puesta a tierra como resultado de la desecación y congelación del suelo.
3.2.3.3. Electrodos de tierra naturales
Como electrodos de puesta a tierra se pueden utilizar refuerzos de hormigón armado interconectados u otras estructuras metálicas subterráneas que cumplan con los requisitos de la cláusula 3.2.2.5. Si se utiliza refuerzo de hormigón armado como electrodos de puesta a tierra, se imponen mayores requisitos en los lugares de sus conexiones para excluir la destrucción mecánica del hormigón. Si se utiliza hormigón pretensado, se deben tener en cuenta las posibles consecuencias del paso de la corriente del rayo, que puede provocar cargas mecánicas inaceptables.
3.2.4. Fijación y conexión de elementos del LSM externo
3.2.4.1. Fijación
Los pararrayos y los conductores de bajada están fijados rígidamente para excluir cualquier ruptura o aflojamiento de la sujeción de los conductores bajo la acción de fuerzas electrodinámicas o influencias mecánicas aleatorias (por ejemplo, por una ráfaga de viento o una capa de nieve que cae).
3.2.4.2. Conexiones
El número de conexiones de conductores se reduce al mínimo. Las conexiones se realizan mediante soldadura, soldadura blanda, inserción en una orejeta de sujeción o también es posible la fijación con pernos.
3.3. Elección de pararrayos
3.3.1. Consideraciones Generales
La elección del tipo y la altura de los pararrayos se realiza en función de los valores de la fiabilidad requerida R z. Un objeto se considera protegido si la totalidad de sus pararrayos proporciona una fiabilidad de protección de al menos R s.
En todos los casos, el sistema de protección contra rayos directos se elige de modo que los pararrayos naturales se aprovechen al máximo, y si la protección proporcionada por ellos es insuficiente, en combinación con pararrayos especialmente instalados.
En general, la elección de los pararrayos debe hacerse utilizando programas informáticos apropiados que puedan calcular las zonas de protección o la probabilidad de penetración de un rayo en un objeto (grupo de objetos) de cualquier configuración con una ubicación arbitraria de casi cualquier número de pararrayos. de varios tipos
Ceteris paribus, la altura de los pararrayos se puede reducir si se utilizan estructuras de cables en lugar de estructuras de varillas, especialmente cuando se suspenden a lo largo del perímetro exterior del objeto.
Si la protección del objeto la proporcionan los pararrayos más simples (varilla simple, cable simple, varilla doble, cable doble, cable cerrado), las dimensiones de los pararrayos se pueden determinar utilizando las zonas de protección especificadas en esta norma.
En el caso del diseño de protección contra rayos para un objeto convencional, es posible determinar las zonas de protección por el ángulo de protección o por el método de la esfera rodante de acuerdo con la norma de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC 1024), siempre que se cumplan los requisitos de cálculo de la Norma Internacional Comisión Electrotécnica resultan más exigentes que los requisitos de esta Instrucción.
3.3.2. Zonas de protección típicas de pararrayos de varilla y de hilo
3.3.2.1. Zonas de protección de un pararrayos monovarilla
La zona de protección estándar de un pararrayos de una sola varilla de altura h es un cono circular de altura h 0
Las fórmulas de cálculo que se dan a continuación (Tabla 3.4) son adecuadas para pararrayos de hasta 150 m de altura, para pararrayos de mayor altura se debe utilizar un método de cálculo especial.
Arroz. 3.1. Zona de protección de un pararrayos monovarilla
Para la zona de protección de la confiabilidad requerida (Fig. 3.1), el radio de la sección horizontal r x a la altura h x se determina mediante la fórmula:
(3.1)
Tabla 3.4
Cálculo de la zona de protección de un pararrayos monovarilla
| Fiabilidad de la protección R s | Altura del pararrayos h, m | Altura del cono h 0, m | Radio del cono r 0 , m |
|---|---|---|---|
| 0,9 | 0 a 100 | 0.85h | 1,2 horas |
| 100 a 150 | 0.85h | h | |
| 0,99 | 0 a 30 | 0.8h | 0.8h |
| 30 a 100 | 0.8h | h | |
| 100 a 150 | h | 0.7h | |
| 0,999 | 0 a 30 | 0.7h | 0.6h |
| 30 a 100 | h | h | |
| 100 a 150 | h | h |
3.3.2.2. Zonas de protección de un pararrayos monofilar
Las zonas de protección estándar de un pararrayos monofilar de altura h están limitadas por superficies simétricas de dos aguas que forman un triángulo isósceles en una sección vertical con un vértice de altura h 0
Las fórmulas de cálculo siguientes (Tabla 3.5) son adecuadas para pararrayos de hasta 150 m de altura, para alturas superiores se debe utilizar un software especial. Aquí y abajo, h es la altura mínima del cable sobre el nivel del suelo (incluyendo el pandeo).
Arroz. 3.2. Zona de protección de un pararrayos monofilar:
L - distancia entre los puntos de suspensión de los cables
La mitad del ancho r x de la zona de protección de la confiabilidad requerida (Fig. 3.2) a una altura h x desde la superficie de la tierra está determinada por la expresión:
Si es necesario ampliar el volumen protegido, se pueden agregar zonas de protección de soportes de cojinetes a los extremos de la zona de protección del propio pararrayos de alambre, que se calculan mediante las fórmulas de pararrayos de una sola barra, presentadas en la Tabla. 3.4. En el caso de grandes hundimientos de cables, por ejemplo, en líneas eléctricas aéreas, se recomienda calcular la probabilidad proporcionada de penetración de rayos por métodos de software, ya que la construcción de zonas de protección de acuerdo con la altura mínima del cable en el tramo puede dar lugar a daños injustificados. costos
Cuadro 3.5
Cálculo de la zona de protección de un pararrayos monofilar
| Fiabilidad de la protección R s | Altura del pararrayos h, m | Altura del cono h 0, m | Radio del cono r 0 , m |
|---|---|---|---|
| 0,9 | 0 a 150 | 0.87h | 1.5h |
| 0,99 | 0 a 30 | 0.8h | 0.95h |
| 30 a 100 | 0.8h | h | |
| 100 a 150 | 0.8h | h | |
| 0,999 | 0 a 30 | 0.75h | 0.7h |
| 30 a 100 | h | h | |
| 100 a 150 | h | h |
3.3.2.3. Zonas de protección de un pararrayos doble
El pararrayos se considera doble cuando la distancia entre los pararrayos L no supera el valor límite Lmax. En caso contrario, ambos pararrayos se consideran como únicos.
En la fig. 3.3. La construcción de las áreas exteriores de las zonas de un pararrayos doble (semiconos con dimensiones h 0, r 0) se realiza de acuerdo con las fórmulas de la Tabla. 3.4 para pararrayos monovarilla. Las dimensiones de las áreas internas están determinadas por los parámetros h 0 y hc , el primero de los cuales establece la altura máxima de la zona directamente en los pararrayos, y el segundo, la altura mínima de la zona en el medio entre los pararrayos. . Con una distancia entre pararrayos L ≤ L c, el límite de la zona no tiene pandeo (h c = h 0). Para distancias L c ≤ L ≥ L max, la altura h c viene determinada por la expresión
(3.3)
Las distancias límite L max y L c incluidas en él se calculan según las fórmulas empíricas de la Tabla. 3.6, adecuado para pararrayos de hasta 150 m de altura, para alturas de pararrayos superiores se debe utilizar un software especial.
Las dimensiones de las secciones horizontales de la zona se calculan según las siguientes fórmulas, comunes para todos los niveles de fiabilidad de la protección:
Arroz. 3.3. Zona de protección de un pararrayos de doble varilla
Tabla 3.6
Cálculo de los parámetros de la zona de protección de un pararrayos de doble varilla
| Fiabilidad de la protección R s | Altura del pararrayos h, m | Lmáx, m | L0, metro |
|---|---|---|---|
| 0,9 | 0 a 30 | 5.75h | 2.5h |
| 30 a 100 | h | 2.5h | |
| 100 a 150 | 5.5h | 2.5h | |
| 0,99 | 0 a 30 | 4.75h | 2.25h |
| 30 a 100 | h | h | |
| 100 a 150 | 4.5h | 1.5h | |
| 0,999 | 0 a 30 | 4.25h | 2.25h |
| 30 a 100 | h | h | |
| 100 a 150 | 4.0h | 1.5h |
3.3.2.4. Zonas de protección de un pararrayos de doble hilo
El pararrayos se considera doble cuando la distancia entre los cables L no supera el valor límite Lmax. En caso contrario, ambos pararrayos se consideran como únicos.
La configuración de las secciones verticales y horizontales de las zonas de protección estándar de un pararrayos de dos hilos (altura h y distancia entre hilos L) se muestra en la fig. 3.4. La construcción de las regiones exteriores de las zonas (dos superficies de cobertizo con dimensiones h 0, r 0) se lleva a cabo de acuerdo con las fórmulas de la Tabla. 3.5 para pararrayos de un solo hilo.
Arroz. 3.4. Zona de protección de un pararrayos de doble hilo
Las dimensiones de las regiones internas están determinadas por los parámetros h 0 y h c , el primero de los cuales establece la altura máxima de la zona directamente en los cables, y el segundo, la altura mínima de la zona en el medio entre los cables. Con una distancia entre los cables L≤L c, el límite de la zona no tiene pandeo (h c = h 0). Para distancias L c L≤L max altura h c está determinada por la expresión
(3.7)
Las distancias límite Lmax y Lc incluidas en él se calculan según las fórmulas empíricas de la Tabla. 3.7, adecuado para cables con una altura de suspensión de hasta 150 m, con una altura superior de pararrayos, se debe utilizar un software especial.
La longitud de la sección horizontal de la zona de protección a una altura h x se determina mediante las fórmulas:
l x \u003d L / 2 para h c ≥ h x;
(3.8)
Para ampliar el volumen protegido, la zona de protección de los soportes que llevan los cables se puede imponer a la zona del pararrayos de doble hilo, que se construye como la zona del pararrayos de doble varilla, si la distancia L entre los soportes es menor que L max calculado por las fórmulas de la Tabla. 3.6. En caso contrario, los soportes deben considerarse como pararrayos simples.
Cuando los cables no son paralelos o de alturas diferentes, o su altura varía a lo largo del tramo, se debe utilizar un software especial para evaluar la fiabilidad de su protección. También se recomienda proceder con grandes flechas de cable en el vano para evitar márgenes de seguridad excesivos.
Tabla 3.7
Cálculo de los parámetros de la zona de protección de un pararrayos de doble hilo
| Fiabilidad de la protección R s | Altura del pararrayos h, m | Lmáx, m | L c , m |
|---|---|---|---|
| 0,9 | de 0 a 150 | 6.0h | 3.0h |
| 0,99 | de 0 a 30 | 5.0h | 2.5h |
| de 30 a 100 | 5.0h | h | |
| de 100 a 150 | h | h | |
| 0,999 | de 0 a 30 | 4.75h | 2.25h |
| de 30 a 100 | h | h | |
| de 100 a 150 | h | h |
3.3.2.5 Zonas de protección de un pararrayos de alambre cerrado
Las fórmulas de cálculo de la cláusula 3.3.2.5 se pueden utilizar para determinar la altura de suspensión de un pararrayos de alambre cerrado, diseñado para proteger objetos con la confiabilidad requerida con una altura h 0
Arroz. 3.5. Zona de protección de un pararrayos de alambre cerrado
Para calcular h se utiliza la expresión:
h = A + Bh0, (3.9)
en el que las constantes A y B se determinan en función del nivel de fiabilidad de la protección según las siguientes fórmulas:
a) fiabilidad de la protección Р s = 0,99
b) fiabilidad de la protección Р s = 0,999
Las relaciones calculadas son válidas cuando D > 5 m No es aconsejable el funcionamiento con desplazamientos horizontales del cable menores debido a la alta probabilidad de descargas inversas del cable al objeto protegido. Por razones económicas, no se recomiendan los pararrayos de hilo cerrado cuando la fiabilidad de protección requerida es inferior a 0,99.
Si la altura del objeto supera los 30 m, la altura del pararrayos de alambre cerrado se determina usando software. Lo mismo debe hacerse para un contorno cerrado de una forma compleja.
Después de elegir la altura de los pararrayos según sus zonas de protección, se recomienda comprobar la probabilidad real de penetración por medios informáticos y, en caso de un margen de seguridad grande, realizar un ajuste estableciendo una altura más baja de los pararrayos. .
A continuación se encuentran las reglas para la determinación de zonas de protección para objetos de hasta 60 m de altura, establecidas en la norma IEC (IEC 1024-1-1). Al diseñar, se puede elegir cualquier método de protección, sin embargo, la práctica muestra la viabilidad de utilizar métodos individuales en los siguientes casos:
- el método del ángulo de protección se utiliza para estructuras de forma simple o para partes pequeñas de estructuras grandes;
el método de la esfera ficticia es adecuado para estructuras de forma compleja;
se aconseja el uso de una malla protectora en el caso general y especialmente para la protección de superficies.
En mesa. 3.8 para los niveles de protección I - IV, se dan los valores de los ángulos en la parte superior de la zona de protección, los radios de la esfera ficticia, así como el paso de celda de cuadrícula máximo permitido.
Tabla 3.8
Parámetros para el cálculo de pararrayos según recomendaciones IEC
| Nivel de protección | Radio de esfera ficticia R, m | Inyección a, °, en la parte superior del pararrayos para edificios de diferentes alturas h, m | Paso de celda de rejilla, m | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 30 | 45 | 60 | |||
| I | 20 | 25 | * | * | * | 5 |
| II | 30 | 35 | 25 | * | * | 10 |
| tercero | 45 | 45 | 35 | 25 | * | 10 |
| IV | 60 | 55 | 45 | 35 | 25 | 20 |
_______________
* En estos casos, solo son aplicables grillas o esferas ficticias.
Los pararrayos, mástiles y cables se colocan de manera que todas las partes de la estructura estén en la zona de protección formada en ángulo. a a la vertical El ángulo de protección se selecciona de acuerdo con la tabla. 3.8, donde h es la altura del pararrayos sobre la superficie a proteger.
El método de la esquina protectora no se usa si h es mayor que el radio de la esfera ficticia definida en la Tabla 1. 3.8 para el nivel de protección adecuado.
El método de la esfera ficticia se utiliza para determinar la zona de protección de una parte o áreas de una estructura cuando, de acuerdo con la Tabla. 3.4, se excluye la definición de la zona de protección por el ángulo de protección. El objeto se considera protegido si la esfera ficticia, tocando la superficie del pararrayos y el plano en el que está instalado, no tiene puntos en común con el objeto protegido.
La malla protege la superficie si se cumplen las siguientes condiciones:
- los conductores de malla corren a lo largo del borde del techo si el techo se extiende más allá de las dimensiones generales del edificio;
el conductor de malla corre a lo largo de la cumbrera del techo si la pendiente del techo excede 1/10;
las superficies laterales de la estructura en niveles superiores al radio de la esfera ficticia (ver Tabla 3.8) están protegidas por pararrayos o mallas;
las dimensiones de la celda de la cuadrícula no son más que las que se dan en la Tabla. 3,8;
la malla está hecha de tal manera que la corriente del rayo siempre tiene al menos dos caminos diferentes hacia el electrodo de tierra;
ninguna parte metálica debe sobresalir más allá de los contornos exteriores de la malla.
Los conductores de malla deben tenderse lo más cortos posible.
3.3.4. Protección de líneas de transmisión de cables metálicos eléctricos de redes de comunicación troncales e intrazonales
3.3.4.1. Protección de líneas de cable de nuevo diseño
En líneas de cable de nuevo diseño y reconstruidas de las redes de comunicación principal e intrazonal 1, se deben prever medidas de protección en sin fallar en aquellas áreas donde la densidad de daño probable (el número probable de rayos peligrosos) exceda la permitida indicada en la Tabla. 3.9.
___________________
1 Redes troncales: redes para transmitir información a largas distancias; redes intrazonales - redes para la transmisión de información entre centros regionales y distritales.
Tabla 3.9
Número admisible de rayos peligrosos por 100 km de vía por año para cables de comunicación eléctrica
| tipo de cable | Número estimado permisible de rayos peligrosos por 100 km de ruta por año n 0 | |
|---|---|---|
| en áreas montañosas y áreas con suelo rocoso con una resistividad superior a 500 Ohm m y en áreas de permafrost | en otras áreas | |
| Quad simétrico y coaxial simple | 0,2 | 0,3 |
| Simétrico cuatro y siete-cuatro | 0,1 | 0,2 |
| Coaxial multipar | 0,1 | 0,2 |
| Cables de comunicación de zona | 0,3 | 0,5 |
3.3.4.2. Protección de nuevas líneas tendidas cerca de las existentes
Si la línea de cable que se está diseñando se coloca cerca de la línea de cable existente y se conoce el número real de daños a esta última durante su operación durante un período de al menos 10 años, entonces, al diseñar la protección del cable contra rayos, la norma para el permisible la densidad del daño debe tener en cuenta la diferencia entre el daño real y el calculado de la línea de cable existente.
En este caso, la densidad de daño permisible n 0 de la línea de cable diseñada se encuentra multiplicando la densidad permisible de la Tabla. 3.9 sobre la relación entre el daño n p calculado y el daño real n f del cable existente por rayos por 100 km de la ruta por año:
.
3.3.4.3. Protección de líneas de cable existentes
En las líneas de cable existentes, las medidas de protección se llevan a cabo en aquellas áreas donde se han producido impactos de rayos, y la longitud de la sección protegida está determinada por las condiciones del terreno (la longitud de una colina o una sección con mayor resistividad del suelo, etc.), pero se toman al menos 100 m a cada lado de la herida. En estos casos, está previsto tender cables de protección contra rayos en el suelo. Si se daña una línea de cable que ya tiene protección, luego de eliminar el daño, se verifica el estado del equipo de protección contra rayos y solo después se toma la decisión de equipar protección adicional en forma de tendido de cables o reemplazo del cable existente. con una mayor resistencia a las descargas de rayos. El trabajo de protección debe llevarse a cabo inmediatamente después de que se haya eliminado el daño por rayos.
3.3.5. Protección de líneas de transmisión por cable óptico de redes de comunicación troncales e intrazonales
3.3.5.1. Número admisible de impactos peligrosos de rayos en líneas ópticas de redes troncales y redes de comunicación intrazonales
En las líneas de transmisión de cable óptico diseñadas de la red troncal y las redes de comunicación intrazonal, las medidas de protección contra daños por rayos son obligatorias en aquellas áreas donde el número probable de rayos peligrosos (densidad de daño probable) en los cables excede el número permitido indicado en la Tabla . 3.10.
Tabla 3.10
Número admisible de rayos peligrosos por 100 km de vía por año para cables de comunicación óptica
Al diseñar líneas de transmisión de cable óptico, se prevé utilizar cables con una categoría de resistencia al rayo no inferior a las que figuran en la Tabla. 3.11, según la finalidad de los cables y las condiciones de tendido. En este caso, al tender cables en áreas abiertas, es posible que se requieran medidas de protección muy raramente, solo en áreas con alta resistividad del suelo y mayor actividad de rayos.
Cuadro 3.11
3.3.5.3. Protección de líneas de cables ópticos existentes
En las líneas de transmisión de cable óptico existentes, se toman medidas de protección en aquellas zonas donde se han producido impactos de rayos, y la longitud del tramo protegido viene determinada por las condiciones del terreno (longitud de una colina o tramo con mayor resistividad del suelo, etc.) , pero debe estar al menos a 100 m en cada dirección del lugar del daño. En estos casos, es necesario prever el tendido de conductores de protección.
El trabajo en el equipo de medidas de protección debe llevarse a cabo inmediatamente después de la eliminación del daño por rayos.
3.3.6. Protección contra rayos de cables de comunicación eléctricos y ópticos tendidos en el asentamiento.
En el tendido de cables en una zona poblada, excepto en el caso de cruzar y acercarse a líneas aéreas con una tensión de 110 kV y superior, no se proporciona protección contra la caída de rayos.
3.3.7. Protección de cables tendidos a lo largo del borde del bosque, cerca de árboles separados, soportes, mástiles
La protección de los cables de comunicación tendidos a lo largo del borde del bosque, así como cerca de objetos con una altura de más de 6 m (árboles aislados, soportes de líneas de comunicación, líneas eléctricas, mástiles de pararrayos, etc.) se proporciona si la distancia entre el cable y el objeto (o su parte subterránea) menos que las distancias dadas en la Tabla. 3.12 para varios valores de resistividad de tierra.
Tabla 3.12
Distancias admisibles entre el cable y el bucle de tierra (soporte)
4. PROTECCIÓN CONTRA IMPACTOS SECUNDARIOS DE RAYOS
4.1. Provisiones generales
En el apartado 4 se describen los principios básicos de la protección contra los efectos secundarios del rayo de los sistemas eléctricos y electrónicos, teniendo en cuenta las recomendaciones de la IEC (Norma 61312). Estos sistemas se utilizan en muchas industrias que utilizan equipos bastante complejos y caros. Son más sensibles a los rayos que las generaciones anteriores, por lo que es necesario aplicar medidas especiales para protegerlos de los peligrosos efectos de los rayos.
El espacio en el que se encuentran las instalaciones eléctricas y sistemas electronicos, debe dividirse en zonas de distintos grados de protección. Las zonas se caracterizan por un cambio significativo en los parámetros electromagnéticos en los límites. En general, cuanto mayor sea el número de zona, menores serán los valores de los parámetros de campos electromagnéticos, corrientes y voltajes en el espacio de la zona.
La zona 0 es la zona en la que cada objeto está sujeto a la caída directa de un rayo y, por lo tanto, toda la corriente del rayo puede fluir a través de él. En esta región, el campo electromagnético tiene un valor máximo.
Zona 0 E: una zona donde los objetos no están sujetos a un rayo directo, pero el campo electromagnético no se debilita y también tiene un valor máximo.
Zona 1: una zona donde los objetos no están sujetos a un rayo directo y la corriente en todos los elementos conductores dentro de la zona es menor que en la zona 0 E; en esta área, el campo electromagnético puede debilitarse mediante blindaje.
Se establecen otras zonas si se requiere una mayor reducción de corriente y/o debilitamiento del campo electromagnético; los requisitos para los parámetros de las zonas se determinan de acuerdo con los requisitos para la protección de varias zonas del objeto.
Los principios generales de dividir el espacio protegido en zonas de protección contra rayos se muestran en la fig. 4.1.
En los límites de las zonas se deberán tomar medidas para blindar y conectar todos los elementos metálicos y comunicaciones que crucen el límite.
Se pueden formar dos zonas separadas espacialmente 1 con una conexión apantallada área común(Figura 4.2).
Arroz. 4.1. Zonas de protección contra rayos:
1 - ZONA 0 (ambiente externo); 2 - ZONA 1 (ambiente electromagnético interno); 3 - ZONA 2; 4 - ZONA 2 (situación en el interior del armario); 5 - ZONA 3
Arroz. 4.2. Combinando dos zonas
4.3. Blindaje
El blindaje es la forma principal de reducir la interferencia electromagnética.
La estructura metálica de una estructura de edificación es o puede ser utilizada como pantalla. Una estructura de pantalla de este tipo está formada, por ejemplo, por refuerzo de acero del techo, paredes, pisos del edificio, así como partes metálicas del techo, fachadas, marcos de acero, rejillas. Esta estructura de blindaje forma un escudo electromagnético con aberturas (debido a ventanas, puertas, aberturas de ventilación, espaciado de mallas en accesorios, ranuras en una fachada metálica, aberturas para líneas eléctricas, etc.). Para reducir la influencia de los campos electromagnéticos, todos los elementos metálicos del objeto se combinan eléctricamente y se conectan al sistema de protección contra rayos (Fig. 4.3).
Si los cables pasan entre objetos adyacentes, los electrodos de tierra de estos últimos se conectan para aumentar el número de conductores paralelos y, por tanto, reducir las corrientes en los cables. Este requisito se cumple perfectamente con un sistema de puesta a tierra en forma de rejilla. Para reducir el ruido inducido, puede utilizar:
- blindaje externo;
tendido racional de líneas de cable;
blindaje de líneas eléctricas y de comunicación.
Todas estas actividades se pueden realizar simultáneamente.
Si existen cables blindados dentro del espacio protegido, sus pantallas se conectan al sistema de protección contra rayos en ambos extremos y en los límites de zona.
Los cables que van de un objeto a otro se colocan en toda su longitud en tubos metálicos, cajas de malla o cajas de hormigón armado con accesorios de malla. Los elementos metálicos de tuberías, conductos y pantallas de cables se conectan a las barras colectoras de objetos comunes especificadas. No se pueden utilizar conductos o bandejas de metal si las pantallas de los cables son capaces de soportar la corriente del rayo esperada.
Arroz. 4.3. Combinar elementos metálicos de un objeto para reducir la influencia de los campos electromagnéticos:
1 - soldadura en las intersecciones de los cables; 2 - marco de puerta continuo masivo; 3 - soldadura en cada varilla
4.4. Conexiones
Las conexiones de elementos metálicos son necesarias para reducir la diferencia de potencial entre ellos dentro del objeto protegido. Las conexiones de elementos y sistemas metálicos ubicados dentro del espacio protegido y que cruzan los límites de las zonas de protección contra rayos se realizan en los límites de las zonas. Las conexiones deben hacerse con conductores especiales o abrazaderas y, cuando sea necesario, con dispositivos de protección contra sobretensiones.
4.4.1. Conexiones en los límites de zona
Todos los conductores que ingresan al objeto desde el exterior están conectados al sistema de protección contra rayos.
Si los conductores externos, los cables de alimentación o los cables de comunicación ingresan al objeto en diferentes puntos y, por lo tanto, hay varias barras colectoras comunes, estas últimas se conectan por el camino más corto a un bucle de tierra cerrado o refuerzo estructural y revestimiento exterior metálico (si lo hay). Si no hay un bucle de tierra cerrado, estos buses comunes se conectan a electrodos de tierra separados y se conectan mediante un conductor de anillo externo o un anillo roto. Si los conductores exteriores entran en un objeto sobre el suelo, las barras colectoras comunes se conectan a un conductor de anillo horizontal dentro o fuera de las paredes. Este conductor, a su vez, está conectado a los conductores y accesorios inferiores.
Se recomienda que los conductores y cables que ingresen a la instalación a nivel del suelo se conecten al sistema de protección contra rayos al mismo nivel. El bus común en el punto de entrada de cables al edificio se ubica lo más cerca posible del electrodo de tierra y los accesorios de la estructura con la que está conectado.
El conductor de anillo se conecta a accesorios u otros elementos de blindaje, como revestimientos metálicos, cada 5 m. La sección transversal mínima de los electrodos de cobre o acero galvanizado es de 50 mm 2.
Los buses generales para objetos con sistemas de información, donde se supone que se debe minimizar el impacto de las corrientes de rayo, deben estar hechos de placas de metal con una gran cantidad de conexiones a accesorios u otros elementos de protección.
Para conexiones de contacto y dispositivos de protección contra sobretensiones ubicados en los límites de las zonas 0 y 1, los parámetros de corriente especificados en la Tabla. 2.3. Si hay varios conductores, se debe tener en cuenta la distribución de corrientes a lo largo de los conductores.
Para conductores y cables que entran en un objeto a nivel del suelo, se estima la parte de la corriente del rayo que conducen.
Las secciones transversales de los conductores de conexión se determinan según la tabla. 4.1 y 4.2. Pestaña. 4.1 se usa si más del 25% de la corriente del rayo fluye a través del elemento conductor, y tab. 4.2 - si es inferior al 25%.
Tabla 4.1
Secciones de conductores por donde fluye la mayor parte de la corriente del rayo
Tabla 4.2
Secciones de conductores a través de los cuales fluye una parte insignificante de la corriente del rayo
El dispositivo de protección contra sobretensiones se selecciona para soportar una parte de la corriente del rayo, limitar las sobretensiones e interrumpir las corrientes secundarias después de los impulsos principales.
La sobretensión máxima Umax en la entrada al objeto está coordinada con la tensión soportada del sistema.
Para minimizar el valor de U max, las líneas se conectan a un bus común con conductores de longitud mínima.
Todos los elementos conductores, como las líneas de cable que cruzan los límites de las zonas de protección contra rayos, están conectados en estos límites. La conexión se realiza en un bus común, al que también se conectan blindajes y otros elementos metálicos (por ejemplo, cajas de equipos).
Para terminales de sujeción y supresores de sobretensiones, los parámetros de corriente se evalúan en cada caso aparte. La sobretensión máxima en cada límite está coordinada con la tensión soportada del sistema. Los dispositivos de protección contra sobretensiones en los límites de las diferentes zonas también se coordinan en términos de características energéticas.
4.4.2. Conexiones dentro del volumen protegido
Todos los elementos conductores internos de tamaño significativo, como rieles de elevadores, grúas, pisos de metal, marcos de puertas de metal, tuberías, bandejas de cables, están conectados a la barra colectora común más cercana u otro elemento de conexión común a lo largo del camino más corto. También son deseables conexiones adicionales de elementos conductores.
Las secciones transversales de los conductores de conexión se indican en la Tabla. 4.2. Se supone que solo una pequeña parte de la corriente del rayo pasa por los conductores de conexión.
Todas las partes conductoras abiertas de los sistemas de información están conectadas en una sola red. V ocasiones especiales tal red puede no tener una conexión a tierra.
Hay dos formas de conectar las partes metálicas de los sistemas de información, como carcasas, carcasas o marcos, al electrodo de tierra: las conexiones se realizan en forma de sistema radial o en forma de rejilla.
Cuando se utiliza un sistema radial, todas sus partes metálicas están completamente aisladas del electrodo de tierra, excepto el único punto de conexión con él. Por lo general, este sistema se usa para objetos relativamente pequeños, donde todos los elementos y cables ingresan al objeto en un punto.
El sistema de tierra radial está conectado a sistema común puesta a tierra en un solo punto (Fig. 4.4). En este caso, todas las líneas y cables entre los dispositivos del equipo deben tenderse en paralelo a los conductores de tierra en estrella para reducir el bucle de inductancia. Debido a la conexión a tierra en un punto, las corrientes de baja frecuencia que aparecen durante la caída de un rayo no ingresan al sistema de información. Además, las fuentes de interferencia de baja frecuencia dentro sistema de informacion no cree corrientes en el sistema de puesta a tierra. La entrada a la zona de protección de los cables se realiza exclusivamente en el punto central del sistema de compensación de potencial. El punto común especificado también es el mejor punto de conexión para dispositivos de protección contra sobretensiones.
Cuando se usa una rejilla, sus partes metálicas no están aisladas del sistema de puesta a tierra común (Fig. 4.5). La red se conecta al sistema general en muchos puntos. Por lo general, la malla se usa para sistemas abiertos extendidos donde el equipo está conectado por una gran cantidad de líneas y cables diferentes y donde ingresan a la instalación en varios puntos. En este caso, todo el sistema tiene baja impedancia en todas las frecuencias. Además, una gran cantidad de contornos de cuadrícula en cortocircuito debilita el campo magnético cerca del sistema de información. Los dispositivos en la zona de protección están conectados entre sí en las distancias más cortas por varios conductores, así como a las partes metálicas de la zona protegida y la pantalla de la zona. En este caso, se aprovechan al máximo las partes metálicas presentes en el dispositivo, como los accesorios en el piso, las paredes y el techo, las rejillas metálicas, los equipos metálicos no eléctricos, como las tuberías, la ventilación y los conductos de cables.
Arroz. 4.4. Diagrama de conexión para cables de alimentación y comunicación con un sistema de ecualización de potencial en forma de estrella:
1 - escudo de la zona de protección; 2 - aislamiento eléctrico; 3 - cable del sistema de compensación de potencial; 4 - el punto central del sistema de compensación de potencial; 5 - cables de comunicación, fuente de alimentación
Arroz. 4.5. Implementación de malla del sistema de compensación de potencial:
1 - escudo de la zona de protección; 2 - conductor de ecualización de potencial
Arroz. 4.6. Implementación integrada del sistema de compensación de potencial:
1 - escudo de la zona de protección; 2 - aislamiento eléctrico; 3 - el punto central del sistema de compensación de potencial
Ambas configuraciones, radial y de malla, se pueden combinar en un sistema complejo como se muestra en la fig. 4.6. Habitualmente, aunque no es necesario, la conexión de la red local de tierra con el sistema común se realiza en el límite de la zona de protección contra el rayo.
4.5. toma de tierra
La tarea principal del dispositivo de protección contra rayos de puesta a tierra es desviar la mayor cantidad posible de la corriente del rayo (50% o más) a tierra. El resto de la corriente fluye por las comunicaciones adecuadas al edificio (cubiertas de cables, tuberías de suministro de agua, etc.) En este caso, no surgen tensiones peligrosas en el propio electrodo de tierra. Esta tarea la realiza un sistema de rejilla debajo y alrededor del edificio. Los conductores de tierra forman un bucle de malla que conecta el refuerzo de hormigón en la parte inferior de la cimentación. Este es un método común para crear un escudo electromagnético en la parte inferior de un edificio. El conductor de anillo alrededor del edificio y/o en el hormigón en la periferia de la cimentación se conecta al sistema de puesta a tierra mediante conductores de tierra, normalmente cada 5 m. A dichos conductores de anillo se puede conectar un conductor de tierra externo.
El refuerzo de hormigón en la parte inferior de la cimentación está conectado al sistema de puesta a tierra. El refuerzo debe formar una rejilla conectada al sistema de tierra, normalmente cada 5 m.
Es posible utilizar una malla de acero galvanizado con un ancho de malla de típicamente 5 m, soldada o unida mecánicamente a las barras de refuerzo, generalmente cada 1 m. En la fig. Las Figuras 4.7 y 4.8 muestran ejemplos de un dispositivo de puesta a tierra de malla.
La conexión del conductor de puesta a tierra y el sistema de conexión crea un sistema de puesta a tierra. La tarea principal del sistema de puesta a tierra es reducir la diferencia de potencial entre cualquier punto del edificio y el equipo. Este problema se resuelve creando una gran cantidad de caminos paralelos para las corrientes de rayo y las corrientes inducidas, formando una red con baja resistencia en un amplio espectro de frecuencia. Los caminos múltiples y paralelos tienen diferentes frecuencias de resonancia. Múltiples lazos con impedancias dependientes de la frecuencia crean una única red de baja impedancia para la interferencia en el espectro bajo consideración.
4.6. Dispositivos de protección contra sobretensiones
Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) se instalan en la intersección de la línea de suministro de energía, control, comunicación y telecomunicaciones del borde de dos zonas de blindaje. Los SPD están coordinados para lograr una distribución de carga aceptable entre ellos de acuerdo con su resistencia a la destrucción, así como para reducir la probabilidad de destrucción del equipo protegido bajo la influencia de la corriente del rayo (Fig. 4.9).
Arroz. 4.9. Un ejemplo de instalación de un SPD en un edificio
Se recomienda conectar las líneas de alimentación y comunicación que ingresan al edificio con un bus y colocar sus SPD lo más cerca posible entre sí. Esto es especialmente importante en edificios hechos de material no protector (madera, ladrillo, etc.). Los SPD se seleccionan e instalan de modo que la corriente del rayo se desvíe principalmente al sistema de puesta a tierra en el límite de las zonas 0 y 1.
Dado que la energía de la corriente del rayo se disipa principalmente en este límite, los DPS subsiguientes solo protegen contra la energía restante y los efectos del campo electromagnético en la zona 1. Para obtener la mejor protección contra sobretensiones, al instalar un SPD, conductores de conexión cortos, cables y se utilizan cables.
Con base en los requisitos de coordinación de aislamiento en plantas eléctricas y resistencia al daño del equipo protegido, es necesario elegir el nivel de voltaje del SPD por debajo del valor máximo para que el impacto en el equipo protegido esté siempre por debajo del voltaje permitido. Si no se conoce el nivel de resistencia al daño, se debe utilizar un nivel indicativo o de prueba. El número de SPD en el sistema protegido depende de la resistencia del equipo protegido al daño y de las características de los propios SPD.
4.7. Protección de equipos en edificios existentes
El uso cada vez mayor de equipos electrónicos sofisticados en edificios existentes requiere una mejor protección contra rayos y otras interferencias electromagnéticas. Se tiene en cuenta que en los edificios existentes, las medidas de protección contra rayos necesarias se seleccionan teniendo en cuenta las características del edificio, tales como elementos estructurales, energía eléctrica y equipos de información existentes.
La necesidad de medidas de protección y su elección se determina sobre la base de los datos iniciales que se recopilan en la etapa de estudios previos al proyecto. lista indicativa tales datos se dan en la tabla. 4.3-4.6.
Tabla 4.3
Datos iniciales sobre el edificio y el entorno
| Nº p/p | Característica |
|---|---|
| 1 | Material de construcción: mampostería, ladrillo, madera, hormigón armado, estructura de acero. |
| 2 | Edificio único o varios bloques separados con muchas conexiones |
| 3 | Edificio bajo y plano o alto (dimensiones del edificio) |
| 4 | ¿Están los accesorios conectados en todo el edificio? |
| 5 | ¿El revestimiento de metal está conectado eléctricamente? |
| 6 | Tamaños de ventana |
| 7 | ¿Existe un sistema externo de protección contra rayos? |
| 8 | Tipo y calidad del sistema externo de protección contra rayos. |
| 9 | Tipo de suelo (piedra, tierra) |
| 10 | Elementos puestos a tierra de edificios vecinos (altura, distancia a ellos) |
Tabla 4.4
Datos iniciales del equipo
| Nº p/p | Característica |
|---|---|
| 1 | Líneas entrantes (subterráneas o aéreas) |
| 2 | Antenas u otros dispositivos externos |
| 3 | Tipo de sistema de energía (alto voltaje o bajo voltaje, subterráneo o sobre el suelo) |
| 4 | Tendido de cables (número y ubicación de secciones verticales, método de tendido de cables) |
| 5 | Uso de bandejas portacables metálicas |
| 6 | ¿Hay equipos electrónicos dentro del edificio? |
| 7 | ¿Hay conductores que vayan a otros edificios? |
Cuadro 4.5
Características del equipo
Tabla 4.6
Otros datos relativos a la elección del concepto de protección
Basado en el análisis de riesgo y los datos proporcionados en la Tabla. 4.3-4.6, se toma una decisión sobre la necesidad de construir o reconstruir un sistema de protección contra rayos.
4.7.1 Medidas de protección al utilizar un sistema externo de protección contra rayos
La tarea principal es encontrar la solución óptima para mejorar el sistema de protección contra rayos externo y otras medidas.
Se consigue la mejora del sistema de protección exterior contra el rayo:
- 1) la inclusión del revestimiento metálico exterior y la cubierta del edificio en el sistema de protección contra rayos;
2) el uso de conductores adicionales, si los accesorios están conectados a lo largo de toda la altura del edificio, desde el techo a través de las paredes hasta la puesta a tierra del edificio;
3) reducir los espacios entre las bajadas de metal y reducir el paso de la celda del pararrayos;
4) instalación de tiras de conexión (conductores planos flexibles) en las uniones entre bloques adyacentes, pero estructuralmente separados. La distancia entre los carriles debe ser la mitad de la distancia entre las pistas;
5) conectando un cable extendido con bloques separados edificio. Por lo general, se necesitan empalmes en cada esquina de la bandeja de cables y las tiras de empalme se mantienen lo más cortas posible;
6) protección por pararrayos separados conectados a un sistema común de protección contra rayos, si las partes metálicas del techo necesitan protección contra la caída directa de un rayo. El pararrayos debe estar a una distancia segura del elemento especificado.
4.7.2. Medidas de protección al usar cables
Medidas eficientes para reducir las sobretensiones son el tendido y blindaje racional de los cables. Estas medidas son tanto más importantes cuanto menos apantalla el sistema externo de protección contra rayos.
Los bucles grandes se pueden evitar colocando juntos los cables de alimentación y los cables de comunicación blindados. El blindaje está conectado al equipo en ambos extremos.
Cualquier blindaje adicional, como el tendido de alambres y cables en tuberías de metal o bandejas entre pisos, reduce la impedancia total del sistema de conexión general. Estas medidas son más importantes para edificios altos o largos, o cuando el equipo debe funcionar de manera especialmente confiable.
Las ubicaciones de instalación preferidas para los SPD son los límites de las zonas 0/1 y las zonas 0/1/2, respectivamente, ubicadas en la entrada del edificio.
Por regla general, la red común de conexiones no se utiliza en el modo operativo como conductor de retorno del circuito de alimentación o de información.
4.7.3. Medidas de protección al usar antenas y otros equipos
Ejemplos de tales equipos son varios dispositivos externos como antenas, sensores meteorológicos, cámaras exteriores, sensores exteriores en instalaciones industriales(sensores de presión, temperatura, caudal, posición de válvulas, etc.) y cualquier otro equipo eléctrico, electrónico y de radio instalado en el exterior de un edificio, mástil o depósito industrial.
Si es posible, el pararrayos se instala de tal manera que el equipo esté protegido de la caída directa de un rayo. Las antenas individuales se dejan completamente abiertas por razones tecnológicas. Algunos de ellos tienen un sistema de protección contra rayos incorporado y pueden resistir la caída de un rayo sin sufrir daños. Otros tipos de antenas menos protegidos pueden requerir la instalación de un SPD en el cable de suministro para evitar que la corriente del rayo fluya a través del cable de la antena hacia el receptor o transmisor. Si hay un sistema de protección contra rayos externo, los soportes de la antena están conectados a él.
La inducción de tensión en los cables entre edificios se puede evitar pasándolos por bandejas o tuberías metálicas conectadas. Todos los cables que conducen al equipo relacionado con la antena se colocan fuera de la tubería en un punto. Debe prestar la máxima atención a las propiedades de protección del objeto en sí y tender cables en sus elementos tubulares. Si esto no es posible, como en el caso de los tanques de proceso, los cables deben tenderse en el exterior, pero lo más cerca posible del objeto, aprovechando al máximo las pantallas naturales como escaleras metálicas, tuberías, etc. En mástiles con L esquinas en forma de, los cables están ubicados dentro de la esquina para una máxima protección natural. Como último recurso, se debe colocar junto al cable de la antena un conductor de conexión equipotencial con una sección mínima de 6 mm 2 . Todas estas medidas reducen la tensión inducida en el bucle formado por los cables y el edificio y, en consecuencia, reducen la probabilidad de que se produzca un flashover entre ellos, es decir, la probabilidad de que se produzca un arco en el interior del equipo entre la red y el edificio.
4.7.4. Medidas de protección para cables de alimentación y cables de comunicación entre edificios
Las conexiones de edificio a edificio se dividen en dos tipos principales: cables de alimentación con cubierta metálica, cables metálicos (par trenzado, guías de ondas, cables coaxiales y multinúcleo) y cables de fibra óptica. Las medidas de protección dependen de los tipos de cables, su número y si los sistemas de protección contra rayos de los dos edificios están conectados.
El cable de fibra óptica totalmente aislado (sin armadura metálica, lámina de barrera contra la humedad o conductor interno de acero) se puede usar sin medidas adicionales proteccion. El uso de un cable de este tipo es la mejor opción, ya que proporciona una protección completa contra las influencias electromagnéticas. No obstante, si el cable contiene un elemento metálico prolongado (a excepción de los cables de alimentación remotos), este último debe conectarse al sistema de conexión general en la entrada del edificio y no debe ingresar directamente al receptor o transmisor óptico. Si los edificios están situados cerca unos de otros y sus sistemas de protección contra rayos no están conectados, es preferible utilizar cable de fibra óptica sin elementos metálicos para evitar altas corrientes en estos elementos y sobrecalentamientos. Si hay un cable conectado al sistema de protección contra rayos, entonces se puede usar un cable óptico con elementos metálicos para desviar parte de la corriente del primer cable.
Cables metálicos entre edificios con sistemas aislados de protección contra el rayo. Con esta conexión de sistemas de protección es muy probable que se produzcan daños en ambos extremos del cable por el paso de la corriente del rayo a través del mismo. Por lo tanto, se debe instalar un SPD en ambos extremos del cable y, cuando sea posible, se deben conectar los sistemas de protección contra rayos de los dos edificios y se debe tender el cable en bandejas metálicas conectadas.
Cables metálicos entre edificios con sistemas de protección contra rayos conectados. Dependiendo del número de cables entre edificios, las medidas de protección pueden incluir la conexión de bandejas portacables con pocos cables (para cables nuevos) o con muchos cables, como es el caso de producción química, blindaje o uso de conductos metálicos flexibles para cables de control multinúcleo. Conexión de ambos extremos del cable a sistemas relacionados La protección contra rayos a menudo proporciona un blindaje suficiente, especialmente si hay muchos cables y la corriente se distribuye entre ellos.
1. Desarrollo de operaciones documentación técnica
En todas las organizaciones y empresas, independientemente de la forma de propiedad, se recomienda tener un conjunto de documentación operativa y técnica para la protección contra rayos de objetos que requieren un dispositivo de protección contra rayos.
El conjunto de documentación operativa y técnica de protección contra el rayo contiene:
- nota explicativa;
esquemas de zonas de protección de pararrayos;
dibujos de trabajo de estructuras de pararrayos (parte de construcción), elementos estructurales de protección contra manifestaciones secundarias de rayos, derivas de altos potenciales a través de comunicaciones metálicas subterráneas y terrestres, canales de chispas deslizantes y descargas en el suelo;
documentación de aceptación (actos de aceptación en funcionamiento de dispositivos de protección contra rayos junto con aplicaciones: actos sobre obras ocultas y actos de prueba de dispositivos de protección contra el rayo y protección contra manifestaciones secundarias del rayo y la deriva de altos potenciales).
V nota explicativa son dados:
- datos iniciales para el desarrollo de la documentación técnica;
métodos aceptados de protección contra rayos de objetos;
cálculos de zonas de protección, conductores de puesta a tierra, bajantes y elementos de protección contra manifestaciones secundarias del rayo.
La nota explicativa indica la empresa que desarrolló el conjunto de documentación operativa y técnica, la base para su desarrollo, la lista de documentos reglamentarios actuales y la documentación técnica que guió el trabajo en el proyecto, requisitos especiales para el dispositivo diseñado.
Los datos iniciales para el diseño de protección contra rayos incluyen:
- plan maestro de instalaciones que indique la ubicación de todas las instalaciones sujetas a protección contra rayos, carreteras y vías férreas, servicios públicos subterráneos y terrestres (redes de calefacción, tuberías tecnológicas y sanitarias, cables eléctricos y cableados para cualquier propósito, etc.);
categorías de protección contra rayos de cada objeto;
datos sobre las condiciones climáticas en el área donde se ubican los edificios y estructuras protegidas (intensidad de la actividad tormentosa, presión del viento de alta velocidad, espesor de la pared de hielo, etc.), características del suelo que indican la estructura, agresividad y tipo de suelo, nivel freático;
resistividad eléctrica del suelo (Ohm m) en la ubicación de los objetos.
La sección "Métodos aceptados de protección contra rayos de objetos" describe los métodos seleccionados para proteger edificios y estructuras del contacto directo con el canal del rayo, manifestaciones secundarias de rayos y derivas de altos potenciales a través de comunicaciones metálicas subterráneas y terrestres.
Los objetos construidos (diseñados) según el mismo proyecto estándar o reutilizable, que tengan las mismas características de construcción y dimensiones geométricas y el mismo dispositivo de protección contra rayos, pueden tener un esquema común y cálculo de zonas de protección de pararrayos. La lista de estos objetos protegidos se da en el diagrama de la zona de protección de una de las estructuras.
Al verificar la confiabilidad de la protección mediante software, los datos de los cálculos de la computadora se brindan en forma de resumen de las opciones de diseño y se llega a una conclusión sobre su efectividad.
Al desarrollar la documentación técnica, se propone utilizar tanto como sea posible diseños estándar de pararrayos y conductores de puesta a tierra y dibujos de trabajo estándar para protección contra rayos. Si es imposible utilizar diseños típicos de dispositivos de protección contra rayos, se pueden desarrollar dibujos de trabajo de elementos individuales: cimientos, soportes, pararrayos, conductores de bajada, electrodos de tierra.
Para reducir el volumen de documentación técnica y reducir el costo de construcción, se recomienda combinar proyectos de protección contra rayos con planos de trabajo para trabajos generales de construcción e instalación de equipos de plomería y electricidad para utilizar comunicaciones de plomería y conductores de puesta a tierra para protección contra rayos. aparatos eléctricos.
2. Procedimiento de aceptación de los dispositivos de protección contra rayos
Los dispositivos de protección contra rayos de objetos completados por la construcción (reconstrucción) son aceptados en operación por la comisión de trabajo y transferidos a operación al cliente antes de la instalación del equipo de proceso, entrega y carga de equipo y propiedad valiosa en edificios y estructuras.
La aceptación de los dispositivos de protección contra rayos en las instalaciones operativas la lleva a cabo la comisión de trabajo.
La composición de la comisión de trabajo la determina el cliente. El comité de trabajo generalmente incluye representantes de:
- responsable de las instalaciones eléctricas;
organización contratante;
inspecciones de seguridad contra incendios.
Se presenta a la comisión de trabajo los siguientes documentos:
- proyectos aprobados de dispositivo de protección contra rayos;
actos para trabajos ocultos (para el arreglo e instalación de electrodos de tierra y bajantes que no son accesibles para inspección);
certificados de prueba para dispositivos de protección contra rayos y protección contra manifestaciones secundarias de rayos y la introducción de altos potenciales a través de tierra y comunicaciones metálicas subterráneas (datos sobre la resistencia de todos los conductores de puesta a tierra, los resultados de la inspección y verificación de la instalación de pararrayos, conductores de bajada , conductores de puesta a tierra, sus elementos de fijación, la fiabilidad de las conexiones eléctricas entre elementos portadores de corriente, etc.).
La comisión de trabajo realiza una verificación e inspección completas de los trabajos de construcción e instalación completados para la instalación de dispositivos de protección contra rayos.
La aceptación de dispositivos de protección contra rayos de instalaciones de nueva construcción se documenta mediante actas de aceptación de equipos para dispositivos de protección contra rayos. La puesta en funcionamiento de los dispositivos de protección contra rayos se formaliza, por regla general, mediante actos-permisos de los órganos competentes de control y supervisión del Estado.
Después de la aceptación en funcionamiento de los dispositivos de protección contra rayos, se redactan los pasaportes de los dispositivos de protección contra rayos y los pasaportes de los dispositivos de puesta a tierra de los dispositivos de protección contra rayos, que conserva la persona responsable de las instalaciones eléctricas.
Los actos aprobados por el responsable de la organización, junto con los actos presentados para trabajos ocultos y protocolos de medición, se incluyen en el pasaporte de dispositivos de protección contra rayos.
3. Funcionamiento de los dispositivos de protección contra rayos
Los dispositivos de protección contra rayos para edificios, estructuras e instalaciones exteriores de objetos se operan de acuerdo con las Reglas para la operación técnica de instalaciones eléctricas de consumo y las instrucciones de esta Instrucción. La tarea de operar dispositivos de protección contra rayos de objetos es mantenerlos en un estado de servicio y confiabilidad necesarios.
Para garantizar la fiabilidad constante del funcionamiento de los dispositivos de protección contra rayos, todos los años, antes del inicio de la temporada de tormentas, se comprueban e inspeccionan todos los dispositivos de protección contra rayos.
También se realizan controles después de la instalación del sistema de protección contra rayos, después de realizar cualquier cambio en el sistema de protección contra rayos, después de cualquier daño al objeto protegido. Cada control se lleva a cabo de acuerdo con el programa de trabajo.
Para consultar el estado de la MLT, se indica el motivo de la consulta y se organiza lo siguiente:
- Comisión de inspección del MLT con indicación deberes funcionales miembros de la comisión para el examen de la protección contra rayos;
un grupo de trabajo para realizar las mediciones necesarias;
momento de la inspección.
Durante la inspección y prueba de los dispositivos de protección contra rayos, se recomienda:
- verificar mediante inspección visual (usando binoculares) la integridad de los pararrayos y bajantes, la confiabilidad de su conexión y fijación a los mástiles;
- identificar elementos de los dispositivos de protección contra rayos que requieren reemplazo o reparación debido a una violación de su resistencia mecánica;
- determinar el grado de destrucción por corrosión de los elementos individuales de los dispositivos de protección contra rayos, tomar medidas para la protección anticorrosiva y el fortalecimiento de los elementos dañados por la corrosión;
- verificar la confiabilidad de las conexiones eléctricas entre las partes portadoras de corriente de todos los elementos de los dispositivos de protección contra rayos;
- verificar el cumplimiento de los dispositivos de protección contra rayos con el propósito de los objetos y, en caso de cambios de construcción o tecnológicos para el período anterior, delinear medidas para la modernización y reconstrucción de protección contra rayos de acuerdo con los requisitos de esta Instrucción;
- aclarar esquema ejecutivo dispositivos de protección contra rayos y determinar las rutas de propagación de la corriente del rayo a través de sus elementos durante una descarga de rayo simulando una descarga de rayo en un pararrayos utilizando un complejo de medición especializado conectado entre el pararrayos y un electrodo de corriente remoto;
- mida el valor de la resistencia a la propagación de la corriente pulsada utilizando el método "amperímetro-voltímetro" utilizando un complejo de medición especializado;
- mida los valores de las sobretensiones en las redes de suministro de energía durante la caída de un rayo, la distribución potencial sobre estructuras metálicas y el sistema de puesta a tierra del edificio simulando la caída de un rayo en un pararrayos utilizando un complejo de medición especializado;
|
- medir el valor de los campos electromagnéticos en las proximidades de la ubicación del dispositivo de protección contra rayos simulando la caída de un rayo en un pararrayos utilizando antenas especiales;
- comprobar la disponibilidad de la documentación necesaria para los dispositivos de protección contra el rayo.
El control periódico con apertura durante seis años (para objetos de categoría I) está sujeto a todos los conductores de puesta a tierra artificiales, conductores de bajada y sus puntos de conexión; al mismo tiempo, se revisa anualmente hasta el 20% de su número total. Los electrodos de tierra corroídos y los conductores de bajada con una disminución en su área de sección transversal de más del 25% deben reemplazarse por otros nuevos.
Se deben realizar inspecciones extraordinarias de los dispositivos de protección contra rayos después de desastres naturales (viento huracanado, inundaciones, terremotos, incendios) y tormentas eléctricas de extrema intensidad.
Las mediciones no programadas de la resistencia de puesta a tierra de los dispositivos de protección contra rayos deben realizarse después de realizar trabajos de reparación tanto en los dispositivos de protección contra rayos como en los propios objetos protegidos y cerca de ellos.
Los resultados de los controles se documentan en actas, se ingresan en los pasaportes y en el registro del estado de los dispositivos de protección contra rayos.
En base a los datos obtenidos, se elabora un plan para la reparación y eliminación de defectos en los dispositivos de protección contra rayos detectados durante las inspecciones e inspecciones.
Los movimientos de tierra en los edificios protegidos y estructuras de objetos, dispositivos de protección contra rayos, así como cerca de ellos, se realizan, por regla general, con el permiso de la organización operadora, que asigna personas responsables que supervisan la seguridad de los dispositivos de protección contra rayos.
Durante una tormenta eléctrica, no se realizan trabajos en los dispositivos de protección contra rayos y cerca de ellos.