CERINȚE PENTRU PROTECȚIA CONTRATRASTRETĂ A CLĂDIRILOR ȘI STRUCTURILOR
2.1. Protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet a clădirilor și structurilor clasificate în categoria I conform dispozitivului de protecție împotriva trăsnetului trebuie realizată cu paratrăsnet separat (Fig. 1) sau cablu (Fig. 2).
Orez. 1. Paratrăsnet de sine stătător:
1 - obiect protejat; 2 - comunicații metalice
Orez. 2. Paratrăsnet cu sârmă de sine stătătoare. Denumirile sunt aceleași ca în fig. unu
Aceste paratrăsnet trebuie să asigure o zonă de protecție de tip A în conformitate cu cerințele Anexei 3. În același timp, se asigură îndepărtarea elementelor de paratrăsnet din obiectul protejat și comunicațiile metalice subterane în conformitate cu p. 2.3, 2.4, 2.5.
2.2. Alegerea electrodului de împământare pentru protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet (naturale sau artificiale) este determinată de cerințele clauzei 1.8.
În același timp, următoarele modele de electrozi de împământare sunt acceptabile pentru paratrăsnet de sine stătătoare (Tabelul 2):
a) una (sau mai multe) talpi de beton armat de cel puțin 2 m lungime sau unul (sau mai mulți) piloți de beton armat de cel puțin 5 m lungime;
b) unul (sau mai mulți) stâlpi de susținere din beton armat, la cel puțin 5 m adâncime în sol, cu un diametru de cel puțin 0,25 m;
c) fundație din beton armat de formă arbitrară cu o suprafață de contact cu solul de cel puțin 10 m 2;
d) un conductor artificial de împământare, format din trei sau mai mulți electrozi verticali cu o lungime de cel puțin 3 m, uniți printr-un electrod orizontal, cu o distanță între electrozii verticali de cel puțin 5 m. Secțiunile (diametrele) minime ale electrozii sunt determinați conform tabelului. 3.
masa 2
Tabelul 3
2.3. Cea mai mică distanță admisibilă S în aer de la obiectul protejat la suportul (conductorul de coborâre) al tijei sau cablului paratrăsnetului (vezi Fig. 1 și 2) se determină în funcție de înălțimea clădirii, de proiectarea electrodului de împământare. sistem și rezistivitatea electrică echivalentă a solului r, Ohm×m.
Pentru clădirile și structurile cu o înălțime de cel mult 30 m, cea mai mică distanță admisă S in, m este:
la r< 100 Ом×м для заземлителя любой конструкции, приведенной в п. 2.2, S в = 3 м;
la 100< r £ 1000 Ом×м:
pentru conductori de împământare constând dintr-o grămadă de beton armat, un picior de beton armat sau un stâlp de sprijin din beton armat îngropat, a cărui lungime este indicată în clauza 2.2a, b, S c \u003d 3+ l0 -2 (r-100);
pentru conductori de împământare constând din patru piloți sau tăblie din beton armat situate în colțurile unui dreptunghi la o distanță de 3-8 m unul de celălalt, sau o fundație din beton armat de formă arbitrară, cu o suprafață de contact cu solul. cel puțin 70 m 2 sau conductoare artificiale de împământare specificate în clauza 2.2g, S in = 4 m.
Pentru clădirile și structurile de înălțime mai mare, valoarea lui S, determinată mai sus, trebuie mărită cu 1 m pentru fiecare 10 m din înălțimea obiectului peste 30 m.
2.4. Cea mai mică distanță admisibilă S in de la obiectul protejat la cablul din mijlocul travei (Fig. 2) este determinată în funcție de proiectarea electrodului de pământ, de rezistivitatea echivalentă a solului r, Ohm × m și de lungimea totală. l paratrăsnet și coborâtoare.
Cu o lungime l < 200 м наименьшее допустимое расстояние S в1 , м, равно:
la r< 100 Ом×м для заземлителя любой конструкции, приведенной в п. 2.2, S в1 =3,5 м;
la 100< r £ 1000 Ом×м:
pentru electrozii de împământare, constând dintr-o grămadă de beton armat, un picior de beton armat sau un suport încastrat al unui suport din beton armat, a cărui lungime este indicată în clauza 2.2a, b, S c = 3,5 + 3 × 10 -3 (r- 100);
pentru conductori de împământare alcătuiți din patru piloți sau tăblie din beton armat amplasați la o distanță de 3-8 m unul de celălalt, sau conductoare de împământare artificiale specificate în clauza 2.2d, S in1 = 4m.
Cu lungimea totală a paratrăsnetului și a conductoarelor de coborâre l\u003d 200-300 m, cea mai mică distanță admisă S in1 trebuie mărită cu 2 m față de valorile definite mai sus.
2.5. Pentru a preveni intrarea unui potențial ridicat în clădirea sau structura protejată, dar în comunicații subterane metalice (inclusiv cabluri electrice pentru orice scop), conductoarele de împământare pentru protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet ar trebui, dacă este posibil, să fie îndepărtate din aceste comunicații la distanțele maxime permise de cerinte tehnologice. Cele mai mici distanțe admisibile S z, (a se vedea Fig. 1 și 2) în pământ între electrozii de împământare pentru protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet și a comunicațiilor introduse în clădiri și structuri de categoria 1, ar trebui să fie S z \u003d S în + 2 ( m), cu S în conform clauzei 2.3.
2.6. Dacă există conducte de evacuare directă a gazului și de respirație pe clădiri și structuri pentru îndepărtarea liberă a gazelor, vaporilor și suspensiilor cu concentrație explozivă în atmosferă, zona de protecție a paratrăsnetului ar trebui să includă spațiul de deasupra marginii conductelor, limitat. printr-o emisferă cu raza de 5 m.
Pentru conductele de evacuare a gazelor și de respirație echipate cu capace sau „gandere”, zona de protecție a paratrăsnetului ar trebui să includă spațiul de deasupra marginii conductelor, limitat de un cilindru de înălțimea H și raza R:
pentru gaze mai grele decât aerul la o presiune în exces în interiorul aparatului mai mică 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,
pentru gaze mai ușoare decât aerul la suprapresiune din interiorul instalației:
până la 25,25 kPa H = 2,5 m, R = 5 m;
peste 25,25 kPa H = 5 m, R = 5 m.
Nu se impune includerea în zona de protecție a paratrăsnetului spațiului de deasupra marginii conductelor: în cazul emisiei de gaze de concentrație neexplozivă; prezența respirației cu azot; cu torțe aprinse constant și torțe aprinse în momentul degajării gazelor; pentru puțuri de ventilație de evacuare, supape de siguranță și de urgență, eliberarea gazelor cu concentrație explozivă din care se efectuează numai în cazuri de urgență.
2.7. Pentru a proteja împotriva manifestărilor secundare ale fulgerelor, trebuie prevăzute următoarele măsuri:
a) structurile metalice și carcasele tuturor echipamentelor și aparatelor situate în clădirea protejată trebuie să fie conectate la dispozitivul de împământare al instalațiilor electrice specificat în clauza 1.7, sau la fundația din beton armat a clădirii (sub rezerva cerințelor clauzei 1.8). Cele mai mici distanțe permise în pământ dintre acest electrod de împământare și electrozii de împământare care protejează împotriva loviturilor directe de trăsnet trebuie să fie în conformitate cu clauza 2.5;
b) în interiorul clădirilor și structurilor dintre conducte și alte structuri metalice extinse în locurile de apropiere reciprocă a acestora la o distanță mai mică de 10 cm la fiecare 20 m, jumperi din sârmă de oțel cu diametrul de cel puțin 5 mm sau bandă de oțel cu cruce; secțiunea de cel puțin 24 mm 2 trebuie sudată sau lipită, pentru cablurile cu mantale sau armuri metalice, jumperii trebuie să fie realizate dintr-un conductor flexibil de cupru în conformitate cu instrucțiunile SNiP 3.05.06-85;
c) în îmbinările elementelor de conductă sau a altor obiecte metalice extinse trebuie prevăzute rezistențe de tranziție de cel mult 0,03 Ohm pentru fiecare contact. Dacă este imposibil să se asigure contactul cu rezistența de contact specificată folosind conexiuni cu șuruburi, este necesar să se instaleze jumperi din oțel, ale căror dimensiuni sunt indicate la subparagraful „b”.
2.8. Protecția împotriva introducerii de potențial ridicat prin comunicațiile metalice subterane (conducte, cabluri în manta sau conducte metalice exterioare) ar trebui realizată prin conectarea acestora la intrarea în clădire sau structură la armarea fundației sale din beton armat și dacă este imposibil de utilizat acesta din urmă ca electrod de împământare, la un conductor de împământare artificial, specificat în clauza 2.2 d.
2.9. Protecția împotriva derivei potențialului înalt prin comunicațiile metalice externe la pământ (suprasol) trebuie realizată prin împământarea acestora la intrarea în clădire sau structură și pe cele două suporturi de comunicație cele mai apropiate de această intrare. Ca conductori de împământare, trebuie utilizate fundații din beton armat ale clădirii sau structurii și ale fiecărui suport, iar dacă o astfel de utilizare este imposibilă (a se vedea clauza 1.8), conductoare de împământare artificială, în conformitate cu clauza 2.2d.
2.10. input de construcție linii aeriene Transmisia de putere cu tensiune de până la 1 kV, rețelele de telefonie, radio, semnalizare trebuie efectuată numai prin cabluri cu o lungime de cel puțin 50 m cu armătură sau manta metalică sau cabluri așezate în țevi metalice.
La intrarea în clădire, țevile metalice, armurile și mantale de cabluri, inclusiv cele cu un strat izolator al unei mantale metalice (de exemplu, AASHv, AASHp), trebuie atașate la fundația din beton armat a clădirii sau (vezi clauza 1.8). ) la conductorul artificial de împământare specificat în clauza .2.2g.
În punctul de tranziție a liniei aeriene aeriene în cablu, armura metalică și mantaua cablului, precum și știfturile sau cârligele izolatoarelor liniei aeriene trebuie conectate la electrodul de împământare specificat în clauza 2.2d. Știfturile sau cârligele izolatoarelor de pe suportul liniei aeriene de transmisie a energiei electrice cel mai apropiat de punctul de tranziție al cablului trebuie să fie conectate la același conductor de împământare.
În plus, în punctul de tranziție a liniei electrice aeriene în cablu dintre fiecare miez al cablului și elementele împământate, trebuie să fie prevăzute spacane închise de aer cu o lungime de 2-3 mm și un opritor de supapă de joasă tensiune, de exemplu, RVN-0.5, ar trebui instalat.
Protecția împotriva introducerii de potențiale înalte prin liniile electrice aeriene cu tensiuni peste 1 kV, introduse în stațiile aflate în clădirea protejată (internă sau anexată), trebuie realizată în conformitate cu PUE.
2.11. Protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet a clădirilor și structurilor de categoria II cu un acoperiș nemetalic trebuie realizată de sine stătător sau instalată pe obiectul protejat cu paratrăsnet cu tijă sau sârmă, oferind o zonă de protecție în conformitate cu cerințele din tabel. 1, clauza 2.6 și anexele 3. La instalarea paratrăsnetului în instalație, trebuie prevăzute cel puțin doi conductori de coborâre de la fiecare paratrăsnet sau de la fiecare stâlp al unui paratrăsnet cu cablu. Cu o pantă a acoperișului de cel mult 1:8, se poate utiliza și o plasă de protecție împotriva trăsnetului, sub rezerva îndeplinirii obligatorii a cerințelor clauzei 2.6.
Plasa de paratrăsnet trebuie să fie realizată din sârmă de oțel cu diametrul de cel puțin 6 mm și așezată pe acoperiș de sus sau sub izolație sau hidroizolație ignifugă sau cu ardere lentă. Distanța dintre celulele rețelei nu trebuie să fie mai mare de 6x6 m. Nodurile rețelei trebuie conectate prin sudare. Elementele metalice care ies deasupra acoperișului (conducte, puțuri, dispozitive de ventilație) trebuie conectate la plasa de protecție împotriva trăsnetului, iar elementele nemetalice proeminente trebuie echipate cu paratrăsnet suplimentare, conectate tot la plasa de protecție împotriva trăsnetului.
Montarea paratrăsnetului sau impunerea unei plase de protecție împotriva trăsnetului nu este necesară pentru clădirile și structurile cu ferme metalice, cu condiția ca la acoperișurile acestora să se folosească izolație și hidroizolație ignifugă sau cu ardere lentă.
La clădirile și structurile cu acoperiș metalic, acoperișul în sine ar trebui să fie folosit ca paratrăsnet. În acest caz, toate elementele nemetalice proeminente trebuie să fie echipate cu paratrăsnet atașate de metalul acoperișului, c. sunt îndeplinite și cerințele clauzei 2.6.
Conductoarele de coborâre de pe un acoperiș metalic sau o plasă de protecție împotriva trăsnetului trebuie așezate pe conductoarele de împământare cel puțin la fiecare 25 m de-a lungul perimetrului clădirii.
2.12. La așezarea unei plase de protecție împotriva trăsnetului și la instalarea paratrăsnetului pe obiectul protejat, oriunde este posibil, structurile metalice ale clădirilor și structurilor (stâlpi, ferme, cadre, scăpări de incendiu etc., precum și armarea structurilor din beton armat) trebuie utilizate ca conductoare de coborâre, cu condiția ca legătura electrică continuă în îmbinările structurilor și armăturilor cu paratrăsnet și conductoare de împământare, efectuată, de regulă, prin sudare.
Conductoarele de jos așezate de-a lungul pereților exteriori ai clădirilor trebuie să fie amplasate la cel puțin 3 m de intrări sau în locuri inaccesibile oamenilor.
2.13. Ca conductori de împământare pentru protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet în toate cazuri posibile(vezi clauza 1.8) ar trebui utilizate fundații din beton armat ale clădirilor și structurilor.
Dacă este imposibil să utilizați fundațiile, sunt furnizați conductori artificiali de împământare:
în prezența paratrăsnetului cu tijă și cablu, fiecare conductor de coborâre este conectat la un electrod de împământare care îndeplinește cerințele clauzei 2.2d;
în prezența unei plase de protecție împotriva trăsnetului sau a unui acoperiș metalic, un contur exterior al următorului design este așezat de-a lungul perimetrului unei clădiri sau structuri:
în soluri cu rezistivitate echivalentă r £ 500 Ohm × m, cu o suprafață de construcție mai mare de 250 m 2, un circuit este realizat din electrozi orizontali așezați în pământ la o adâncime de cel puțin 0,5 m și cu o suprafața clădirii de mai puțin de 250 m 2 la acest circuit, în locuri, conexiunea conductoarelor de jos este sudată de-a lungul unui electrod cu fascicul vertical sau orizontal de 2-3 m lungime;
în soluri cu rezistivitate 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.
În clădirile mari, bucla exterioară de pământ poate fi utilizată și pentru a egaliza potențialul din interiorul clădirii în conformitate cu cerințele clauzei 1.9.
În toate cazurile posibile, conductorul de împământare de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet trebuie combinat cu conductorul de împământare al instalațiilor electrice în conformitate cu instrucțiunile din clauza 1.7.
2.14. La instalarea paratrăsnetului de sine stătător, distanța de la acestea prin aer și în pământ până la obiectul protejat și utilitățile subterane introduse în acesta nu este standardizată.
2.15. Instalațiile exterioare care conțin gaze inflamabile și lichefiate și lichide inflamabile trebuie protejate împotriva loviturilor directe de trăsnet, după cum urmează:
a) clădirile din instalații din beton armat, clădirile metalice ale instalațiilor și rezervoarele individuale cu grosimea metalică a acoperișului mai mică de 4 mm trebuie să fie echipate cu paratrăsnet montate pe obiectul protejat sau în picioare separat;
b) carcase metalice ale instalatiilor si rezervoare individuale cu grosimea metalului acoperisului de 4 mm sau mai mult, precum si rezervoare individuale cu o capacitate mai mica de 200 m 3, indiferent de grosimea metalului acoperisului, precum si carcase metalice de instalații izolate termic, este suficient să se conecteze la electrodul de împământare.
2.16. Pentru fermele de cisterne care conțin gaze lichefiate cu o capacitate totală mai mare de 8000 m 3, precum și pentru fermele de cisterne cu clădiri metalice și din beton armat care conțin gaze inflamabile și lichide inflamabile, cu o capacitate totală a unui grup de rezervoare de peste 100 mii. m 3 protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet ar trebui, de regulă, să fie realizată cu paratrăsnet separat.
2.17. Stațiile de epurare a apelor uzate sunt supuse protecției împotriva loviturilor directe de trăsnet dacă punctul de aprindere al canalizare produsul își depășește temperatura de funcționare cu mai puțin de 10 °C. Zona de protecție a paratrăsnetului ar trebui să includă un spațiu a cărui bază depășește stație de epurare 5 m în fiecare direcție față de pereții săi, iar înălțimea este egală cu înălțimea structurii plus 3 m.
2.18. Dacă la instalațiile exterioare sau în rezervoare (terare sau subterane) care conțin gaze inflamabile sau lichide inflamabile, există conducte de evacuare a gazelor sau de respirație, atunci acestea și spațiul de deasupra lor (vezi clauza 2.6) trebuie protejate împotriva loviturilor directe de trăsnet. Același spațiu este protejat deasupra tăieturii gâtului rezervoarelor, în care produsul este turnat deschis pe raftul de descărcare. Supapele de respirație și spațiul de deasupra lor, limitat de un cilindru de 2,5 m înălțime și o rază de 5 m, sunt, de asemenea, supuse protecției împotriva loviturilor directe de trăsnet.
Pentru rezervoarele cu acoperișuri plutitoare sau pontoane, zona de protecție a paratrăsnetului trebuie să includă un spațiu delimitat de o suprafață, din care orice punct se află la 5 m de lichidul inflamabil din golul inelar.
2.19. Pentru instalațiile exterioare enumerate la paragrafele. 2.15 - 2.18, ca electrozi de împământare pentru protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet, dacă este posibil, se utilizează fundații din beton armat ale acestor instalații sau (suporturi de paratrăsnet separat sau se execută electrozi de împământare artificiali formați dintr-un electrod vertical sau orizontal cu lungimea de cel puțin 5 m.
Acești electrozi de împământare, amplasați la cel puțin 50 m de-a lungul perimetrului bazei instalației, trebuie conectați la carcasele instalațiilor exterioare sau la conductoarele de coborâre ale paratrăsnetului instalate pe acestea, numărul de conexiuni este de cel puțin două.
2.20. Pentru a proteja clădirile și structurile de manifestările secundare ale fulgerelor, trebuie prevăzute următoarele măsuri:
a) carcasele metalice ale tuturor echipamentelor și aparatelor instalate în clădirea (structura) protejată trebuie să fie conectate la dispozitivul de împământare al instalațiilor electrice care respectă instrucțiunile din clauza 1.7, sau la fundația din beton armat a clădirii (sub rezerva prevederilor cerințele clauzei 1.8);
b) in interiorul cladirii, intre conducte si alte structuri metalice extinse in locurile in care acestea converg la o distanta mai mica de 10 cm la fiecare 30 m, jumperii trebuie realizate in conformitate cu instructiunile clauzei 2.76;
c) în conexiunile cu flanșe ale conductelor din interiorul clădirii, cel puțin patru șuruburi trebuie strânse corespunzător pentru fiecare flanșă.
2.21. Pentru a proteja instalațiile exterioare de manifestările secundare ale fulgerelor, carcasele metalice ale dispozitivelor instalate pe acestea trebuie conectate la dispozitivul de împământare al echipamentului electric sau la sistemul de electrozi de împământare pentru protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet.
La rezervoarele cu acoperișuri sau pontoane plutitoare, între acoperișurile sau pontoanele plutitoare trebuie instalate cel puțin două jumperi flexibile din oțel și corpul metalic al rezervorului sau conductoarele de coborâre ale paratrăsnetului instalate pe rezervor.
2.22. Protecția împotriva introducerii de potențial ridicat prin utilitățile subterane se realizează prin conectarea acestora la intrarea în clădire sau structură la electrodul de împământare al instalațiilor electrice sau protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet.
2.23. Protecția împotriva introducerii de potențial ridicat prin comunicații externe la pământ (suprateran) se realizează prin conectarea acestora la intrarea în clădire sau structură la sistemul de electrozi de pământ al instalațiilor electrice sau protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet și la suportul de comunicare cel mai apropiat de intrarea - la fundația sa din beton armat. Dacă este imposibilă utilizarea fundației (vezi clauza 1.8), trebuie instalat un conductor artificial de împământare, format dintr-un electrod vertical sau orizontal cu o lungime de cel puțin 5 m.
2.24. Protecția împotriva derivării potențialului ridicat prin liniile electrice aeriene, rețelele telefonice, radio și de semnalizare trebuie efectuată în conformitate cu clauza 2.10.
2.25. Protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet a clădirilor și structurilor clasificate în categoria a III-a conform dispozitivului de protecție împotriva trăsnetului trebuie efectuată prin una dintre metodele specificate în clauza 2.11, cu respectarea cerințelor clauzelor. 2.12 și 2.14.
În acest caz, în cazul utilizării unei plase de protecție împotriva trăsnetului, treapta celulelor sale nu trebuie să fie mai mare de 12 x 12 m.
2.26. În toate cazurile posibile (a se vedea clauza 1.7), fundațiile din beton armat ale clădirilor și structurilor trebuie folosite ca conductori de împământare pentru protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet.
Dacă este imposibil să le folosiți, se efectuează împământarea artificială:
fiecare conductor de coborâre de la paratrăsnet și sârmă trebuie să fie conectat la un sistem de electrozi de împământare format din cel puțin doi electrozi verticali cu o lungime de cel puțin 3 m, uniți printr-un electrod orizontal cu o lungime de cel puțin 5 m;
atunci când utilizați o rețea sau un acoperiș metalic ca paratrăsnet, un circuit extern format din electrozi orizontali trebuie așezat de-a lungul perimetrului clădirii în pământ la o adâncime de cel puțin 0,5 m. În soluri cu o rezistivitate echivalentă 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.
Secțiunile (diametrele) minime admisibile ale electrozilor de împământare artificială sunt determinate conform tabelului. 3.
În clădirile cu o suprafață mare (mai mult de 100 m lățime), bucla exterioară de pământ poate fi utilizată și pentru egalizarea potențialelor din interiorul clădirii în conformitate cu cerințele clauzei 1.9.
În toate cazurile posibile, conductorul de împământare de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet trebuie combinat cu conductorul de împământare al instalației electrice specificat în cap. 1,7 PUE.
2.27. Atunci când se protejează clădirile pentru vite și grajdurile cu paratrăsnet de sine stătătoare, suporturile și conductorii de împământare ale acestora trebuie să fie amplasate la cel puțin 5 m de intrarea în clădiri.
La instalarea paratrăsnetului sau la așezarea unei rețele pe o clădire protejată, o fundație din beton armat (a se vedea clauza 1.8) sau un contur exterior așezat de-a lungul perimetrului clădirii sub o zonă oarbă de asfalt sau beton ar trebui să fie utilizate ca electrozi de împământare în conformitate cu instrucțiunile de la clauza 2.26.
Structurile metalice, echipamentele și conductele situate în interiorul clădirii, precum și dispozitivele de egalizare a potențialului electric, trebuie conectate la conductorii de împământare pentru protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet.
2.28. Protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet a sculpturilor și obeliscurilor metalice, specificată în paragraful 17 din tabel. 1 este asigurată prin conectarea acestora la un conductor de împământare de orice proiect, prevăzut în clauza 2.26.
În prezența siturilor frecvent vizitate în apropierea unor astfel de structuri înalte, egalizarea potențialului ar trebui efectuată în conformitate cu clauza 1.10.
2.29. Protecția împotriva trăsnetului a instalațiilor exterioare care conțin lichide inflamabile cu un punct de aprindere a vaporilor peste 61 ° C și care corespunde clauzei 6 din tabel 1 ar trebui făcut astfel:
a) clădirile din instalații din beton armat, precum și clădirile metalice ale instalațiilor și rezervoarele cu grosimea acoperișului mai mică de 4 mm, trebuie să fie echipate cu paratrăsnet montate pe structura protejată sau în picioare separat;
b) carcasele metalice ale instalațiilor și rezervoarelor cu o grosime a acoperișului de 4 mm sau mai mult trebuie conectate la electrodul de împământare. Proiectele conductoarelor de împământare trebuie să îndeplinească cerințele clauzei 2.19.
2.30. Clădiri mici situate în mediul rural cu acoperiș nemetalic, corespunzătoare celor specificate la paragrafe. fila 5 și 9. 1 sunt supuse protecției împotriva loviturilor directe de trăsnet într-unul dintre modurile simplificate:
a) dacă la o distanță de 3-10 m de structură există arbori care sunt de 2 ori sau mai mare decât înălțimea acesteia, ținând cont de toate obiectele care ies pe acoperiș (coșuri, antene etc.), un conductor de coborâre trebuie să fie așezat de-a lungul trunchiului celui mai apropiat copac , al cărui capăt superior iese deasupra coroanei copacului cu cel puțin 0,2 m. La baza copacului, conductorul de coborâre trebuie conectat la electrodul de împământare;
b) dacă coama acoperișului corespunde cu cea mai mare înălțime a clădirii, deasupra acesteia trebuie suspendat un paratrăsnet cu cablu, ridicându-se deasupra coamei cu cel puțin 0,25 m. Ca suport pot servi scânduri de lemn fixate pe pereții clădirii. pentru paratrăsnet. Conductoarele de jos sunt așezate pe ambele părți de-a lungul pereților de capăt ai clădirii și conectate la electrozii de împământare. Cu o lungime a clădirii mai mică de 10 m, conductorul de coborâre și conductorul de împământare pot fi realizate doar pe o singură parte;
c) în prezența unui coș care se ridică deasupra tuturor elementelor acoperișului, deasupra acestuia trebuie instalat un paratrăsnet cu o înălțime de cel puțin 0,2 m, un conductor de coborâre trebuie așezat de-a lungul acoperișului și peretelui clădirii și conectat. la sistemul de electrozi de împământare;
d) dacă există un acoperiș metalic, acesta trebuie conectat la electrodul de împământare cel puțin într-un punct; în acest caz, scările metalice exterioare, scurgerile etc. pot servi drept conductoare de coborâre. Toate obiectele metalice care ies pe el trebuie să fie atașate de acoperiș.
În toate cazurile, ar trebui să se utilizeze paratrăsnet și conductoare de coborâre cu un diametru minim de 6 mm, iar ca electrod de împământare - un electrod vertical sau orizontal de 2-3 m lungime cu un diametru minim de 10 mm, așezat la o adâncime de la minim 0,5 m.
Conexiunile elementelor paratrăsnetului sunt permise sudate și cu șuruburi.
2.31. Protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet a țevilor nemetalice, turnurilor, turnurilor cu o înălțime mai mare de 15 m ar trebui să fie realizată prin instalarea pe aceste structuri la înălțimea lor:
până la 5 Ohm - o tijă paratrăsnet cu o înălțime de cel puțin 1 m;
de la 50 la 150 m - două paratrăsnet cu tijă cu o înălțime de cel puțin 1 m, conectate la capătul superior al conductei;
mai mult de 150 m - cel puțin trei paratrăsnet cu tijă cu o înălțime de 0,2 - 0,5 m sau un inel de oțel cu o secțiune transversală de cel puțin 160 mm 2 trebuie așezate de-a lungul capătului superior al țevii.
Un capac de protecție instalat pe un coș de fum sau structuri metalice, cum ar fi antene instalate pe turnuri TV, poate fi folosit și ca paratrăsnet.
Cu o înălțime a structurii de până la 50 m față de paratrăsnet, trebuie așezat un conductor de coborâre; cu o înălțime a structurii mai mare de 50 m, conductoarele de coborâre trebuie așezate cel puțin la fiecare 25 m de-a lungul perimetrului bazei structurii, numărul lor minim este de doi.
Secțiunile transversale (diametrele) conductoarelor de coborâre trebuie să îndeplinească cerințele din Tabel. 3, iar în zonele cu poluare mare cu gaze sau cu emisii agresive în atmosferă, diametrele conductoarelor de coborâre trebuie să fie de minim 12 mm.
Ca conductoare de coborâre, pot fi utilizate scări metalice care rulează, inclusiv cele cu conexiuni cu șuruburi ale legăturilor și alte structuri metalice verticale.
Pe țevile din beton armat, barele de armare conectate de-a lungul înălțimii țevii prin sudură, răsucire sau suprapunere ar trebui să fie folosite ca conductoare de coborâre; în acest caz, nu este necesară așezarea conductoarelor de coborâre externe. Racordarea paratrăsnetului cu armătura trebuie efectuată cel puțin în două puncte.
Toate conexiunile paratrăsnetului cu conductoare de coborâre trebuie realizate prin sudare.
Pentru țevi metalice, turnuri, turnuri, nu este necesară instalarea paratrăsnetului și a conductoarelor de coborâre.
Ca electrozi de împământare pentru protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet ale țevilor metalice și nemetalice, turnurilor, turnurilor, fundațiile lor din beton armat trebuie utilizate în conformitate cu clauza 1.8. Dacă este imposibilă utilizarea fundațiilor, fiecare conductor de coborâre trebuie prevăzut cu un electrod de împământare artificial format din două tije conectate printr-un electrod orizontal (vezi Tabelul 2); cu un perimetru al bazei structurii de cel mult 25 m, un electrod de pământ artificial poate fi realizat sub forma unui circuit orizontal așezat la o adâncime de cel puțin 0,5 m și realizat dintr-un electrod circular (a se vedea tabelul 3). . Atunci când barele de armare sunt folosite ca conductoare de coborâre, conexiunile acestora la conductorii de împământare artificială trebuie să se facă cel puțin la fiecare 25 m cu un număr minim de conexiuni egal cu două.
La ridicarea țevilor nemetalice, turnurilor, turnurilor, structurile metalice ale echipamentelor de instalare (palanele de marfă-pasageri și mine, macara cu braț etc.) trebuie conectate la conductorii de împământare. În acest caz, măsurile temporare de protecție împotriva trăsnetului pentru perioada de construcție pot să nu fie efectuate. 22
2.32. Pentru a proteja împotriva introducerii unui potențial ridicat prin comunicații metalice externe la pământ (suprasol), acestea trebuie conectate la electrodul de împământare al instalațiilor electrice sau de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet la intrarea în clădire sau structură.
2.33. Protecția împotriva derivei de potențial ridicat prin liniile electrice aeriene cu tensiune de până la 1 kV și liniile de comunicație și semnalizare trebuie realizată în conformitate cu EMP și reglementările departamentale.
Fulgerul este o sursă de pericol crescut
Nu toată lumea înțelege pericolul real al fulgerelor. Maximul pe care îl face o persoană în timpul unei furtuni este să oprească aparatele electrice și nu toată lumea face acest lucru.
Fulgerul este cea mai puternică descărcare acumulată electricitate atmosferică cu un potenţial imens rezultat din frecarea picăturilor de vapori de apă cu aerul. Sarcina fulgerului ajunge la sute de mii de amperi, iar tensiunea este de două milioane de volți.
O descărcare electrică acționează asupra unui obiect în trei moduri:
- O lovitură directă de fulger, în urma căreia obiectul se încălzește brusc și se topește. Acest lucru duce la o creștere a tensiunii interne și la explozii. Un rezultat frecvent al unui fulger este distrugerea și incendiul.
- Apariția unui câmp magnetic în circuitele metalice. Curentul indus duce la scântei și supraîncălzirea severă a structurilor, ceea ce este foarte periculos pentru instalațiile industriale.
- Prin atingerea unor potențiale mari prin rute externe și subterane. Derivarea potențialelor este asociată cu descărcările de energie electrică și provoacă incendii și explozii.
Protecția împotriva trăsnetului este un ansamblu de măsuri și echipamente necesare pentru a neutraliza efectele periculoase ale descărcărilor electrice atmosferice și pentru a asigura siguranța oamenilor, siguranța clădirilor, structurilor și echipamentelor împotriva exploziilor, distrugerii și incendiilor.
Un semn al clasificării clădirilor și structurilor este natura munca necesara pentru protecție împotriva trăsnetului. Obiectele sunt împărțite în trei grupe:
Categoria I - instalații industriale periculoase în care fulgerele pot provoca incendiu, explozie, distrugeri mari și pot duce la moartea oamenilor (spații în care se manipulează materiale explozive și inflamabile, centrale electrice și substații). În conformitate cu Regulile de instalare electrică (PUE), aceste obiecte aparțin clasei B-I și B-II.
Categoria II - clădiri și structuri explozive în care substanțe combustibile și alte substanțe sunt depozitate în recipiente metalice sau speciale, adică o explozie nu va duce la avarii majore și incendii (depozite de combustibil, combustibil și lubrifianți, frigidere cu amoniac, mori de făină). Conform PUE, astfel de obiecte au o clasă B-Ia, V-Ib, V-IIa, V-Ig.
Categoria a III-a - obiecte pentru care o lovitură directă de trăsnet este periculoasă numai prin incendii și distrugeri (cladiri de locuit, grădinițe, spitale, școli, conducte de cazane și întreprinderi industriale). Conform PUE - clasa P-I, P-II, P-III.
Un număr de clădiri care nu sunt incluse în niciunul dintre grupuri sunt considerate sigure condiționat. Dar cazuri de fulger în ele sunt cunoscute.
Protecţie clădiri industriale de la fulger
Clădirile industriale și structurile întreprinderilor industriale, în funcție de destinația lor, proiectarea și amplasarea geografică, sunt prevăzute cu protecție împotriva trăsnetului. Alegerea sistemului și a echipamentului de protecție se realizează prin calcule speciale. Numărul de lovituri de fulgere probabile pe an este supus calculului.
Protecția clădirilor și structurilor industriale împotriva loviturilor directe de trăsnet este asigurată de un paratrăsnet, care include:
- Paratrăsnet care primește descărcare.
- Conductoare de împământare, devierea curentului la pământ.
- Cablurile de curent necesare pentru conectarea paratrăsnetului cu dispozitivele de împământare.
În prezența unui paratrăsnet, descărcarea de energie electrică trece prin receptor, ocolind obiectul protejat. Acțiunea dispozitivului se bazează pe proprietatea fulgerului de a lovi cele mai înalte structuri cu o bună împământare.
Paratrăsnetele sunt împărțite în tijă și cablu. Prima opțiune este folosită mai des, în timp ce utilizarea dispozitivelor prin cablu este limitată la structuri lungi și înguste sau obiecte cu multe utilități subterane care interferează cu instalarea coturilor tijei.
Dispozitivele cu tije pot fi:
- single (antene);
- dublu - cu două tije plasate separat;
- multiplu - cu trei sau mai multe tije, creând o zonă de protecție comună.
Paratrăsnetul cu tijă au o lungime de 200 până la 1500 mm, o suprafață a secțiunii transversale de aproximativ 100 mm2.
Paratrăsnetul cu cablu sunt de asemenea simple, incluzând un cablu și două suporturi care îl susțin, și duble, formate din două dispozitive simple de aceeași înălțime, instalate în paralel.
Obiectele de categoria I sub 30 m sunt echipate cu paratrăsnet montate separat sau direct pe clădire, dar izolate de aceasta. Clădirile cu o înălțime mai mare de 30 m sunt echipate cu dispozitive care nu sunt instalate izolat pe clădirea în sine.
Obiectele din categoria a II-a sunt protejate de paratrăsnet amplasate pe structuri. Pentru siguranța structurilor grupului ІІІ, se utilizează împământarea acoperișului metalic, care servește ca paratrăsnet.
Materialul pentru fabricarea paratrăsnetului este oțelul. Ca dispozitive care iau o lovitură de fulger, se folosesc diverse structuri metalice: țevi, grătare etc., care se află deasupra obiectului protejat.
8.3. Clasificarea cladirilor si structurilor dupa dispozitiv de paratrăsnet Categorii de paratrăsnet
Severitatea consecințelor periculoase ale unui fulger direct în timpul efectelor sale termice, mecanice și electrice, precum și scânteile și suprapunerea cauzate de alte tipuri de efecte, depinde de caracteristicile de proiectare și planificare ale clădirilor și structurilor și de pericolul de incendiu și explozie. a procesului tehnologic. De exemplu, în industriile care sunt asociate în mod constant cu prezența unei flăcări deschise, atunci când se utilizează materiale și structuri incombustibile, fluxul de curent de fulger nu prezintă un mare pericol. Cu toate acestea, prezența unui mediu exploziv sau inflamabil în interiorul obiectului creează o amenințare de incendiu, distrugere, pierderi umane și pierderi materiale mari.
Cu o asemenea varietate de design și condiții tehnologice, a impune aceleași cerințe pentru protecția împotriva trăsnetului pentru toate obiectele ar însemna fie să se prevadă excese excesive, fie să suporte inevitabilitatea pierderilor semnificative cauzate de consecințele unui fulger. Prin urmare, instrucțiunile au adoptat o abordare diferențiată a protecției împotriva trăsnetului a diferitelor obiecte și, prin urmare, - în funcție de dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului, clădirile și structurile sunt împărțite în trei categorii, care diferă în severitatea posibilelor consecințe ale unei lovituri de trăsnet.
Categoria I - cladiri si structuri sau parti ale acestora cu zone explozive din clasele B-I si B-II conform Regulilor de Instalatii Electrice (PUE-86). Ele depozitează sau conțin permanent, sau în timpul procesului de producție apar amestecuri de gaze, vapori sau praf de substanțe combustibile cu aer sau alți agenți oxidanți care pot exploda de la o scânteie electrică.
Categoria II - clădiri și structuri sau părți ale acestora, în care există zone explozive din clasele B-Ia, B-Ib, B-IIa conform PUE. Amestecuri explozive pot apărea în ele numai în caz de accident sau defecțiuni în procesul tehnologic. În această categorie sunt incluse și instalațiile tehnologice exterioare și depozitele care conțin gaze și vapori explozivi, lichide combustibile și inflamabile (suporturi de gaze, rezervoare și rezervoare, rafturi de încărcare și descărcare), clasificate conform PUE în zone explozive din clasa B-Ig.
Categoria a III-a - mai multe opțiuni pentru clădiri, inclusiv: clădiri și structuri cu zone periculoase de incendiu din clasele P-I, P-II și P-IIa conform PUE; instalatii tehnologice exterioare, depozite deschise pentru substante combustibile, in care se folosesc sau se depoziteaza lichide combustibile cu punct de aprindere la vapori peste 61 С sau substante combustibile solide clasificate conform PUE zonei clasa P-III.
Dispozitiv obligatoriu de protecție împotriva trăsnetului
La alegerea unei categorii de dispozitive de protecție împotriva trăsnetului se ține cont de importanța obiectului, înălțimea acestuia, amplasarea obiectelor învecinate, intensitatea activității trăsnetului și alți factori. Intensitatea activității furtunii este caracterizată de numărul mediu de ore de furtună pe an n h. Această valoare poate fi obţinută din datele staţiei meteorologice locale. În plus, există o hartă pe care sunt trasate liniile duratei medii anuale a furtunilor în Rusia. Pe el sunt marcate și zone mari în care se observă aceeași activitate de furtună. Intervalul schimbării sale este destul de mare și depinde de factorii climatici și de relief. În regiunile nordice (Murmansk, Kamchatka) nu este mai mare de 10 ore pe an, pentru zonele la latitudinea 50-55 variază de la 20 la 30 de ore, iar în sud (Caucaz, Donbass) poate ajunge la 100. -200 de ore pe an. Da, și în aceeași regiune cu activitate redusă de furtună, există zone cu un număr de ore de furtună mult crescut pe an.
Uneori, evaluarea activității furtunilor este măsurată prin numărul de zile de furtună pe an. n e. Se obișnuiește să se considere că durata unei furtuni este aproximativ egală cu 1,5 ore dacă n d = 30 de zile și 2 ore când n d mai mult de 30 de zile. Prin urmare, n h \u003d (1,5-2) n d.
Cu toate acestea, o caracteristică mai importantă și mai informativă pentru evaluarea numărului posibil de obiecte lovite de fulger este densitatea loviturilor de fulger în aval pe unitatea de suprafață a pământului.
Densitatea fulgerelor asupra solului variază foarte mult în funcție de regiunile globului și depinde de aceiași factori ca și intensitatea furtunilor. Influența reliefului este deosebit de mare în zonele muntoase, unde fronturile de furtună se propagă în principal de-a lungul coridoarelor înguste.
Observațiile au stabilit o corelație între densitatea deversărilor în sol și durata furtunilor. Această corelație este extinsă pe întreg teritoriul Rusiei și leagă numărul de fulgere din aval la 1 km 2 de suprafață terestră cu o durată specifică a furtunilor în ore. Pentru un punct arbitrar de pe teritoriul Rusiei, densitatea specifică a fulgerelor lovește în pământ n se determină, pe baza duratei medii a furtunilor în ore, după cum urmează:
Utilizarea valorilor n, este posibil să se determine numărul așteptat de lovituri de fulgere pe an N:
pentru cladiri si structuri de forma dreptunghiulara
N=[(S+ 6h X)(L+ 6h X)- 7,7h 2 X ]n 10 -6 ; (8.7)
pentru clădiri și structuri concentrate (coșuri de fum, dericks, turnuri)
N = 9 h 2 X n 10 -6 , (8.8)
Unde h X- cea mai mare înălțime a unei clădiri sau structuri, m; Sși L- respectiv, latimea si lungimea cladirii sau structurii, m; n- numărul mediu anual de fulgere la 1 km 2 de suprafață terestră (densitatea specifică a fulgerelor în pământ).
Dacă clădirea are o configurație complexă, atunci când se calculează conform formulei (8.7) ca Sși L se ia lățimea și lungimea celui mai mic dreptunghi în care o clădire sau o structură poate fi înscrisă în plan. Este în general acceptat că fulgerul pătrunde într-o clădire sau o structură din teritoriu, al cărei contur este îndepărtat de conturul structurii cu trei din înălțimile sale.
Estimând prin formulele (8.7) și (8.8) numărul de fulgere ale obiectelor de diferite dimensiuni și forme, de exemplu, se poate observa că cu o durată medie a furtunilor de 40-60 de ore pe an pentru o clădire cu o înălțime de 20 m și dimensiuni în termeni de 100100 m, nu se poate aștepta la mai mult de o înfrângere în 5 ani, pentru un obiect concentrat cu înălțimea de 50 m, nu se poate aștepta la mai mult de o înfrângere în 3-4 ani.
Astfel, cu dimensiuni moderate ale clădirilor și structurilor (înălțime 20-50 m, lungime și lățime aproximativ 100 m), înfrângerea acestora de către fulger este un eveniment rar.
Densitatea specifică a fulgerului lovește pământul n la locația obiectului poate fi determinată aproximativ prin formulă
n = 0,23n d 1.3. (8,9)
În toată Rusia, clădirile și structurile de categoria I trebuie protejate împotriva loviturilor directe de trăsnet, a inducției electrostatice și electromagnetice și a introducerii de potențial ridicat în ele prin utilități terestre și subterane, iar paratrăsnetele trebuie prevăzute cu zone de protecție A. În zonele cu activitate cu intensitate scăzută a trăsnetului, probabilitatea unei lovituri într-o clădire de categoria I este foarte mică, dar pagubele materiale pot fi mari, iar costurile protecției împotriva trăsnetului în acest caz sunt destul de justificate.
Clădirile și structurile de categoria a II-a trebuie protejate împotriva loviturilor directe de trăsnet, a efectelor secundare ale acestuia și a introducerii de potențial ridicat în ele prin utilități terestre și subterane numai în zonele cu durată medie a furtunilor. n h 10. Tipul zonei de protecţie a paratrăsnetului depinde de indicator N: zona de tip A este acceptată când N > 1, iar zona de tip B – la N 1. Instalațiile tehnologice exterioare din clasa V-1g, menționate și la categoria II, sunt supuse protecției împotriva loviturilor directe de trăsnet în toată Rusia, iar paratrăsnetul sunt prevăzute cu zone de tip B. Unele dintre aceste instalații sunt supuse și protecției împotriva inducție electrostatică (rezervoare cu acoperiș plutitor sau pontoane).
Clădirile și structurile de categoria III (cu zone din clasele P-I, P-II, P-IIa) sunt supuse protecției împotriva trăsnetului în zonele cu o durată medie a furtunilor de 20 sau mai multe ore pe an, iar tipul zonei de protecție împotriva trăsnetului depinde asupra gradului de rezistenţă la foc al clădirii. De exemplu, o zonă de tip B este necesară pentru clădiri și structuri de gradul I și II de rezistență la foc la 0,1< N 2, iar pentru gradele III, IV și V de rezistență la foc la 0,02< N 2; la N > 2, este necesară o zonă de tip A. Pentru instalațiile exterioare din clasa P-III, protecția împotriva trăsnetului este asigurată pentru o durată medie a furtunilor de 20 sau mai multe ore pe an cu o zonă de protecție de tip B, dacă 0,1< N 2; la N > 2 - zona tip A.
Toate clădirile și structurile de categoria a III-a trebuie protejate împotriva loviturilor directe de trăsnet și a introducerii de potențiale mari prin comunicații metalice la sol, iar instalațiile exterioare trebuie protejate numai de loviturile directe de trăsnet. Astfel, protecția obligatorie împotriva trăsnetului a clădirilor sau structurilor de categoria I, II și III este determinată de durata medie a furtunilor. n h și numărul așteptat de leziuni N fulger pe an. Dacă unul dintre acești indicatori nu se potrivește cu valorile conform standardelor, dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului devine opțional.
| " |
În funcție de semnificația obiectului, de prezența și clasa zonelor periculoase de explozie și incendiu în clădirile industriale, precum și de probabilitatea de a fi lovit de trăsnet, se utilizează una dintre cele trei categorii de protecție împotriva trăsnetului (dacă este necesar).
Protecția împotriva trăsnetului de categoria II se realizează pentru unitățile de producție cu zone din clasele B-Ia, B-I6 și B-IIa, cu condiția ca aceste zone să ocupe cel puțin 30% din întreaga clădire (dacă este cu un etaj) sau volumul de trăsnet. etajul superior, precum și pentru instalațiile electrice deschise cu zone de clasa V-1g. Protecția împotriva trăsnetului din această categorie a acestor instalații deschise este obligatorie în toată Federația Rusă, în timp ce clădirile necesită doar în zonele cu activitate de furtună cel puțin 10 ore pe an. Obiectele protejate de trăsnet din categoria a II-a includ mori de făină și fabrici de furaje (ateliere), frigidere cu amoniac, instalații de depozitare a combustibililor lichizi și lubrifianți, instalații de încărcare și reparare a acumulatorilor de sine stătătoare, instalații de depozitare a îngrășămintelor și pesticidelor etc.
Protecția împotriva trăsnetului de categoria II oferă protecție împotriva unei lovituri directe de trăsnet, împotriva introducerii de potențiale înalte prin comunicații supraterane și subterane, precum și împotriva inducției electrostatice și electromagnetice (inducerea potențialelor în circuitele metalice deschise în timpul curgerii curenților de trăsnet pulsați, creând pericolul scânteilor în locurile de convergenţă a acestor circuite) . Pentru a proteja împotriva inducției electrostatice, carcasele și structurile metalice sunt împământate (împământate), iar de la inducția electromagnetică, jumperii metalici sunt utilizați între conducte și obiecte similare extinse (mancuri pentru cabluri etc.) în locurile de apropiere reciprocă la o distanță de 10 cm. sau mai puțin, cel puțin la fiecare 25...30m. La instalarea protecției împotriva trăsnetului de categoria II, prizele de aer ale liniilor electrice, inclusiv telefon și radio, sunt înlocuite cu o inserție de cablu cu o lungime de cel puțin 50 m. ≤10ohm. Conductele Trestle sunt împământate într-un mod similar.
Protecția împotriva trăsnetului de categoria a III-a se utilizează pentru o durată de trăsnet de 20 de ore sau mai mult pe an pentru instalațiile exterioare din clasa P-III, clădirile de gradul III, IV de rezistență la foc (grădinițe, creșe, școli etc.); spitale, cluburi și cinematografe; țevi de evacuare verticale ale cazanelor sau întreprinderilor industriale, turnuri de apă și siloz la o înălțime mai mare de 15 m de la sol. Dacă durata furtunilor este de 40 de ore sau mai mult pe an, atunci protecția împotriva trăsnetului din această categorie este necesară pentru clădirile pentru animale și păsări de curte de grade III ... V de rezistență la foc, precum și pentru clădirile rezidențiale cu o înălțime mai mare de 30. m dacă sunt situate la mai mult de 400 m de matricea generală.
Protecția împotriva trăsnetului de categoria III elimină periculoase și factori nocivi, care poate apărea în timpul unei lovituri directe de trăsnet și, de asemenea, împiedică potențialele mari să intre în clădire prin linii electrice aeriene și alte comunicații metalice ridicate, cum ar fi conductele. În acest scop, comunicațiile la intrarea în clădire și la cel mai apropiat suport sunt conectate la conductori de împământare cu rezistență la răspândirea curentului de impuls de fulger R și ≤ 20 Ohm. Rezervoarele cu combustibil și lubrifianți (cu excepția benzinei), coșurile și turnurile cu o înălțime mai mare de 15 m sunt protejate în categoria III cu o valoare admisă de R și ≤ 50 Ohm.
Pentru clădirile și structurile care combină spații care necesită dispozitive de protecție împotriva trăsnetului de categoriile I și II sau I și III, se recomandă ca protecția la trăsnet a instalației în ansamblu să fie efectuată în conformitate cu cerințele pentru categoria I.
Spațiile neexplozive din materiale incombustibile (inclusiv pereți despărțitori, tavane, acoperișuri) nu sunt echipate cu dispozitive de protecție împotriva trăsnetului. Necesitatea de protecție împotriva trăsnetului a grânarelor, atelierelor, garajelor, unităților de curățare a cerealelor este justificată ținând cont de numărul așteptat de lovituri de trăsnet în clădire. De regulă, nu este necesară construcția de protecție împotriva trăsnetului la aceste instalații.
MINISTERUL ENERGIEI AL FEDERATIEI RUSE
APROBAT
ordin al Ministerului Energiei al Rusiei
din 30.06.2003 Nr.280
INSTRUCȚIUNI PENTRU DISPOZITIV DE PROTECȚIE CONTRATRASTRETĂ A CLĂDIRILOR, CONSTRUCȚII ȘI COMUNICAȚII INDUSTRIALE
SO 153-34.21.122-2003
UDC 621.316(083.13)
Instrucțiunea se aplică tuturor tipurilor de clădiri, structuri și comunicații industriale, indiferent de apartenența departamentală și de forma de proprietate.
Pentru managerii și specialiștii organizațiilor de proiectare și operare.
1. INTRODUCERE
Instrucțiunile pentru instalarea paratrăsnetului a clădirilor, structurilor și comunicațiilor industriale (denumite în continuare Instrucțiune) se aplică tuturor tipurilor de clădiri, structuri și comunicații industriale, indiferent de apartenența departamentală și de forma de proprietate.
Instrucțiunea este destinată utilizării în dezvoltarea de proiecte, construcție, exploatare, precum și în reconstrucția clădirilor, structurilor și comunicațiilor industriale.
În cazul în care cerințele reglementărilor industriei sunt mai stricte decât în această Instrucțiune, la dezvoltarea protecției împotriva trăsnetului, se recomandă respectarea cerințelor industriei. De asemenea, se recomandă să se acționeze atunci când instrucțiunile Instrucțiunii nu pot fi combinate cu caracteristicile tehnologice ale obiectului protejat. În acest caz, mijloacele și metodele de protecție împotriva trăsnetului utilizate sunt selectate în funcție de condiția asigurării fiabilității necesare.
La dezvoltarea proiectelor pentru clădiri, structuri și comunicații industriale, pe lângă cerințele Instrucțiunii, Cerințe suplimentare la implementarea protecției împotriva trăsnetului a altor norme, reguli, instrucțiuni, standarde de stat aplicabile.
Când se normalizează protecția împotriva trăsnetului, se presupune că oricare dintre dispozitivele sale nu poate împiedica dezvoltarea fulgerelor.
Aplicarea standardului atunci când alegeți protecția împotriva trăsnetului reduce semnificativ riscul de deteriorare din cauza unei lovituri de trăsnet.
Tipul și amplasarea dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului sunt selectate în faza de proiectare a unei noi instalații pentru a putea maximiza utilizarea elementelor conductoare ale acesteia din urmă. Acest lucru va facilita dezvoltarea și implementarea dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului combinate cu clădirea în sine, va îmbunătăți aspectul estetic al acesteia, va crește eficiența protecției împotriva trăsnetului, va minimiza costurile și costurile forței de muncă.
2. DISPOZIȚII GENERALE
2.1. Termeni și definiții
O lovitură de fulger în pământ este o descărcare electrică de origine atmosferică între un nor de tunete și pământ, constând din unul sau mai multe impulsuri de curent.
Punct de impact - punctul în care fulgerul intră în contact cu solul, clădirea sau dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului. O lovitură de fulger poate avea mai multe puncte de lovitură.
Obiect protejat - o clădire sau structură, partea sau spațiul acestora, pentru care s-a efectuat protecție împotriva trăsnetului care îndeplinește cerințele acestui standard.
Dispozitiv de protecție împotriva trăsnetului - un sistem care vă permite să protejați o clădire sau o structură de efectele fulgerelor. Include dispozitive externe și interne. În cazuri particulare, protecția împotriva trăsnetului poate conține numai dispozitive externe sau numai dispozitive interne.
Dispozitive de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet (paratrăsnet) - un complex format din paratrăsnet, conductoare de coborâre și electrozi de împământare.
Dispozitivele secundare de protecție împotriva trăsnetului sunt dispozitive care limitează efectele câmpurilor electrice și magnetice ale trăsnetului.
Dispozitive de egalizare a potențialului - elemente ale dispozitivelor de protecție care limitează diferența de potențial datorată răspândirii curentului de trăsnet.
Paratrăsnet - parte a paratrăsnetului, concepută pentru a intercepta trăsnetul.
Conductor de coborâre (coborâre) - o parte a paratrăsnetului, concepută pentru a devia curentul de trăsnet de la paratrăsnet la electrodul de împământare.
Dispozitiv de împământare - o combinație de conductori de împământare și împământare.
Conductor de împământare - o parte conducătoare sau un set de părți conductoare interconectate care sunt în contact electric cu pământul direct sau printr-un mediu conductor.
Bucla de împământare - un conductor de împământare sub forma unei bucle închise în jurul clădirii în pământ sau pe suprafața acesteia.
Rezistența dispozitivului de împământare este raportul dintre tensiunea dispozitivului de împământare și curentul care curge de la conductorul de împământare în pământ.
Tensiunea de pe dispozitivul de împământare este tensiunea care apare atunci când curentul se scurge de la electrodul de împământare în pământ între punctul de intrare a curentului în electrodul de masă și zona de potențial zero.
Armatura metalica interconectata - armarea structurilor din beton armat ale unei cladiri (structuri), care asigura continuitate electrica.
Scântei periculoase - o descărcare electrică inacceptabilă în interiorul obiectului protejat, cauzată de un fulger.
Distanță de siguranță - distanța minimă dintre două elemente conductoare din exteriorul sau din interiorul obiectului protejat, la care nu pot apărea scântei periculoase între ele.
Dispozitiv de protecție la supratensiune - un dispozitiv conceput pentru a limita supratensiunile între elementele obiectului protejat (de exemplu, un descărcător, un descărcător neliniar sau alt dispozitiv de protecție).
Paratrăsnet de sine stătător - un paratrăsnet, ale cărui paratrăsnet și conductoarele de coborâre sunt amplasate astfel încât calea curentului de trăsnet să nu aibă contact cu obiectul protejat.
Paratrăsnet instalat pe obiectul protejat - un paratrăsnet, ale cărui paratrăsnet și conductoarele de coborâre sunt amplasate în așa fel încât o parte din curentul de trăsnet să se poată răspândi prin obiectul protejat sau prin electrodul său de împământare.
Zona de protecție a unui paratrăsnet este un spațiu în vecinătatea unui paratrăsnet de o anumită geometrie, caracterizat prin aceea că probabilitatea ca un trăsnet să lovească un obiect aflat în întregime în volumul său nu depășește o valoare dată.
Probabilitatea permisă de izbucnire a fulgerului - probabilitatea maximă admisă P de a lovi un fulger într-un obiect protejat de paratrăsnet.
Fiabilitatea protecției este definită ca 1 - R.
Comunicații industriale - cabluri de putere și informații, conducte conductoare, conducte neconductoare cu un mediu conductiv intern.
2.2. Clasificarea clădirilor și structurilor după dispozitiv de protecție împotriva trăsnetului
Clasificarea obiectelor este determinată de pericolul de lovire a fulgerului pentru obiectul însuși și mediul său.
Efectele periculoase directe ale fulgerelor sunt incendiile, daunele mecanice, rănirea oamenilor și animalelor, precum și deteriorarea echipamentelor electrice și electronice. Consecințele unui fulger pot fi explozii și eliberarea de produse periculoase - substanțe chimice radioactive și toxice, precum și bacterii și viruși.
Loviturile de fulger pot fi deosebit de periculoase pentru sistemele informatice, sistemele de control, controlul și alimentarea cu energie. Pentru dispozitivele electronice instalate în obiecte în diverse scopuri, este necesară o protecție specială.
Obiectele luate în considerare pot fi împărțite în obișnuite și speciale.
Obiecte obișnuite - clădiri rezidențiale și administrative, precum și clădiri și structuri, cu o înălțime de cel mult 60 m, destinate comerțului, producției industriale, agriculturii.
Obiecte speciale:
obiecte care prezintă un pericol pentru mediul imediat;
obiecte care prezintă un pericol pentru mediul social și fizic (obiecte care, lovite de fulger, pot provoca emisii biologice, chimice și radioactive nocive);
alte obiecte pentru care se poate asigura o protecție specială împotriva trăsnetului, de exemplu, clădiri cu înălțimea de peste 60 m, locuri de joacă, structuri provizorii, obiecte în construcție.
În tabel. 2.1 oferă exemple de împărțire a obiectelor în patru clase.
Tabelul 2.1
Exemple de clasificare a obiectelor
| Un obiect | Tipul obiectului | Consecințele unui fulger |
|---|---|---|
| Normal | Casa | Defecțiune electrică, incendiu și daune materiale. De obicei, ușoare daune la obiectele situate la locul unui fulger sau afectate de canalul acestuia |
| Fermă | Inițial, un incendiu și o deriva periculoasă a tensiunii, apoi o pierdere a alimentării cu energie electrică cu risc de moarte a animalelor din cauza unei defecțiuni a sistemului electronic de control pentru ventilație, alimentare cu furaje etc. | |
| Teatru; şcoală; Magazin universal; facilitate sportivă | Pana de curent (de exemplu, iluminare) care ar putea provoca panică. Eroare de sistem alarma de incendiu provocând o întârziere a măsurilor de stingere a incendiilor | |
| Bancă; Companie de asigurari; birou comercial | Pana de curent (de exemplu, iluminare) care ar putea provoca panică. Defecțiunea sistemului de alarmă de incendiu care provoacă o întârziere în stingerea incendiilor. Pierderea comunicațiilor, defecțiuni ale computerului cu pierdere de date | |
| Spital; Grădiniţă; creșă | Pana de curent (de exemplu, iluminare) care ar putea provoca panică. Defecțiunea sistemului de alarmă de incendiu care provoacă o întârziere în stingerea incendiilor. Pierderea comunicațiilor, defecțiuni ale computerului cu pierdere de date. Necesitatea de a ajuta oamenii grav bolnavi și imobili | |
| Întreprinderi industriale | Consecințe suplimentare în funcție de condițiile de producție - de la daune minore la daune mari datorate pierderilor de produs | |
| Muzee și situri arheologice | Pierderea ireparabilă a valorilor culturale | |
| Special cu pericol limitat | Mijloace de comunicare; centrale electrice; industriile cu risc de incendiu | Încălcare inadmisibilă a serviciilor publice (telecomunicații). Pericol de incendiu indirect pentru obiectele învecinate |
| Special, periculos pentru mediul apropiat | Rafinării de petrol; stații de alimentare; producerea de petarde și artificii | Incendii și explozii în interiorul unității și în imediata apropiere |
| Special, periculos pentru mediu | Uzina chimica; centrală nucleară; fabrici și laboratoare biochimice | Incendiu și defectarea echipamentelor cu consecințe nocive pentru mediu |
În timpul construcției și reconstrucției pentru fiecare clasă de instalații, este necesar să se determine nivelurile necesare de fiabilitate a protecției împotriva loviturilor directe de trăsnet (DSL). De exemplu, pentru obiectele obișnuite, pot fi propuse patru niveluri de fiabilitate a protecției, indicate în Tabel. 2.2.
Tabelul 2.2
Niveluri de protecție împotriva PIP pentru obiectele obișnuite
| Nivel de protecție | Fiabilitatea protecției împotriva PUM |
|---|---|
| eu | 0,98 |
| II | 0,95 |
| III | 0,90 |
| IV | 0,80 |
Pentru obiectele speciale, nivelul minim acceptabil de fiabilitate a protecției împotriva PIP este stabilit în intervalul 0,9-0,999, în funcție de gradul de semnificație socială a acestuia și de gravitatea consecințelor așteptate ale PIP, de comun acord cu autoritățile de control de stat.
La cererea clientului, proiectul poate include un nivel de fiabilitate care depășește maximul admis.
2.3. Parametrii curentului de fulger
Parametrii curenților de fulger sunt necesari pentru calcularea efectelor mecanice și termice, precum și pentru standardizarea mijloacelor de protecție împotriva efectelor electromagnetice.
2.3.1. Clasificarea efectelor curenților de fulger
Pentru fiecare nivel de protecție împotriva trăsnetului trebuie să se determine parametrii maximi admisibili ai curentului de trăsnet. Datele date în standard se referă la fulgerele din aval și din amonte.
Raportul de polaritate al descărcărilor de fulgere depinde de locația geografică a zonei. În absența datelor locale, se presupune că acest raport este de 10% pentru descărcări cu curenți pozitivi și 90% pentru descărcări cu curenți negativi.
Efectele mecanice și termice ale fulgerului se datorează valorii de vârf a curentului I, sarcinii totale Q total, încărcăturii în impuls Q imp și energiei specifice W/R. Cele mai mari valori ale acestor parametri sunt observate pentru descărcări pozitive.
Pagubele cauzate de supratensiunile induse se datorează abruptului frontului de curent de trăsnet. Panta este evaluată în intervale de 30% și 90% din cea mai mare valoare a curentului. Cea mai mare valoare acest parametru se observă în impulsurile ulterioare de descărcări negative.
2.3.2. Parametrii curenților de trăsnet propuși pentru standardizarea mijloacelor de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet
Valorile parametrilor calculați pentru cei luați în tabel. 2.2 niveluri de securitate (cu un raport de 10% până la 90% între cotele descărcărilor pozitive și negative) sunt date în Tabel. 2.3.
Tabelul 2.3
Corespondența parametrilor curentului de trăsnet și a nivelurilor de protecție
2.3.3. Densitatea fulgerului lovește pământul
Densitatea fulgerelor la sol, exprimată în numărul de lovituri la 1 km 2 de suprafață terestră pe an, se determină în funcție de observațiile meteorologice la locul instalației.
Dacă densitatea fulgerului lovește la sol N g este necunoscută, aceasta poate fi calculată folosind următoarea formulă, 1/(km 2 an):
, (2.1)
unde T d - durata medie furtuni în ore, determinate din hărțile regionale ale intensității activității furtunilor.
2.3.4. Parametrii curenților de trăsnet propuși pentru standardizarea mijloacelor de protecție împotriva efectelor electromagnetice ale trăsnetului
Pe lângă efectele mecanice și termice, curentul fulgerului creează impulsuri puternice de radiații electromagnetice, care pot provoca daune sistemelor, inclusiv echipamentelor de comunicație, control, automatizare, dispozitive de calcul și informații etc. Aceste sisteme complexe și costisitoare sunt utilizate în multe industrii și afacerilor. Daunele lor ca urmare a unui fulger sunt extrem de nedorite din motive de siguranță, precum și din motive economice.
O lovitură de fulger poate conține fie un singur impuls de curent, fie constă dintr-o secvență de impulsuri separate prin intervale de timp, în timpul cărora curge un curent slab de urmărire. Parametrii pulsului de curent ai primei componente diferă semnificativ de caracteristicile impulsurilor componentelor ulterioare. Mai jos sunt datele care caracterizează parametrii calculați ai impulsurilor de curent ale primului și ale impulsurilor ulterioare (Tabelele 2.4 și 2.5), precum și curentul pe termen lung (Tabelul 2.6) în pauzele dintre impulsuri pentru obiectele obișnuite la diferite niveluri de protecție.
Tabelul 2.4
Parametrii primului impuls de curent de fulger
| Parametrul curent | Nivel de protecție | ||
|---|---|---|---|
| eu | II | III, IV | |
| Curentul maxim I, kA | 200 | 150 | 100 |
| Timp de creştere T1, µs | 10 | 10 | 10 |
| Timp de jumătate T2, us | 350 | 350 | 350 |
| Încărcare într-un impuls Qsum *, C | 100 | 75 | 50 |
| Energie specifică a impulsului W/R**, MJ/Ohm | 10 | 5,6 | 2,5 |
________________
* Deoarece o parte semnificativă a sarcinii totale Qsum cade pe primul impuls, se presupune că sarcina totală a tuturor impulsurilor scurte este egală cu valoarea dată.
** Deoarece o parte semnificativă a energiei specifice totale W/R apare în primul impuls, se presupune că sarcina totală a tuturor impulsurilor scurte este egală cu valoarea dată.
Tabelul 2.5
Parametrii impulsului ulterior de curent de fulger
Tabelul 2.6
Parametrii curentului de trăsnet pe termen lung în intervalul dintre impulsuri
______________
* Q dl - sarcina datorată fluxului de curent pe termen lung în perioada dintre două impulsuri de curent fulger.
Curentul mediu este aproximativ egal cu Q dl /T.
Forma impulsurilor de curent este determinată de următoarea expresie:
unde I este curentul maxim;
h - coeficient de corectare a valorii curentului maxim;
t - timp;
τ 1 - constanta de timp pentru front;
τ 2 este constanta de timp de dezintegrare.
Valorile parametrilor incluși în formula (2.2), care descrie modificarea curentului de trăsnet în timp, sunt date în tabel. 2.7.
Tabelul 2.7
Valorile parametrilor pentru calcularea formei impulsului curentului de fulger
| Parametru | Primul impuls | Impulsul ulterior | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nivel de protecție | Nivel de protecție | |||||
| eu | II | III, IV | eu | II | III, IV | |
| eu, kA | 200 | 150 | 100 | 50 | 37,5 | 25 |
| h | 0,93 | 0,93 | 0,93 | 0,993 | 0,993 | 0,993 |
| τ1, ms | 19,0 | 19,0 | 19,0 | 0,454 | 0,454 | 0,454 |
| τ2, ms | 485 | 485 | 485 | 143 | 143 | 143 |
Un impuls lung poate fi luat drept unul dreptunghiular cu un curent mediu I și o durată T corespunzătoare datelor din tabel. 2.6.
3. PROTECȚIE ÎMPOTRIVA TRASNERULUI DIRECTE
3.1. Complex de mijloace de protecție împotriva trăsnetului
Complexul de instalații de protecție împotriva trăsnetului pentru clădiri sau structuri include dispozitive de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet (sistem extern de protecție împotriva trăsnetului - MZS) și dispozitive de protecție împotriva efectelor secundare ale trăsnetului (LZS intern). În cazuri particulare, protecția împotriva trăsnetului poate conține numai dispozitive externe sau numai dispozitive interne. LA caz general o parte din curenții de trăsnet circulă prin elementele de protecție internă împotriva trăsnetului.
LLM-ul extern poate fi izolat de structură (paratrăsnet în picioare separat sau cabluri, precum și structuri învecinate care acționează ca paratrăsnet natural) sau poate fi instalat pe structura protejată și chiar să facă parte din aceasta.
Dispozitivele interne de protecție împotriva trăsnetului sunt concepute pentru a limita efectele electromagnetice ale curentului de trăsnet și pentru a preveni scânteile în interiorul obiectului protejat.
Curenții de fulger care cad în paratrăsnet sunt deviați către conductorul de împământare printr-un sistem de conductori de coborâre (coborâri) și răspândiți în pământ.
3.2. Sistem extern de protecție împotriva trăsnetului
MLT extern constă în general din paratrăsnet, conductoare de coborâre și electrozi de împământare. În cazul fabricării speciale, materialul și secțiunile lor trebuie să îndeplinească cerințele din tabel. 3.1.
Tabelul 3.1
Materialul și secțiunile transversale minime ale elementelor ISM-ului exterior
Notă. Valorile indicate pot fi crescute în funcție de coroziune crescută sau influențe mecanice.
3.2.1. Paratrăsnet
3.2.1.1. Considerente Generale
Paratrăsnetele pot fi instalate special, inclusiv la instalație, sau funcțiile acestora sunt îndeplinite de elementele structurale ale instalației protejate; în acest din urmă caz se numesc paratrăsnet naturale.
Paratrăsnetul poate consta dintr-o combinație arbitrară a următoarelor elemente: tije, fire întinse (cabluri), conductori de plasă (grile).
3.2.1.2. Paratrăsnet naturale
Următoarele elemente structurale ale clădirilor și structurilor pot fi considerate paratrăsnet naturale:
- a) acoperișuri metalice ale obiectelor protejate, cu condiția ca:
- continuitatea electrică între diferite părți este asigurată pentru o lungă perioadă de timp;
grosimea metalului de acoperiș nu este mai mică decât valoarea t dată în tabel. 3.2 dacă este necesar să se protejeze acoperișul de deteriorare sau ardere;
grosimea metalului acoperișului este de cel puțin 0,5 mm, dacă nu este necesară protejarea acestuia de deteriorare și nu există pericolul de aprindere a materialelor combustibile sub acoperiș;
acoperișul nu este izolat. În acest caz, un strat mic de vopsea anticoroziune sau un strat de 0,5 mm de acoperire asfaltică sau un strat de 1 mm de acoperire din plastic nu este considerat izolator;
acoperirile nemetalice pe sau sub un acoperiș metalic nu se extind dincolo de obiectul protejat;
c) elemente metalice precum țevi de scurgere, decorațiuni, garduri de-a lungul marginii acoperișului etc., dacă secțiunea lor transversală nu este mai mică decât valorile prescrise pentru paratrăsnet obișnuite;
d) țevi și rezervoare metalice tehnologice, dacă sunt din metal cu grosimea de cel puțin 2,5 mm și pătrunderea sau arderea acestui metal nu va duce la consecințe periculoase sau inacceptabile;
e) țevi și rezervoare metalice, dacă sunt din metal cu o grosime de cel puțin valoarea t dată în tabel. 3.2, iar dacă creșterea temperaturii în interiorul obiectului în punctul de lovire a fulgerului nu reprezintă un pericol.
Tabelul 3.2
Grosimea acoperișului, a țevii sau a corpului rezervorului, acționând ca un paratrăsnet natural
3.2.2. Conductori de jos
3.2.2.1. Considerente Generale
Pentru a reduce probabilitatea apariției scânteilor periculoase, conductoarele de coborâre trebuie amplasate astfel încât între punctul de distrugere și sol:
- a) curentul se întinde pe mai multe căi paralele;
b) lungimea acestor căi a fost limitată la minimum.
3.2.2.2. Amplasarea conductoarelor de coborâre în dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului izolate de obiectul protejat
În cazul în care paratrăsnetul este format din tije instalate pe suporturi separate (sau un suport), trebuie prevăzut cel puțin un conductor de coborâre pentru fiecare suport.
Dacă paratrăsnetul constă din fire (cabluri) orizontale separate sau un fir (cablu), este necesar cel puțin un conductor de jos pentru fiecare capăt al cablului.
Dacă paratrăsnetul este o structură de plasă suspendată deasupra obiectului protejat, este necesar cel puțin un conductor de coborâre pentru fiecare dintre suporturile sale. Numărul total de conductoare de coborâre trebuie să fie de cel puțin două.
3.2.2.3. Amplasarea conductoarelor de coborâre pentru dispozitivele neizolate de protecție împotriva trăsnetului
Conductoarele de jos sunt amplasate de-a lungul perimetrului obiectului protejat astfel încât distanța medie dintre ele să nu fie mai mică decât valorile date în tabel. 3.3.
Conductoarele de coborâre sunt conectate prin benzi orizontale lângă suprafața solului și la fiecare 20 m de-a lungul înălțimii clădirii.
Tabelul 3.3
Distanțele medii între conductoarele de coborâre în funcție de nivelul de protecție
| Nivel de protecție | Distanța medie, m |
|---|---|
| eu | 10 |
| II | 15 |
| III | 20 |
| IV | 25 |
3.2.2.4. Instrucțiuni pentru amplasarea conductoarelor de coborâre
Este de dorit ca conductorii de coborâre să fie amplasați uniform de-a lungul perimetrului obiectului protejat. Dacă este posibil, acestea sunt așezate lângă colțurile clădirilor.
Conductoarele de jos neizolate de obiectul protejat sunt așezate după cum urmează:
- dacă peretele este din material incombustibil, conductoarele de coborâre pot fi fixate pe suprafața peretelui sau pot trece prin perete;
dacă peretele este din material combustibil, conductoarele de coborâre pot fi fixate direct pe suprafața peretelui, astfel încât creșterea temperaturii în timpul curgerii curentului de trăsnet să nu prezinte un pericol pentru materialul peretelui;
daca peretele este din material combustibil si cresterea temperaturii conductoarelor de coborare este periculoasa pentru acesta, conductoarele de coborare trebuie amplasate in asa fel incat distanta dintre ele si obiectul protejat sa depaseasca intotdeauna 0,1 m. Suporturile metalice pentru fixarea conductoarelor de coborâre pot fi în contact cu peretele.
Conductoarele de jos nu trebuie așezate în conductele de jos. Se recomandă amplasarea conductoarelor de coborâre la distanța maximă posibilă de uși și ferestre.
Conductoarele de jos sunt așezate în linii drepte și verticale, astfel încât calea către sol să fie cât mai scurtă posibil. Nu este recomandată așezarea conductorilor sub formă de bucle.
3.2.2.5. Elemente naturale ale conductoarelor de coborâre
Următoarele elemente structurale ale clădirilor pot fi considerate conductoare de coborâre naturale:
- a) structuri metalice cu condiția ca:
- continuitatea electrică între diferite elemente este durabilă și îndeplinește cerințele clauzei 3.2.4.2;
nu au dimensiuni mai mici decât cele cerute pentru conductoarele de coborâre special prevăzute. Structurile metalice pot avea un strat izolator;
c) armătură din oțel interconectată a unei clădiri sau structuri;
d) părți ale fațadei, elemente profilate și structuri metalice de susținere ale fațadei, cu condiția ca dimensiunile acestora să fie conforme cu indicațiile pentru conductoarele de coborâre și grosimea lor să fie de cel puțin 0,5 mm.
Se consideră că armătura metalică a structurilor din beton armat asigură continuitate electrică dacă îndeplinește următoarele condiții:
- aproximativ 50% din legăturile tijelor verticale și orizontale sunt realizate prin sudură sau au o legătură rigidă (prindere cu șuruburi, tricotare cu sârmă);
se asigura continuitatea electrica intre armarea cu otel a diferitelor blocuri prefabricate de beton si armarea blocurilor de beton pregatite pe santier.
Nu este nevoie să așezați curele orizontale dacă cadrele metalice ale clădirii sau armăturile din oțel din beton armat sunt folosite ca conductoare de coborâre.
3.2.3. Întrerupătoare de împământare
3.2.3.1. Considerente Generale
În toate cazurile, cu excepția utilizării unui paratrăsnet de sine stătător, electrodul de împământare de protecție împotriva trăsnetului trebuie combinat cu electrozii de împământare ai instalațiilor electrice și instalațiilor de comunicație. Dacă aceste întrerupătoare de împământare trebuie separate din motive tehnologice, acestea ar trebui combinate într-un sistem comun folosind un sistem de egalizare a potențialului.
3.2.3.2. Electrozi de împământare special așezați
Se recomandă utilizarea următoarelor tipuri de conductori de împământare: unul sau mai multe circuite, electrozi verticali (sau înclinați), electrozi divergenți radial sau o buclă de împământare așezată în fundul gropii, grile de împământare.
Electrozii de pământ îngropați adânc se dovedesc a fi eficienți dacă rezistivitatea solului scade odată cu adâncimea și la o adâncime mare se dovedește a fi semnificativ mai mică decât la nivelul locației obișnuite.
Conductorul de împământare sub formă de contur exterior este așezat de preferință la o adâncime de cel puțin 0,5 m de suprafața pământului și la o distanță de cel puțin 1 m de pereți. Electrozii de împământare trebuie să fie amplasați la o adâncime de cel puțin 0,5 m în afara obiectului protejat și să fie cât mai uniform repartizați; în acest caz, ar trebui să se străduiască să minimizeze ecranarea lor reciprocă.
Adâncimea de pozare și tipul de electrozi de împământare sunt selectate din condiția asigurării unei coroziuni minime, precum și a celei mai mici variații sezoniere posibile a rezistenței la împământare ca urmare a uscării și înghețului solului.
3.2.3.3. Electrozi de împământare naturali
Ca electrozi de împământare pot fi utilizate armăturile din beton armat interconectate sau alte structuri metalice subterane care îndeplinesc cerințele clauzei 3.2.2.5. Dacă armătura din beton armat este folosită ca electrozi de împământare, se impun cerințe sporite în locurile conexiunilor sale pentru a exclude distrugerea mecanică a betonului. Dacă se utilizează beton precomprimat, trebuie luate în considerare posibilele consecințe ale trecerii curentului de trăsnet, care pot provoca sarcini mecanice inacceptabile.
3.2.4. Fixarea și conectarea elementelor LSM-ului extern
3.2.4.1. Fixare
Paratrăsnetul și coborâtoarele sunt fixate rigid, astfel încât să excludă orice ruptură sau slăbire a fixării conductorilor sub acțiunea forțelor electrodinamice sau a influențelor mecanice aleatorii (de exemplu, de la o rafală de vânt sau un strat de zăpadă în cădere).
3.2.4.2. Conexiuni
Numărul de conexiuni ale conductorilor este redus la minimum. Conexiunile sunt realizate prin sudare, lipire, introducere într-un ureche de prindere sau fixare cu șuruburi.
3.3. Alegerea paratrăsnetului
3.3.1. Considerente Generale
Alegerea tipului și înălțimii paratrăsnetului se face pe baza valorilor fiabilității necesare R z. Un obiect este considerat protejat dacă totalitatea tuturor paratrăsnetului asigură o fiabilitate a protecției de cel puțin R s.
În toate cazurile, sistemul de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet se alege astfel încât paratrăsnetul natural să fie folosit la maximum, iar dacă protecția asigurată de acestea este insuficientă, în combinație cu paratrăsnet special instalate.
În general, alegerea paratrăsnetului ar trebui făcută folosind programe de calculator adecvate care pot calcula zonele de protecție sau probabilitatea unei pătrunderi a trăsnetului într-un obiect (grup de obiecte) de orice configurație cu o locație arbitrară a aproape orice număr de paratrăsnet. de diverse tipuri.
Ceteris paribus, înălțimea paratrăsnetului poate fi redusă dacă se folosesc structuri de cabluri în locul structurilor de tijă, mai ales când acestea sunt suspendate de-a lungul perimetrului exterior al obiectului.
În cazul în care protecția obiectului este asigurată de cele mai simple paratrăsnet (tijă simplă, cablu simplu, tijă dublă, cablu dublu, cablu închis), dimensiunile paratrăsnetului pot fi determinate folosind zonele de protecție specificate în acest standard.
În cazul proiectării de protecție împotriva trăsnetului pentru un obiect obișnuit, este posibilă determinarea zonelor de protecție prin unghiul de protecție sau prin metoda sferei de rulare conform standardului Comisiei Electrotehnice Internaționale (IEC 1024), cu condiția ca cerințele de calcul ale Internaționalului Comisia electrotehnică se dovedește a fi mai strictă decât cerințele prezentei instrucțiuni.
3.3.2. Zonele de protecție tipice ale paratrăsnetului cu tije și sârmă
3.3.2.1. Zone de protecție ale unui paratrăsnet cu o singură tijă
Zona de protecție standard a unui paratrăsnet cu o singură tijă cu înălțimea h este un con circular cu înălțimea h 0
Formulele de calcul prezentate mai jos (Tabelul 3.4) sunt potrivite pentru paratrăsnet cu înălțimea de până la 150 m. Pentru paratrăsnet mai înalte, trebuie utilizată o metodă specială de calcul.
Orez. 3.1. Zona de protecție a unui paratrăsnet cu o singură tijă
Pentru zona de protecție a fiabilității necesare (Fig. 3.1), raza secțiunii orizontale r x la înălțimea h x este determinată de formula:
(3.1)
Tabelul 3.4
Calculul zonei de protecție a unui paratrăsnet cu o singură tijă
| Fiabilitatea protecției R s | Înălțimea paratrăsnetului h, m | Înălțimea conului h 0, m | Raza conului r 0 , m |
|---|---|---|---|
| 0,9 | 0 la 100 | 0,85 ore | 1,2 ore |
| 100 până la 150 | 0,85 ore | h | |
| 0,99 | 0 la 30 | 0,8 ore | 0,8 ore |
| 30 până la 100 | 0,8 ore | h | |
| 100 până la 150 | h | 0,7 ore | |
| 0,999 | 0 la 30 | 0,7 ore | 0,6 ore |
| 30 până la 100 | h | h | |
| 100 până la 150 | h | h |
3.3.2.2. Zone de protecție ale unui paratrăsnet cu un singur fir
Zonele de protecție standard ale unui paratrăsnet cu un singur fir cu înălțimea h sunt limitate de suprafețe simetrice ale frontoanelor care formează un triunghi isoscel într-o secțiune verticală cu un vârf la o înălțime h 0
Formulele de calcul de mai jos (Tabelul 3.5) sunt potrivite pentru paratrăsnet cu înălțimea de până la 150 m. Pentru înălțimi mai mari, trebuie utilizat un software special. Aici și mai jos, h este înălțimea minimă a cablului deasupra nivelului solului (inclusiv sag).
Orez. 3.2. Zona de protecție a unui paratrăsnet cu un singur fir:
L - distanta dintre punctele de suspensie ale cablurilor
Jumătatea lățimii r x a zonei de protecție a fiabilității necesare (Fig. 3.2) la o înălțime h x față de suprafața pământului este determinată de expresia:
Dacă este necesară extinderea volumului protejat, la capetele zonei de protecție a paratrăsnetului din sârmă pot fi adăugate zone de protecție ale suporturilor de rulmenți, care sunt calculate prin formulele paratrăsnetului cu o singură tijă, prezentate în tabel. 3.4. În cazul căderilor mari ale cablurilor, de exemplu, la liniile electrice aeriene, se recomandă să se calculeze probabilitatea furnizată de străpungere a fulgerului prin metode software, deoarece construirea zonelor de protecție în funcție de înălțimea minimă a cablului în deschidere poate duce la nejustificat. cheltuieli.
Tabelul 3.5
Calculul zonei de protecție a unui singur paratrăsnet cu sârmă
| Fiabilitatea protecției R s | Înălțimea paratrăsnetului h, m | Înălțimea conului h 0, m | Raza conului r 0 , m |
|---|---|---|---|
| 0,9 | 0 la 150 | 0,87 ore | 1,5 ore |
| 0,99 | 0 la 30 | 0,8 ore | 0,95 ore |
| 30 până la 100 | 0,8 ore | h | |
| 100 până la 150 | 0,8 ore | h | |
| 0,999 | 0 la 30 | 0,75 ore | 0,7 ore |
| 30 până la 100 | h | h | |
| 100 până la 150 | h | h |
3.3.2.3. Zone de protecție ale unui paratrăsnet dublu
Paratrăsnetul este considerat dublu atunci când distanța dintre paratrăsnet L nu depășește valoarea limită L max . În caz contrar, ambele paratrăsnet sunt considerate unice.
Configurația secțiunilor verticale și orizontale ale zonelor de protecție standard ale unui paratrăsnet dublu (înălțimea h și distanța L între paratrăsnet) este prezentată în fig. 3.3. Construcția zonelor exterioare ale zonelor unui paratrăsnet dublu (semi-conuri cu dimensiunile h 0, r 0) se realizează conform formulelor din tabel. 3.4 pentru paratrăsnet cu o singură tijă. Dimensiunile zonelor interne sunt determinate de parametrii h 0 și h c , primul dintre care stabilește înălțimea maximă a zonei direct la paratrăsnet, iar al doilea - înălțimea minimă a zonei la mijloc între paratrăsnet. . Cu o distanță între paratrăsnet L ≤ L c, limita zonei nu are nicio înclinare (h c = h 0). Pentru distante L c ≤ L ≥ L max, inaltimea h c este determinata de expresia
(3.3)
Distanțele limită L max și L c incluse în acesta sunt calculate conform formulelor empirice din tabel. 3.6, potrivit pentru paratrăsnet cu înălțimea de până la 150 m. Pentru înălțimi mai mari de paratrăsnet, trebuie utilizat un software special.
Dimensiunile secțiunilor orizontale ale zonei sunt calculate după următoarele formule, comune pentru toate nivelurile de fiabilitate a protecției:
Orez. 3.3. Zona de protecție a unui paratrăsnet cu tijă dublă
Tabelul 3.6
Calculul parametrilor zonei de protecție a unui paratrăsnet cu tijă dublă
| Fiabilitatea protecției R s | Înălțimea paratrăsnetului h, m | Lmax, m | L0, m |
|---|---|---|---|
| 0,9 | 0 la 30 | 5.75h | 2,5 ore |
| 30 până la 100 | h | 2,5 ore | |
| 100 până la 150 | 5,5 ore | 2,5 ore | |
| 0,99 | 0 la 30 | 4.75h | 2.25h |
| 30 până la 100 | h | h | |
| 100 până la 150 | 4,5 ore | 1,5 ore | |
| 0,999 | 0 la 30 | 4.25h | 2.25h |
| 30 până la 100 | h | h | |
| 100 până la 150 | 4.0h | 1,5 ore |
3.3.2.4. Zone de protecție ale unui paratrăsnet cu sârmă dublă
Paratrăsnetul este considerat dublu atunci când distanța dintre cablurile L nu depășește valoarea limită L max . În caz contrar, ambele paratrăsnet sunt considerate unice.
Configurația secțiunilor verticale și orizontale ale zonelor de protecție standard ale unui paratrăsnet cu dublu fir (înălțimea h și distanța dintre firele L) este prezentată în fig. 3.4. Construcția regiunilor exterioare ale zonelor (două suprafețe de magazie cu dimensiunile h 0, r 0) se realizează conform formulelor din tabel. 3.5 pentru paratrăsnet cu un singur fir.
Orez. 3.4. Zona de protecție a unui paratrăsnet cu sârmă dublă
Dimensiunile regiunilor interioare sunt determinate de parametrii h 0 și h c , primul dintre care stabilește înălțimea maximă a zonei direct la cabluri, iar al doilea - înălțimea minimă a zonei în mijlocul dintre cabluri. Cu o distanță între cabluri L≤L c, limita zonei nu are nicio înclinare (h c = h 0). Pentru distanțele L c L≤L înălțimea max h c se determină prin expresie
(3.7)
Distanțele limită Lmax și Lc incluse în acesta sunt calculate conform formulelor empirice din Tabel. 3.7, potrivit pentru cabluri cu o înălțime de suspensie de până la 150 m. La o înălțime mai mare a paratrăsnetului, trebuie utilizat un software special.
Lungimea secțiunii orizontale a zonei de protecție la o înălțime h x este determinată de formulele:
l x \u003d L / 2 pentru h c ≥ h x;
(3.8)
Pentru extinderea volumului protejat, zona de protecție a suporturilor care poartă cablurile poate fi impusă pe zona paratrăsnetului cu sârmă dublă, care este construită ca zonă a paratrăsnetului cu tijă dublă, dacă distanța L dintre suporturi este mai mic decât L max calculat prin formulele din tabel. 3.6. În caz contrar, suporturile ar trebui considerate ca un singur paratrăsnet.
Atunci când cablurile nu sunt paralele sau de înălțimi diferite, sau înălțimea lor variază pe lungimea travei, trebuie utilizat un software special pentru a evalua fiabilitatea protecției lor. Se recomandă, de asemenea, să se procedeze cu căderi mari ale cablurilor în interval pentru a evita marjele de siguranță excesive.
Tabelul 3.7
Calculul parametrilor zonei de protecție a unui paratrăsnet cu sârmă dublă
| Fiabilitatea protecției R s | Înălțimea paratrăsnetului h, m | Lmax, m | Lc, m |
|---|---|---|---|
| 0,9 | de la 0 la 150 | 6.0h | 3.0h |
| 0,99 | de la 0 la 30 | 5.0h | 2,5 ore |
| de la 30 la 100 | 5.0h | h | |
| de la 100 la 150 | h | h | |
| 0,999 | de la 0 la 30 | 4.75h | 2.25h |
| de la 30 la 100 | h | h | |
| de la 100 la 150 | h | h |
3.3.2.5 Zonele de protecție ale unui paratrăsnet cu sârmă închisă
Formulele de calcul de la clauza 3.3.2.5 pot fi utilizate pentru a determina înălțimea suspensiei unui paratrăsnet cu sârmă închisă, concepută pentru a proteja obiectele cu fiabilitatea necesară cu o înălțime h 0
Orez. 3.5. Zona de protecție a unui paratrăsnet cu sârmă închisă
Pentru a calcula h, se folosește expresia:
h = A + Bh0, (3.9)
în care constantele A și B sunt determinate în funcție de nivelul de fiabilitate a protecției după următoarele formule:
a) fiabilitatea protecției Р s = 0,99
b) fiabilitatea protecției Р s = 0,999
Rapoartele calculate sunt valabile când D > 5 m. Operarea cu deplasări orizontale mai mici ale cablului nu este recomandată din cauza probabilității mari de apariție a fulgerelor inverse de la cablu la obiectul protejat. Din motive economice, paratrăsnetul cu sârmă închisă nu sunt recomandate atunci când fiabilitatea necesară a protecției este mai mică de 0,99.
Dacă înălțimea obiectului depășește 30 m, înălțimea paratrăsnetului cu sârmă închisă se determină folosind software. Același lucru ar trebui făcut pentru un contur închis de o formă complexă.
După alegerea înălțimii paratrăsnetului în funcție de zonele lor de protecție, se recomandă verificarea probabilității efective a unei descoperiri prin mijloace informatice, iar în cazul unei marje de siguranță mari, efectuarea unei ajustări prin setarea unei înălțimi mai mici a paratrăsnetului. .
Mai jos sunt regulile de determinare a zonelor de protecție pentru obiecte cu înălțimea de până la 60 m, stabilite în standardul IEC (IEC 1024-1-1). La proiectare, poate fi aleasă orice metodă de protecție, cu toate acestea, practica arată fezabilitatea utilizării metodelor individuale în următoarele cazuri:
- metoda unghiului de protecție este utilizată pentru structuri simple ca formă sau pentru părți mici ale structurilor mari;
metoda sferei fictive este potrivită pentru structuri de formă complexă;
se recomanda folosirea unei plase de protectie in cazul general si mai ales pentru protejarea suprafetelor.
În tabel. 3.8 pentru nivelurile de protecție I - IV, sunt date valorile unghiurilor din partea superioară a zonei de protecție, razele sferei fictive, precum și treapta maximă admisă a celulei grilei.
Tabelul 3.8
Parametri pentru calculul paratrăsnetului conform recomandărilor IEC
| Nivel de protecție | Raza sferei fictive R, m | Injecţie A, °, în partea de sus a paratrăsnetului pentru clădiri de diferite înălțimi h, m | Pasul celulei grilă, m | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 30 | 45 | 60 | |||
| eu | 20 | 25 | * | * | * | 5 |
| II | 30 | 35 | 25 | * | * | 10 |
| III | 45 | 45 | 35 | 25 | * | 10 |
| IV | 60 | 55 | 45 | 35 | 25 | 20 |
_______________
* În aceste cazuri, sunt aplicabile numai grilele sau sferele false.
Paratrăsnetul cu tije, catargele și cablurile sunt amplasate astfel încât toate părțile structurii să se afle în zona de protecție formată în unghi. A spre verticală. Unghiul de protecție este selectat conform tabelului. 3.8, unde h este înălțimea paratrăsnetului deasupra suprafeței de protejat.
Metoda colțului de protecție nu este utilizată dacă h este mai mare decât raza sferei fictive definită în tabelul 1. 3.8 pentru nivelul adecvat de protecție.
Metoda sferei fictive este utilizată pentru a determina zona de protecție pentru o parte sau zone ale unei structuri atunci când, conform tabelului. 3.4, definirea zonei de protecție prin unghiul de protecție este exclusă. Obiectul este considerat protejat dacă sfera fictivă, atingând suprafața paratrăsnetului și planul pe care este instalat, nu are puncte comune cu obiectul protejat.
Plasa protejează suprafața dacă sunt îndeplinite următoarele condiții:
- conductorii de plasă rulează de-a lungul marginii acoperișului dacă acoperișul se extinde dincolo de dimensiunile totale ale clădirii;
conductorul de plasă trece de-a lungul coamei acoperișului dacă panta acoperișului depășește 1/10;
suprafețele laterale ale structurii la niveluri mai mari decât raza sferei fictive (vezi Tabelul 3.8) sunt protejate de paratrăsnet sau plasă;
dimensiunile celulei grilei nu sunt mai mari decât cele date în tabel. 3,8;
plasa este realizată în așa fel încât curentul de fulger să aibă întotdeauna cel puțin două căi diferite către electrodul de masă;
nicio piesă metalică nu trebuie să iasă dincolo de contururile exterioare ale rețelei.
Conductoarele de plasă trebuie așezate cât mai scurt posibil.
3.3.4. Protecția liniilor electrice de transmisie prin cablu metalic ale rețelelor de comunicații trunchi și intrazonale
3.3.4.1. Protecția liniilor de cablu nou proiectate
Pe liniile de cablu nou proiectate și reconstruite ale rețelelor de comunicații intrazonale și ale coloanei vertebrale 1, ar trebui prevăzute măsuri de protecție în fara esecîn acele zone în care densitatea probabilă a pagubei (numărul probabil de lovituri de trăsnet periculoase) depășește cea admisibilă indicată în tabel. 3.9.
___________________
1 Backbone networks - rețele de transmitere a informațiilor pe distanțe mari; reţele intrazonale - reţele de transmitere a informaţiilor între centrele regionale şi raionale.
Tabelul 3.9
Numărul permis de fulgere periculoase la 100 km de cale pe an pentru cablurile de comunicații electrice
| tip cablu | Numărul estimat permis de fulgere periculoase la 100 km de traseu pe an n 0 | |
|---|---|---|
| în zonele muntoase și zonele cu sol stâncos cu o rezistivitate peste 500 Ohm m și în zonele cu permafrost | în alte zone | |
| Simetric single-quad și single-coaxial | 0,2 | 0,3 |
| Patru și șapte-patru simetric | 0,1 | 0,2 |
| Coaxial cu mai multe perechi | 0,1 | 0,2 |
| Cabluri de comunicație de zonă | 0,3 | 0,5 |
3.3.4.2. Protecția liniilor noi așezate în apropierea celor existente
Dacă linia de cablu care urmează să fie proiectată este așezată lângă linia de cablu existentă și se cunoaște numărul real de daune ale acesteia din urmă în timpul funcționării sale pentru o perioadă de cel puțin 10 ani, atunci atunci când se proiectează protecția cablului împotriva loviturilor de trăsnet, norma pentru densitatea deteriorării ar trebui să ia în considerare diferența dintre daunele reale și calculate ale liniei de cablu existente.
În acest caz, densitatea de deteriorare admisibilă n 0 a liniei de cablu proiectate este găsită prin înmulțirea densității admisibile din Tabel. 3.9 privind raportul dintre n p calculat și daune efective n f ale cablului existent de la lovituri de trăsnet la 100 km de traseu pe an:
.
3.3.4.3. Protecția liniilor de cablu existente
Pe liniile de cablu existente se iau măsuri de protecție în acele zone în care au avut loc lovituri de trăsnet, iar lungimea secțiunii protejate este determinată de condițiile terenului (lungimea unui deal sau a unei secțiuni cu rezistivitate crescută a solului etc.), dar se iau cel puțin 100 m în fiecare parte a rănii. În aceste cazuri, este planificată așezarea cablurilor de protecție împotriva trăsnetului în pământ. Dacă o linie de cablu care are deja protecție este deteriorată, atunci după eliminarea avariei, se verifică starea echipamentului de protecție împotriva trăsnetului și numai după aceea se ia decizia de a dota o protecție suplimentară sub formă de pozarea cablurilor sau înlocuirea cablului existent. cu un mai rezistent la descărcări de fulgere. Lucrările de protecție trebuie efectuate imediat după eliminarea daunelor cauzate de trăsnet.
3.3.5. Protecția liniilor de transmisie prin cablu optic ale rețelelor de comunicații trunchi și intrazonale
3.3.5.1. Numărul permis de fulgere periculoase intră în liniile optice ale coloanei vertebrale și a rețelelor de comunicații intrazonale
Pe liniile de transmisie prin cablu optic proiectate ale rețelelor vertebrale și ale rețelelor de comunicații intrazonale, măsurile de protecție împotriva daunelor cauzate de trăsnet sunt obligatorii în acele zone în care numărul probabil de lovituri de trăsnet periculoase (densitatea probabilă a deteriorării) în cabluri depășește numărul admisibil indicat în tabel. . 3.10.
Tabelul 3.10
Numărul permis de fulgere periculoase la 100 km de cale pe an pentru cablurile de comunicații optice
La proiectarea liniilor de transmisie prin cablu optic se are în vedere utilizarea cablurilor cu o categorie de rezistență la trăsnet nu mai mică decât cele date în tabel. 3.11, în funcție de destinația cablurilor și de condițiile de pozare. În acest caz, la așezarea cablurilor în zone deschise, măsurile de protecție pot fi necesare extrem de rar, doar în zonele cu rezistivitate mare a solului și activitate crescută a fulgerelor.
Tabelul 3.11
3.3.5.3. Protecția liniilor de cablu optice existente
Pe liniile de transmisie prin cablu optic existente se iau măsuri de protecție în acele zone în care au avut loc lovituri de trăsnet, iar lungimea secțiunii protejate este determinată de condițiile terenului (lungimea unui deal sau a unei secțiuni cu rezistivitate crescută a solului etc.) , dar trebuie să fie la cel puțin 100 m în fiecare direcție de locul avariei. În aceste cazuri, este necesar să se prevadă așezarea conductoarelor de protecție.
Lucrările la echipamentul de măsuri de protecție trebuie efectuate imediat după eliminarea daunelor cauzate de trăsnet.
3.3.6. Protecția împotriva loviturilor de trăsnet a cablurilor de comunicații electrice și optice așezate în așezare
La pozarea cablurilor într-o zonă populată, cu excepția cazului de traversare și apropiere a liniilor aeriene cu o tensiune de 110 kV și mai mult, nu este asigurată protecția împotriva loviturilor de trăsnet.
3.3.7. Protecția cablurilor așezate de-a lungul marginii pădurii, lângă copaci separați, suporturi, catarge
Protecția cablurilor de comunicații așezate de-a lungul lizierii pădurii, precum și în apropierea obiectelor cu o înălțime mai mare de 6 m (arbori monopiedi, suporturi pentru linii de comunicație, linii electrice, catarge pentru paratrăsnet etc.) este asigurată dacă distanța între cablu și obiect (sau partea subterană a acestuia) mai mici decât distanțele date în tabel. 3.12 pentru diferite valori ale rezistivității pământului.
Tabelul 3.12
Distanțe admise între cablu și bucla de masă (suport)
4. PROTECȚIA ÎMPOTRIVA IMPACTELOR SECUNDARE ALE TRASNETULUI
4.1. Dispoziții generale
Secțiunea 4 prezintă principiile de bază ale protecției împotriva efectelor secundare ale trăsnetului ale sistemelor electrice și electronice, ținând cont de recomandările IEC (Standard 61312). Aceste sisteme sunt utilizate în multe industrii care utilizează echipamente destul de complexe și costisitoare. Sunt mai sensibile la fulgere decât generațiile anterioare, așa că este necesar să se aplice masuri speciale pentru a le proteja de efectele periculoase ale fulgerelor.
Spațiul în care electrice și sisteme electronice, ar trebui împărțit în zone cu diferite grade de protecție. Zonele se caracterizează printr-o modificare semnificativă a parametrilor electromagnetici la granițe. În general, cu cât numărul zonei este mai mare, cu atât sunt mai mici valorile parametrilor câmpurilor electromagnetice, curenților și tensiunilor din spațiul zonei.
Zona 0 este zona în care fiecare obiect este supus unei lovituri directe de fulger și, prin urmare, curentul complet de fulger poate trece prin el. În această regiune, câmpul electromagnetic are o valoare maximă.
Zona 0 E - o zonă în care obiectele nu sunt supuse unui fulger direct, dar câmpul electromagnetic nu este slăbit și are, de asemenea, o valoare maximă.
Zona 1 - o zonă în care obiectele nu sunt supuse unei lovituri directe de fulger, iar curentul în toate elementele conductoare din interiorul zonei este mai mic decât în zona 0 E; în această zonă, câmpul electromagnetic poate fi slăbit prin ecranare.
Alte zone sunt setate dacă este necesară o reducere suplimentară a curentului și/sau slăbirea câmpului electromagnetic; cerințele pentru parametrii zonelor sunt determinate în conformitate cu cerințele de protecție a diferitelor zone ale obiectului.
Principiile generale de împărțire a spațiului protejat în zone de protecție împotriva trăsnetului sunt prezentate în fig. 4.1.
La granițele zonelor trebuie luate măsuri de ecranare și conectare a tuturor elementelor metalice și comunicațiilor care trec granița.
Se pot forma două zone 1 separate spațial cu o conexiune ecranată zona comuna(Fig. 4.2).
Orez. 4.1. Zone de protecție împotriva trăsnetului:
1 - ZONA 0 (mediu extern); 2 - ZONA 1 (mediu electromagnetic intern); 3 - ZONA 2; 4 - ZONA 2 (situație în interiorul cabinetului); 5 - ZONA 3
Orez. 4.2. Combinând două zone
4.3. Ecranarea
Ecranarea este principala modalitate de reducere a interferențelor electromagnetice.
Structura metalică a unei structuri de clădire este sau poate fi utilizată ca ecran. O astfel de structură de ecran este formată, de exemplu, din armarea din oțel a acoperișului, pereților, podelelor clădirii, precum și a părților metalice ale acoperișului, fațadelor, cadrelor de oțel, grătarelor. Această structură de ecranare formează un scut electromagnetic cu deschideri (datorită ferestrelor, ușilor, orificiilor de ventilație, distanței dintre plase în armături, fante ale unei fațade metalice, deschideri pentru liniile electrice etc.). Pentru a reduce influența câmpurilor electromagnetice, toate elementele metalice ale obiectului sunt combinate electric și conectate la sistemul de protecție împotriva trăsnetului (Fig. 4.3).
Dacă cablurile trec între obiecte adiacente, electrozii de împământare ai acestora din urmă sunt conectați pentru a crește numărul de conductori paraleli și, din acest motiv, pentru a reduce curenții din cabluri. Această cerință este bine îndeplinită de un sistem de împământare sub formă de rețea. Pentru a reduce zgomotul indus, puteți utiliza:
- ecranare exterioară;
punerea rațională a liniilor de cablu;
ecranarea liniilor electrice și de comunicații.
Toate aceste activități pot fi efectuate simultan.
Dacă în interiorul spațiului protejat există cabluri ecranate, ecranele acestora sunt conectate la sistemul de protecție împotriva trăsnetului la ambele capete și la limitele zonei.
Cablurile care trec de la un obiect la altul sunt așezate pe toată lungimea lor în țevi metalice, cutii cu plasă sau cutii din beton armat cu fitinguri din plasă. Elementele metalice ale țevilor, conductelor și ecranelor de cabluri sunt conectate la barele colectoare ale obiectelor comune specificate. Conductele sau tăvile metalice nu pot fi folosite dacă ecranele cablurilor sunt capabile să reziste la curentul de fulger așteptat.
Orez. 4.3. Combinarea elementelor metalice ale unui obiect pentru a reduce influența câmpurilor electromagnetice:
1 - sudarea la intersecțiile firelor; 2 - cadru masiv de ușă continuu; 3 - sudare pe fiecare tijă
4.4. Conexiuni
Conexiunile elementelor metalice sunt necesare pentru a reduce diferența de potențial dintre ele în interiorul obiectului protejat. Conexiunile elementelor și sistemelor metalice situate în interiorul spațiului protejat și care traversează limitele zonelor de protecție împotriva trăsnetului se realizează la limitele zonelor. Conexiunile trebuie realizate cu conductori sau cleme speciale și, dacă este necesar, cu dispozitive de protecție la supratensiune.
4.4.1. Conexiuni la limitele zonei
Toți conductorii care intră în obiect din exterior sunt conectați la sistemul de protecție împotriva trăsnetului.
Dacă conductorii externi, cablurile de alimentare sau cablurile de comunicație intră în obiect în puncte diferite și, prin urmare, există mai multe bare comune, acestea din urmă sunt conectate pe calea cea mai scurtă la o buclă închisă de împământare sau o armătură structurală și o placare exterioară metalică (dacă există). Dacă nu există o buclă de masă închisă, aceste magistrale comune sunt conectate la electrozi de împământare separați și conectate printr-un conductor inel extern sau un inel rupt. Dacă conductoarele exterioare intră într-un obiect deasupra solului, barele comune sunt conectate la un conductor inel orizontal în interiorul sau în exteriorul pereților. Acest conductor, la rândul său, este conectat la conductorii și fitingurile inferioare.
Conductoarele și cablurile care intră în instalație la nivelul solului se recomandă să fie conectate la sistemul de protecție împotriva trăsnetului la același nivel. Autobuzul comun la punctul de intrare a cablurilor în clădire este situat cât mai aproape de electrodul de împământare și de armăturile structurii cu care este conectat.
Conductorul inel este conectat la fitinguri sau alte elemente de ecranare, cum ar fi placarea metalică, la fiecare 5 m. Secțiunea transversală minimă a electrozilor din cupru sau oțel galvanizat este de 50 mm 2.
Autobuzele generale pentru obiecte cu sisteme informatice, unde impactul curenților de trăsnet se presupune a fi minimizat, ar trebui să fie realizate din plăci metalice cu un număr mare de conexiuni la fitinguri sau alte elemente de ecranare.
Pentru conexiunile de contact și dispozitivele de protecție la supratensiune situate la limitele zonelor 0 și 1, parametrii de curent specificați în tabel. 2.3. Dacă există mai mulți conductori, trebuie luată în considerare distribuția curenților de-a lungul conductorilor.
Pentru conductoarele și cablurile care intră într-un obiect la nivelul solului, se estimează partea din curentul de trăsnet pe care o conduc.
Secțiunile transversale ale conductorilor de legătură sunt determinate conform tabelului. 4.1 și 4.2. Tab. 4.1 este utilizat dacă mai mult de 25% din curentul de fulger trece prin elementul conductor, și tab. 4.2 - dacă este mai mică de 25%.
Tabelul 4.1
Secțiuni de conductoare prin care circulă cea mai mare parte a curentului de trăsnet
Tabelul 4.2
Secțiuni de conductoare prin care trece o parte nesemnificativă a curentului de trăsnet
Dispozitivul de protecție la supratensiune este selectat pentru a rezista la o parte a curentului de trăsnet, a limita supratensiunile și a întrerupe curenții de urmărire după impulsurile principale.
Supratensiunea maximă U max la intrarea în obiect este coordonată cu tensiunea de rezistență a sistemului.
Pentru a minimiza valoarea lui U max, liniile sunt conectate la o magistrală comună cu conductori de lungime minimă.
Toate elementele conductoare, cum ar fi liniile de cablu care traversează limitele zonelor de protecție împotriva trăsnetului, sunt conectate la aceste limite. Conexiunea se realizează pe o magistrală comună, la care sunt conectate și ecranare și alte elemente metalice (de exemplu, carcase pentru echipamente).
Pentru clemele terminale și supresoarele de supratensiune, parametrii de curent sunt evaluați în fiecare caz separat. Supratensiunea maximă la fiecare limită este coordonată cu tensiunea de rezistență a sistemului. Dispozitivele de protecție la supratensiune de la limitele diferitelor zone sunt, de asemenea, coordonate din punct de vedere al caracteristicilor energetice.
4.4.2. Conexiuni în interiorul volumului protejat
Toate elementele conductoare interne de dimensiuni semnificative, cum ar fi șine de lift, macarale, podele metalice, tocurile de uși metalice, țevi, jgheaburile de cabluri, sunt conectate la cea mai apropiată bară comună sau alt element comun de conectare pe calea cea mai scurtă. Conexiuni suplimentare ale elementelor conductoare sunt de asemenea de dorit.
Secțiunile transversale ale conductorilor de legătură sunt indicate în tabel. 4.2. Se presupune că doar o mică parte din curentul de fulger trece în conductorii de conectare.
Toate părțile conductoare deschise ale sistemelor informaționale sunt conectate într-o singură rețea. LA ocazii speciale este posibil ca o astfel de rețea să nu aibă o conexiune la pământ.
Există două modalități de a conecta părțile metalice ale sistemelor informaționale, cum ar fi carcase, carcase sau cadre, la electrodul de pământ: conexiunile se realizează sub formă de sistem radial sau sub formă de rețea.
Când se utilizează un sistem radial, toate părțile sale metalice sunt izolate de electrodul de împământare, cu excepția singurului punct de conectare cu acesta. De obicei, un astfel de sistem este utilizat pentru obiecte relativ mici, unde toate elementele și cablurile intră în obiect la un moment dat.
Sistemul radial de împământare este conectat la sistem comunîmpământare într-un singur punct (Fig. 4.4). În acest caz, toate liniile și cablurile dintre dispozitivele din echipament ar trebui să fie paralele cu conductorii de pământ în stea pentru a reduce bucla de inductanță. Datorită împământarii la un moment dat, curenții de joasă frecvență care apar în timpul unei lovituri de trăsnet nu intră în sistemul informațional. În plus, surse de interferență de joasă frecvență în interior Sistem informatic nu creați curenți în sistemul de împământare. Intrarea în zona de protecție a firelor se realizează exclusiv în punctul central al sistemului de egalizare a potențialului. Punctul comun specificat este, de asemenea, cel mai bun punct de conectare pentru dispozitivele de protecție la supratensiune.
Când se utilizează o rețea, părțile sale metalice nu sunt izolate de sistemul comun de împământare (Fig. 4.5). Rețeaua se conectează la sistemul general în multe puncte. De obicei, plasa este utilizată pentru sistemele deschise extinse în care echipamentele sunt conectate printr-un număr mare de linii și cabluri diferite și unde acestea intră în instalație în diferite puncte. În acest caz, întregul sistem are impedanță scăzută la toate frecvențele. În plus, un număr mare de contururi de grilă scurtcircuitate slăbește câmpul magnetic din apropierea sistemului informațional. Dispozitivele din zona de protecție sunt conectate între ele pe cele mai scurte distanțe prin mai mulți conductori, precum și la părțile metalice ale zonei protejate și ecranul zonei. În acest caz, piesele metalice prezente în dispozitiv, cum ar fi fitingurile în podea, pereți și acoperiș, grătare metalice, echipamente metalice neelectrice, cum ar fi țevi, ventilație și canale de cabluri, sunt utilizate la maximum.
Orez. 4.4. Schema de conectare a cablurilor de alimentare și de comunicație cu un sistem de egalizare a potențialului în formă de stea:
1 - scutul zonei de protecție; 2 - izolatie electrica; 3 - fir al sistemului de egalizare a potențialului; 4 - punctul central al sistemului de egalizare a potențialului; 5 - fire de comunicare, alimentare
Orez. 4.5. Implementarea în plasă a sistemului de egalizare a potențialului:
1 - scutul zonei de protecție; 2 - conductor de egalizare de potențial
Orez. 4.6. Implementarea integrată a sistemului de egalizare a potențialului:
1 - scutul zonei de protecție; 2 - izolatie electrica; 3 - punctul central al sistemului de egalizare a potențialului
Ambele configurații, radială și plasă, pot fi combinate într-un sistem complex, așa cum se arată în fig. 4.6. De obicei, deși nu este necesar, conectarea rețelei locale de pământ cu sistemul comun se realizează la limita zonei de protecție împotriva trăsnetului.
4.5. împământare
Sarcina principală a dispozitivului de protecție împotriva trăsnetului de împământare este de a devia cât mai mult din curentul de trăsnet (50% sau mai mult) către pământ. Restul curentului circulă prin comunicațiile potrivite pentru clădire (mantale de cablu, conducte de apă etc.) În acest caz, tensiuni periculoase nu apar pe electrodul de masă în sine. Această sarcină este efectuată de un sistem de rețea sub și în jurul clădirii. Conductoarele de împământare formează o buclă de plasă care conectează armătura de beton de la baza fundației. Aceasta este o metodă comună de a crea un scut electromagnetic în partea de jos a unei clădiri. Conductorul inelar din jurul clădirii și/sau din beton de la periferia fundației este conectat la sistemul de împământare prin conductori de pământ, de obicei la fiecare 5 m. Un conductor de pământ exterior poate fi conectat la conductorii inelar menționați.
Armătura din beton de la baza fundației este conectată la sistemul de împământare. Armatura trebuie sa formeze o retea conectata la sistemul de pamant, de obicei la fiecare 5 m.
Este posibil să se utilizeze o plasă de oțel galvanizat cu o lățime a ochiului de obicei de 5 m, sudate sau atașate mecanic de bare de armare, de obicei la fiecare 1 m. Pe fig. Figurile 4.7 și 4.8 prezintă exemple de dispozitiv de împământare cu plasă.
Conexiunea conductorului de împământare și sistemul de conectare creează un sistem de împământare. Sarcina principală a sistemului de împământare este de a reduce diferența de potențial dintre orice puncte ale clădirii și echipamente. Această problemă este rezolvată prin crearea unui număr mare de căi paralele pentru curenții de fulger și curenții induși, formând o rețea cu rezistență scăzută într-un spectru larg de frecvență. Căile multiple și paralele au frecvențe de rezonanță diferite. Mai multe bucle cu impedanțe dependente de frecvență creează o singură rețea cu impedanță scăzută pentru interferența în spectrul luat în considerare.
4.6. Dispozitive de protecție la supratensiune
Dispozitivele de protecție la supratensiune (SPD) sunt instalate la intersecția liniilor de alimentare cu energie, control, comunicații, telecomunicații de la granița a două zone de ecranare. SPD-urile sunt coordonate pentru a realiza o distribuție acceptabilă a sarcinii între ele în conformitate cu rezistența lor la distrugere, precum și pentru a reduce probabilitatea distrugerii echipamentului protejat sub influența curentului de fulger (Fig. 4.9).
Orez. 4.9. Un exemplu de instalare a unui SPD într-o clădire
Este recomandat să conectați liniile de putere și de comunicație care intră în clădire cu o singură magistrală și să plasați SPD-urile acestora cât mai aproape unul de celălalt. Acest lucru este deosebit de important în clădirile realizate din material fără ecranare (lemn, cărămidă etc.). SPD-urile sunt selectate și instalate astfel încât curentul de trăsnet să fie redirecționat în principal către sistemul de împământare de la limita zonelor 0 și 1.
Deoarece energia curentului de fulger este disipată în principal la această limită, SPD-urile ulterioare protejează doar împotriva energiei rămase și a efectelor câmpului electromagnetic din zona 1. Pentru cea mai bună protecție împotriva supratensiunilor, la instalarea unui SPD, conductoare scurte de conectare, cabluri. si se folosesc cabluri.
Pe baza cerințelor de coordonare a izolației în centralele electrice și a rezistenței la deteriorare a echipamentului protejat, este necesar să se aleagă nivelul de tensiune SPD sub valoarea maximă, astfel încât impactul asupra echipamentului protejat să fie întotdeauna sub tensiunea admisă. Dacă nu se cunoaște nivelul de rezistență la deteriorare, trebuie utilizat un nivel indicativ sau de testare. Numărul de SPD-uri din sistemul protejat depinde de rezistența echipamentului protejat la deteriorare și de caracteristicile SPD-urilor în sine.
4.7. Protecția echipamentelor din clădirile existente
Utilizarea din ce în ce mai mare a echipamentelor electronice sofisticate în clădirile preexistente necesită o mai bună protecție împotriva fulgerelor și a altor interferențe electromagnetice. Se ține cont de faptul că, în clădirile existente, măsurile necesare de protecție împotriva trăsnetului sunt selectate ținând cont de caracteristicile clădirii, cum ar fi elementele structurale, echipamentele existente de putere și informații.
Necesitatea măsurilor de protecție și alegerea acestora este determinată pe baza datelor inițiale care sunt colectate în etapa anchetelor pre-proiect. Lista indicativă astfel de date sunt date în tabel. 4.3-4.6.
Tabelul 4.3
Date inițiale despre clădire și mediu
| Nu. p / p | Caracteristică |
|---|---|
| 1 | Material de constructii - zidarie, caramida, lemn, beton armat, cadru de otel |
| 2 | O singură clădire sau mai multe blocuri separate cu multe conexiuni |
| 3 | Clădire joasă și plată sau înaltă (dimensiunile clădirii) |
| 4 | Sunt fitingurile conectate în întreaga clădire? |
| 5 | Căptușeala metalică este conectată electric? |
| 6 | Dimensiunile ferestrelor |
| 7 | Există un sistem extern de protecție împotriva trăsnetului? |
| 8 | Tipul și calitatea sistemului extern de protecție împotriva trăsnetului |
| 9 | Tipul de sol (piatra, pamant) |
| 10 | Elemente împământate ale clădirilor învecinate (înălțime, distanță până la acestea) |
Tabelul 4.4
Date inițiale despre echipament
| Nu. p / p | Caracteristică |
|---|---|
| 1 | Linii de intrare (subterane sau aeriene) |
| 2 | Antene sau alte dispozitive externe |
| 3 | Tip de sistem de alimentare (înaltă sau joasă tensiune, subteran sau suprateran) |
| 4 | Pozarea cablurilor (numărul și locația secțiunilor verticale, metoda de pozare a cablurilor) |
| 5 | Utilizarea jgheaburilor metalice pentru cabluri |
| 6 | Există echipamente electronice în interiorul clădirii? |
| 7 | Sunt conductori care merg în alte clădiri? |
Tabelul 4.5
Caracteristicile echipamentului
Tabelul 4.6
Alte date referitoare la alegerea conceptului de protecție
Pe baza analizei de risc și a datelor prezentate în tabel. 4.3-4.6, se ia o decizie cu privire la necesitatea construirii sau reconstruirii unui sistem de paratrăsnet.
4.7.1 Măsuri de protecție la utilizarea unui sistem extern de protecție împotriva trăsnetului
Sarcina principală este găsirea soluției optime pentru îmbunătățirea sistemului extern de protecție împotriva trăsnetului și a altor măsuri.
Se realizează îmbunătățirea sistemului extern de protecție împotriva trăsnetului:
- 1) includerea placajelor metalice exterioare și a acoperișului clădirii în sistemul de protecție împotriva trăsnetului;
2) utilizarea conductoarelor suplimentare, dacă armăturile sunt conectate pe toată înălțimea clădirii - de la acoperiș prin pereți până la împământarea clădirii;
3) reducerea decalajelor dintre coborârile metalice și reducerea treptei celulei paratrăsnetului;
4) instalarea benzilor de legătură (conductoare plate flexibile) la îmbinările dintre blocuri adiacente, dar separate structural. Distanța dintre benzi trebuie să fie jumătate din distanța dintre pante;
5) conectarea unui fir prelungit cu blocuri separate clădire. De obicei sunt necesare îmbinări la fiecare colț al căsuței de cablu și benzile de îmbinare sunt menținute cât mai scurte posibil;
6) protecție prin paratrăsnet separate conectate la un sistem comun de protecție împotriva trăsnetului, dacă părțile metalice ale acoperișului au nevoie de protecție împotriva unei lovituri directe de trăsnet. Paratrăsnetul trebuie să fie la o distanță sigură de elementul specificat.
4.7.2. Măsuri de protecție la utilizarea cablurilor
Măsurile eficiente de reducere a supratensiunii sunt pozarea și ecranarea rațională a cablurilor. Aceste măsuri sunt cu atât mai importante cu cât sistemul extern de protecție împotriva trăsnetului este mai puțin scut.
Buclele mari pot fi evitate prin rularea împreună a cablurilor de alimentare și a cablurilor de comunicație ecranate. Scutul este conectat la echipament la ambele capete.
Orice ecranare suplimentară, cum ar fi sârmele și cablurile care rulează în țevi metalice sau tăvi între podele, reduce impedanța totală a întregului sistem de conectare. Aceste măsuri sunt cele mai importante pentru clădirile înalte sau lungi sau atunci când echipamentele trebuie să funcționeze în mod deosebit de fiabil.
Locațiile de instalare preferate pentru SPD-uri sunt limitele zonelor 0/1 și, respectiv, zonelor 0/1/2, situate la intrarea în clădire.
De regulă, rețeaua comună de conexiuni nu este utilizată în modul de funcționare ca conductor de retur al circuitului de putere sau de informare.
4.7.3. Măsuri de protecție la utilizarea antenelor și a altor echipamente
Exemple de astfel de echipamente sunt diverse dispozitive externe, cum ar fi antene, senzori de vreme, camere de luat vederi, senzori de exterior porniți. instalații industriale(senzori pentru presiune, temperatură, debit, poziția supapei etc.) și orice alt echipament electric, electronic și radio instalat în exterior pe o clădire, catarg sau rezervor industrial.
Dacă este posibil, paratrăsnetul este instalat astfel încât echipamentul să fie protejat de o lovitură directă de trăsnet. Antenele individuale sunt lăsate complet deschise din motive tehnologice. Unele dintre ele au un sistem de protecție împotriva trăsnetului încorporat și pot rezista la lovituri de trăsnet fără a se deteriora. Alte tipuri de antene mai puțin protejate pot necesita instalarea unui SPD pe cablul de alimentare pentru a preveni trecerea curentului de fulger prin cablul antenei în receptor sau transmițător. Dacă există un sistem extern de protecție împotriva trăsnetului, suporturile antenei sunt atașate la acesta.
Inducerea tensiunilor în cablurile dintre clădiri poate fi prevenită prin trecerea lor în tăvi sau țevi metalice conectate. Toate cablurile care duc la echipamentele legate de antenă sunt așezate din conductă la un moment dat. Ar trebui să acordați o atenție maximă proprietăților de ecranare ale obiectului în sine și să instalați cabluri în elementele tubulare ale acestuia. Dacă acest lucru nu este posibil, ca și în cazul rezervoarelor de proces, cablurile trebuie așezate în exterior, dar cât mai aproape de obiect, utilizând în același timp la maximum ecranele naturale precum scări metalice, țevi etc. În catargele cu L -colturi in forma, cablurile sunt amplasate in colt interior pentru protectie naturala maxima. În ultimă instanță, lângă cablul antenei trebuie plasat un conductor de legătură echipotențială cu o secțiune transversală minimă de 6 mm 2 . Toate aceste măsuri reduc tensiunea indusă în bucla formată de cabluri și clădire și, în consecință, reduc probabilitatea unei fulgerări între ele, adică probabilitatea unui arc în interiorul echipamentului între rețea și clădire.
4.7.4. Măsuri de protecție pentru cablurile de alimentare și cablurile de comunicații între clădiri
Conexiunile clădire la clădire se împart în două tipuri principale: cabluri de alimentare cu manta metalică, cabluri metalice (pereche răsucite, ghiduri de undă, cabluri coaxiale și multifilare) și cabluri cu fibră optică. Măsurile de protecție depind de tipurile de cabluri, numărul acestora și dacă sistemele de protecție împotriva trăsnetului ale celor două clădiri sunt conectate.
Cablul de fibră optică complet izolat (fără armătură metalică, folie de barieră la umezeală sau conductor interior din oțel) poate fi utilizat fără măsuri suplimentare protecţie. Utilizarea unui astfel de cablu este cea mai bună opțiune, deoarece oferă protecție completă împotriva influențelor electromagnetice. Totuși, dacă cablul conține un element metalic prelungit (cu excepția cablurilor de alimentare la distanță), acesta din urmă trebuie conectat la sistemul general de conectare de la intrarea în clădire și nu trebuie să intre direct în receptorul sau transmițătorul optic. În cazul în care clădirile sunt amplasate aproape una de alta și sistemele lor de protecție împotriva trăsnetului nu sunt conectate, este de preferat să se folosească cablu de fibră optică fără elemente metalice pentru a evita curenții mari în aceste elemente și supraîncălzirea. Dacă există un cablu conectat la sistemul de protecție împotriva trăsnetului, atunci un cablu optic cu elemente metalice poate fi folosit pentru a devia o parte din curent de la primul cablu.
Cabluri metalice între clădiri cu sisteme izolate de protecție împotriva trăsnetului. Cu această conexiune a sistemelor de protecție, deteriorarea este foarte probabilă la ambele capete ale cablului din cauza trecerii curentului de trăsnet prin acesta. Prin urmare, la ambele capete ale cablului trebuie instalat un SPD și, acolo unde este posibil, sistemele de protecție împotriva trăsnetului ale celor două clădiri ar trebui să fie conectate, iar cablul să fie așezat în tăvi metalice conectate.
Cabluri metalice între clădiri cu sisteme de protecție împotriva trăsnetului conectate. În funcție de numărul de cabluri dintre clădiri, măsurile de protecție pot include conectarea jgheaburilor de cabluri cu puține cabluri (pentru cabluri noi) sau cu un număr mare de cabluri, așa cum este cazul producție chimică, ecranarea sau utilizarea conductelor metalice flexibile pentru cablurile de control multifilare. Conectarea ambelor capete ale cablului la sisteme aferente protecția împotriva trăsnetului oferă adesea o ecranare suficientă, mai ales dacă există multe cabluri și curentul este distribuit între ele.
1. Dezvoltarea operațională documentatie tehnica
În toate organizațiile și întreprinderile, indiferent de forma de proprietate, se recomandă să existe un set de documentație operațională și tehnică pentru protecția împotriva trăsnetului a obiectelor care necesită un dispozitiv de protecție împotriva trăsnetului.
Setul de documentație operațională și tehnică de protecție împotriva trăsnetului conține:
- notă explicativă;
scheme de zone de protecție a paratrăsnetului;
desene de lucru ale structurilor paratrăsnetului (partea de construcție), elemente structurale de protecție împotriva manifestărilor secundare ale trăsnetului, de la derive de potențial ridicat prin comunicații metalice terestre și subterane, de la alunecarea canalelor de scântei și a descărcărilor în pământ;
documentație de recepție (acte de recepție în exploatare a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului împreună cu aplicații: acționează asupra lucrări ascunseși acte de testare a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului și de protecție împotriva manifestărilor secundare ale trăsnetului și derive a potențialelor înalte).
LA notă explicativă sunt date:
- date inițiale pentru elaborarea documentației tehnice;
metode acceptate de protecție a obiectelor împotriva trăsnetului;
calcule de zone de protectie, conductori de impamantare, conductori de coborare si elemente de protectie impotriva manifestarilor secundare ale trăsnetului.
Nota explicativă indică întreprinderea care a elaborat setul de documentație operațională și tehnică, baza dezvoltării acestuia, lista documentelor de reglementare actuale și documentația tehnică care a ghidat lucrările la proiect, cerințe speciale pentru dispozitivul proiectat.
Datele inițiale pentru proiectarea protecției împotriva trăsnetului includ:
- plan general al instalațiilor care indică amplasarea tuturor instalațiilor supuse protecției împotriva trăsnetului, drumuri și căi ferate, utilități terestre și subterane (conducte de încălzire, conducte tehnologice și sanitare, cabluri electrice și cablaje pentru orice scop etc.);
categorii de paratrăsnet ale fiecărui obiect;
date privind condițiile climatice din zona în care se află clădirile și structurile protejate (intensitatea activității furtuni, presiunea vântului de mare viteză, grosimea peretelui de gheață etc.), caracteristicile solului indicând structura, agresivitatea și tipul de sol, nivelul apei subterane;
rezistivitatea electrică a solului (Ohm m) la locațiile obiectelor.
Secțiunea „Metode acceptate de protecție a obiectelor împotriva trăsnetului” descrie metodele selectate de protejare a clădirilor și structurilor de contactul direct cu canalul de trăsnet, manifestări secundare ale trăsnetului și derive de potențial ridicat prin comunicațiile metalice terestre și subterane.
Obiectele construite (proiectate) după același standard sau proiect reutilizabil, având aceleași caracteristici de construcție și dimensiuni geometrice și același dispozitiv de protecție împotriva trăsnetului, pot avea o schemă comună și un calcul al zonelor de protecție paratrăsnet. Lista acestor obiecte protejate este dată pe diagrama zonei de protecție a uneia dintre structuri.
La verificarea fiabilității protecției cu ajutorul software-ului, datele calculelor computerizate sunt date sub forma unui rezumat al opțiunilor de proiectare și se face o concluzie despre eficacitatea acestora.
La elaborarea documentației tehnice, se propune utilizarea cât mai mult posibil de proiecte standard de paratrăsnet și conductori de împământare și desene de lucru standard pentru protecția împotriva trăsnetului. Dacă este imposibil să se utilizeze modele standard ale dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului, se pot elabora desene de lucru ale elementelor individuale: fundații, suporturi, paratrăsnet, conductoare de coborâre, electrozi de împământare.
Pentru a reduce volumul documentației tehnice și a reduce costul construcției, se recomandă combinarea proiectelor de protecție împotriva trăsnetului cu desene de lucru pentru lucrările generale de construcție și instalarea echipamentelor sanitare și electrice pentru a utiliza comunicațiile sanitare și conductorii de împământare pentru protecția împotriva trăsnetului. Dispozitive electrice.
2. Procedura de recepție în funcțiune a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului
Dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului ale obiectelor finalizate prin construcție (reconstrucție) sunt acceptate în exploatare de către comisia de lucru și transferate în exploatare către client înainte de instalarea echipamentelor de proces, livrarea și încărcarea echipamentelor și bunurilor de valoare în clădiri și structuri.
Recepția dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului la unitățile de operare se efectuează de către comisia de lucru.
Componența comisiei de lucru este stabilită de client. Comitetul de lucru include de obicei reprezentanți ai:
- responsabil pentru instalațiile electrice;
organizatie contractanta;
inspectii de securitate la incendiu.
Comitetului de lucru i se prezintă următoarele documente:
- proiecte aprobate de dispozitive de protecție împotriva trăsnetului;
acționează pentru lucrări ascunse (pentru amenajarea și instalarea electrozilor de împământare și a conductoarelor de coborâre care nu sunt accesibile pentru inspecție);
certificate de încercare pentru dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului și protecție împotriva manifestărilor secundare ale trăsnetului și introducerea de potențiale înalte prin comunicații metalice la sol și subterane (date privind rezistența tuturor conductoarelor de împământare, rezultatele inspecției și verificării instalării paratrăsnetului, conductoarelor de coborâre). , conductoarele de împământare, elementele lor de fixare, fiabilitatea conexiunilor electrice dintre elementele purtătoare de curent etc.).
Comisia de lucru efectuează o verificare și o verificare completă a lucrărilor de construcție și instalare finalizate pentru instalarea dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului.
Recepția dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului din instalațiile nou construite este documentată prin acte de acceptare a echipamentelor pentru dispozitive de protecție împotriva trăsnetului. Punerea în funcțiune a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului este oficializată, de regulă, prin acte-autorizații ale organelor competente de control și supraveghere de stat.
După primirea în exploatare a dispozitivelor de paratrăsnet se întocmesc pașapoartele dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului și pașapoartele dispozitivelor de împământare ale dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului, care sunt păstrate de persoana responsabilă cu instalațiile electrice.
Actele aprobate de șeful organizației, împreună cu actele depuse pentru lucrări ascunse și protocoale de măsurare, sunt cuprinse în pașaportul dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului.
3. Funcționarea dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului
Dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului pentru clădiri, structuri și instalații exterioare ale obiectelor sunt operate în conformitate cu Regulile de funcționare tehnică a instalațiilor electrice de consum și cu instrucțiunile prezentei Instrucțiuni. Sarcina de a opera dispozitive de protecție împotriva trăsnetului a obiectelor este de a le menține într-o stare de funcționare și fiabilitate necesare.
Pentru a asigura fiabilitatea constantă a funcționării dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului, în fiecare an înainte de începerea sezonului de furtună, toate dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului sunt verificate și inspectate.
Verificările se efectuează și după montarea sistemului de protecție împotriva trăsnetului, după efectuarea oricăror modificări la sistemul de protecție împotriva trăsnetului, după orice deteriorare a obiectului protejat. Fiecare verificare se efectuează în conformitate cu programul de lucru.
Pentru a verifica starea MLT, se indică motivul verificării și se organizează următoarele:
- Comisia de inspecție a MLT cu indicație atributii functionale membrii comisiei de examinare a paratrăsnetului;
un grup de lucru care să efectueze măsurătorile necesare;
momentul inspecției.
În timpul inspecției și testării dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului, se recomandă:
- verificarea prin inspecție vizuală (cu ajutorul binoclului) a integrității paratrăsnetului și a conductoarelor de coborâre, a fiabilității conexiunii și a fixării acestora pe catarge;
- identifica elementele dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului care necesită înlocuire sau reparare din cauza încălcării rezistenței lor mecanice;
- determinați gradul de distrugere prin coroziune a elementelor individuale ale dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului, luați măsuri pentru protecția anticoroziune și întărirea elementelor deteriorate de coroziune;
- verificați fiabilitatea conexiunilor electrice între părțile purtătoare de curent ale tuturor elementelor dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului;
- verifica conformitatea dispozitivelor de paratrăsnet cu destinația obiectelor și, în cazul unor modificări constructive sau tehnologice pentru perioada anterioară, schițează măsurile de modernizare și reconstrucție a paratrăsnetului în conformitate cu cerințele prezentei Instrucțiuni;
- specifica schema executiva dispozitive de protecție împotriva trăsnetului și determină traseele de răspândire a curentului de trăsnet prin elementele sale în timpul unei descărcări de trăsnet prin simularea unei descărcări de trăsnet într-un paratrăsnet folosind un complex de măsurare specializat conectat între paratrăsnet și un electrod de curent la distanță;
- măsurați valoarea rezistenței la răspândirea curentului pulsat folosind metoda „ampermetru-voltmetru” folosind un complex de măsurare specializat;
- măsurați valorile tensiunilor de supratensiune în rețelele de alimentare cu energie electrică în timpul unei lovituri de trăsnet, distribuția potențială peste structurile metalice și sistemul de împământare a clădirii prin simularea unei lovituri de trăsnet într-un paratrăsnet folosind un complex de măsurare specializat;
|
- măsurați valoarea câmpurilor electromagnetice în vecinătatea locației dispozitivului de protecție împotriva trăsnetului prin simularea unei lovituri de trăsnet într-un paratrăsnet folosind antene speciale;
- verifica disponibilitatea documentatiei necesare pentru dispozitivele de paratrăsnet.
Controlul periodic cu deschidere timp de șase ani (pentru obiectele din categoria I) este supus tuturor conductoarelor de împământare artificială, conductoarelor de coborâre și punctelor de legătură ale acestora; totodată, se verifică anual până la 20% din numărul lor total. Electrozii de pământ și conductorii de coborâre corodați cu o scădere a secțiunii lor transversale cu mai mult de 25% trebuie înlocuiți cu alții noi.
Inspecțiile extraordinare ale dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului ar trebui efectuate după dezastre naturale (uragan, vânt, inundații, cutremur, incendiu) și furtuni de intensitate extremă.
Măsurătorile neprogramate ale rezistenței de împământare a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului trebuie efectuate după efectuarea lucrărilor de reparații atât la dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului, cât și la obiectele protejate în sine și în apropierea acestora.
Rezultatele verificărilor sunt documentate în acte, înscrise în pașapoarte și în registrul de stare a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului.
Pe baza datelor obținute se întocmește un plan de reparare și eliminare a defecțiunilor la dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului depistate în timpul controalelor și verificărilor.
Lucrările de pământ la clădirile protejate și structurile de obiecte, dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului, precum și în apropierea acestora se efectuează, de regulă, cu permisiunea organizației de exploatare, care alocă persoane responsabile care monitorizează siguranța dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului.
În timpul unei furtuni nu se execută lucrări la dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului și în apropierea acestora.