An welchen Rohren ist ein Blitzschutz installiert? Die Notwendigkeit eines Blitzschutzes

Wie kann verhindert werden, dass ein Blitz in ein Objekt einschlägt?

Blitzschutzsysteme können dieses Problem lösen. Sie „ziehen“ die Entladung an sich und leiten sie an das Erdungssystem weiter. Während es noch keine Technologien gibt, die die Elemente selbst verhindern könnten, helfen Blitzschutzgeräte, indem sie Überspannungsimpulse in den Stromkreis des Erdungssystems leiten.

Was ist der Unterschied zwischen einem internen und einem externen Blitzschutzsystem?

Systeme, die Gebäude und Industrieanlagen vor atmosphärischen Elektrizitätseinschlägen schützen, werden als äußere Blitzschutzsysteme bezeichnet. Solche Systeme bestehen aus einem Blitzableiter, einem Blitzableiter und Erdungsleitern. Im Allgemeinen erfüllt diese Konstruktion die Funktion, eine eingehende Entladung abzufangen und anschließend Elektrizität in den Boden abzuleiten.
Interne Blitzschutzkonstruktionen schützen elektrische Leitungen in einem Gebäude sowie in Innenräumen installierte elektrische Geräte vor zusätzlichen Sekundäreffekten eines Blitzeinschlags (z. B. Anregung oder Stromübertragung durch Erdung oder aus anderen Quellen). Die wichtigste Komponente interne Systeme Blitzschutz - SPD. Es begrenzt Überspannungen.

In welche Typen und/oder Klassen werden SPDs eingeteilt?

Gemäß den drei gängigsten Klassifizierungen – GOST, IEC (gültig in der Russischen Föderation) sowie der in Deutschland verwendeten DIM-Spezifikation – werden Schutzgeräte entsprechend ihrer Prüfmethode und dem Ort, an dem das Gerät installiert wird, in Kategorien eingeteilt.
Die erste Klasse des SPD-Testbetriebs entspricht der Klasse der technischen Anforderungen unter dem Buchstaben „B“ und Typ 1; Die zweite Prüfungsklasse ist identisch mit der Anforderungsklasse mit dem Buchstaben „C“ und dementsprechend Typ 2, die dritte Prüfungsklasse entspricht der Anforderungsklasse mit dem Buchstaben „D“ und Typ 3.

Was ist der Unterschied zwischen SPDs des ersten Typs und Schutzgeräten des zweiten Typs?

Schutzeinrichtungen des ersten Typs werden üblicherweise am Eingang des geschützten Gebäudes installiert, wenn die Stromversorgung über Funk erfolgt oder wenn ein äußeres Blitzschutzsystem verwendet wird. In solchen Situationen wird ein SPD verwendet, um einen Teil des Vorwärtsentladestroms abzuleiten. Gemäß der Spezifikation GOST R-514352-2008 werden Schutzgeräte des ersten Typs (und dementsprechend der ersten Prüfklasse) mit Stromimpulsen mit einer Wellenform von 10/350 μs geprüft.
Schutzeinrichtungen der zweiten Art dienen dem Schutz von Bauwerken vor sekundären, induzierten Impulsen. Sie werden entweder in der Nähe eines SPD des ersten Typs oder am Eingang des Gebäudes installiert (wenn die Gefahr, dass ein Teil der Ableitung in das Gebäude gelangt, vollständig ausgeschlossen ist). Bei der Prüfung von SPDs des zweiten Typs (und damit der Prüfklasse 2) werden Stromimpulse von 8/20 μs verwendet.

Muss der Überspannungsschutz nach dem Sturm ausgetauscht oder in irgendeiner Weise überprüft werden?

Das Design jedes SPDs sieht seine automatische Wiederherstellung vor. Es kann viele Male ein- und ausgeschaltet werden und bietet so einen ständigen Schutz vor Überspannungen im Netzwerk. Jedes Gerät ist mit einer Statusanzeige ausgestattet, die die Notwendigkeit eines Austauschs oder einer Reparatur des SPD anzeigt.

Ist die Installation eines SPD erforderlich, wenn Blitzschutzeinrichtungen in einem Gebäude oder Bauwerk normgerecht installiert und mit der Erdung verbunden sind?

Ja, der Einbau eines SPD ist erforderlich. Ein externes Blitzschutzsystem soll direkte Blitzeinschläge abwehren, ist jedoch nicht in der Lage, Geräte und Leitungen vor den sekundären Auswirkungen von Blitzen und induzierten Einschlägen zu schützen. Ein externes Schutzsystem kann das Auftreten plötzlicher Änderungen der Potenzialunterschiede im Erdungssystem nicht verhindern. Ein außerhalb der Anlage installiertes Schutzsystem ist nicht in der Lage, das Stromnetz vor induzierten Impulsen zu schützen, die normalerweise in Metallkonstruktionen auftreten, die sich in der Nähe der Blitzschlagstelle befinden.

Wo ist das SPD installiert: vor dem Zähler oder danach?

Wenn Sie elektrische Geräte und das Messgerät vor sekundären Überspannungen schützen müssen, sollten Schutzvorrichtungen vor dem Messgerät installiert werden. Das Wichtigste ist, die Hauptanforderung einzuhalten: Laut Norm darf die Schutzeinrichtung keinen Ableitstrom aufweisen. Daher ist es am besten, von CITEL entwickelte Überspannungsschutzgeräte mit VG-Technologie zu wählen. Solche Zähler verschwenden erstens im Standby-Modus keinen Strom und sind zweitens in der Lage, die Spannung im Netz gemäß der dritten Schutzgeräteklasse auf ein akzeptables Niveau zu senken. Der konkrete Anschlussplan für Schutzeinrichtungen vor dem Zähler sollte mit jeder Niederlassung der Firma MZK-Electro vereinbart werden.

Ist es notwendig, vor Ort (in einem Ferienhaus) ein Erdungssystem zu installieren, wenn am Eingang ein funktionsfähiges SPD vorhanden ist?

Gemäß den Vorschriften für Elektroinstallationen ist es erforderlich, am Eingang der Anlage eine Erdung anzubringen. Darüber hinaus funktioniert die Schutzvorrichtung ohne Anschluss des Erdungsleiters nicht.

Ist es notwendig, die Erdungsschleife des Ferienhauses mit der Erdung des Blitzableiters zu verbinden?

Ja, es ist notwendig. Alle Dokumente, die die Installation des Blitzschutzsystems einer Anlage sowie die Organisation der Stromversorgung von Industrieanlagen regeln, erfordern die Erstellung eines Erdungskreises, der alle Schutzsysteme der Anlage abdeckt. Dadurch wird die Gefahr einer Funkenbildung oder Perforation des Schutzsystems verringert und dementsprechend das Sicherheitsniveau der Anlage erhöht. Um einen ausreichenden Schutz der in Innenräumen befindlichen Geräte vor Sekundäreinwirkungen nach einem Blitzeinschlag zu gewährleisten, müssen Schutzeinrichtungen eingesetzt werden. Bei der Installation eines äußeren Blitzschutzsystems im geschützten Gebäude ist der Einsatz eines SPD der Klasse 1 zwingend erforderlich.

Wofür sind aktive Blitzableiter gedacht?

Solche Geräte werden auf einem hohen Metallstreichholz montiert. Sie werden verwendet, um die Umgebungsluft zu ionisieren, bevor sie von atmosphärischer Elektrizität getroffen werden. Die Leitfähigkeit der Luft steigt und Blitze, die dem Weg mit dem geringsten Widerstand des Mediums folgen, werden vom Empfänger „angezogen“. Aktive Geräte – das ist einer der Unterschiede zu passiven – haben einen deutlich größeren Radius der Schutzzone.

MINISTERIUM FÜR ENERGIE UND ELEKTRIFIZIERUNG DER UDSSR

Entwickler State Research Energy Institute, benannt nach. G.M. Krzhizhanovsky

Anleitung zur Installation des Blitzschutzes von Gebäuden und Bauwerken. RD 34.21.122-87

Die Anweisung legt eine Reihe von Maßnahmen und Vorrichtungen fest, um die Sicherheit von Menschen (Nutztieren) zu gewährleisten und Gebäude, Bauwerke, Geräte und Materialien vor Explosionen, Bränden und Zerstörung durch Blitzschlag zu schützen. Die Unterweisung ist für alle Ministerien und Ressorts verpflichtend.

Gedacht für Spezialisten, die Gebäude und Bauwerke entwerfen.

VORWORT

Die Anforderungen dieser Weisung sind für alle Ministerien und Abteilungen verbindlich.

Die Anweisung legt die erforderlichen Maßnahmen und Vorrichtungen fest, die die Sicherheit von Menschen (Nutztieren) gewährleisten und Gebäude, Bauwerke, Geräte und Materialien vor Explosionen, Bränden und möglichen Zerstörungen durch Blitzschlag schützen sollen.

Bei der Entwicklung von Projekten für Gebäude und Bauwerke sind die Anweisungen zu beachten.

Die Anweisungen gelten nicht für die Planung und Installation des Blitzschutzes von Stromleitungen, elektrischen Teilen von Kraftwerken und Umspannwerken, Kontaktnetzen, Radio- und Fernsehantennen, Telegrafen-, Telefon- und Rundfunkleitungen sowie Gebäuden und Bauwerken, deren Betrieb ist im Zusammenhang mit der Verwendung, Herstellung oder Lagerung von Schießpulver und Sprengstoffen.

Diese Anweisung regelt Blitzschutzmaßnahmen, die während des Baus durchgeführt werden, und schließt den Einsatz zusätzlicher Blitzschutzmittel innerhalb eines Gebäudes oder Bauwerks während des Umbaus oder der Installation zusätzlicher technologischer oder elektrischer Geräte nicht aus.

Bei der Entwicklung von Projekten für Gebäude und Bauwerke sind neben den Anforderungen der Anleitung auch die Anforderungen an den Blitzschutz anderer geltender Normen, Regeln, Weisungen und Landesnormen zu berücksichtigen.

Mit Inkrafttreten dieser Weisung verliert die „Anleitung für die Planung und Installation des Blitzschutzes von Gebäuden und Bauwerken“ SN 305-77 ihre Gültigkeit.

1. ALLGEMEINE BESTIMMUNGEN

1.1. Entsprechend der Zweckbestimmung von Gebäuden und Bauwerken, der Notwendigkeit des Blitzschutzes und seiner Kategorie sowie bei der Verwendung von Stab- und Kabelblitzableitern wird die Art der Schutzzone gemäß der Tabelle bestimmt. 1 Abhängig von der durchschnittlichen jährlichen Dauer von Gewittern am Standort des Gebäudes oder Bauwerks sowie von der erwarteten Anzahl von Blitzeinschlägen pro Jahr. Eine Blitzschutzeinrichtung ist zwingend erforderlich, wenn die in den Spalten 3 und 4 der Tabelle aufgeführten Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind. 1.

Eine Beurteilung der durchschnittlichen jährlichen Dauer von Gewittern und der zu erwartenden Anzahl von Blitzschäden an Gebäuden oder Bauwerken erfolgt gemäß Anlage 2; Errichtung von Schutzzonen verschiedene Arten- gemäß Anlage 3.

Tabelle 1

Art.-Nr.	Gebäude und Konstruktionen	Standort	Art der Schutzzone beim Einsatz von Stab- und Kabelblitzableitern	Blitzschutzkategorie
1	2	3	4	5
1	Gebäude und Bauwerke oder Teile davon, deren Räumlichkeiten laut PUE zu den Zonen gehören Klassen B-I und B-II	In der gesamten UdSSR	Zone A	ICH
2	Die gleichen Klassen B-Ia, B-Ib, B-IIa		Mit der erwarteten Anzahl von Blitzeinschlägen pro Jahr in einem Gebäude oder Bauwerk N>1 – Zone A; bei N≤1 - Zone B	II
3	Außenanlagen, die laut PUE eine Ig-Zone der Klasse B bilden	In der gesamten UdSSR	Zone B	II
4	Gebäude und Bauwerke oder Teile davon, deren Räumlichkeiten laut PUE zu Zonen der Klassen P-I, P-II, P-IIa gehören		Für Gebäude und Bauwerke der Feuerwiderstandsgrade I und II bei 0,1 2-Zonen A	III
5	Kleine Gebäude in ländlichen Gebieten mit Feuerwiderstandsgraden III bis V, deren Räumlichkeiten laut PUE zu Zonen der Klassen P-I, P-II, P-IIa gehören	In Gebieten mit einer durchschnittlichen Dauer von Gewittern von 20 Stunden pro Jahr oder mehr im Norden	-	III (Ziffer 2.30)
6	Außenanlagen und offene Lagerhallen, wodurch laut PUE eine Zone der Klassen P-III entsteht	In Gebieten mit einer durchschnittlichen Gewitterdauer von 20 Stunden pro Jahr oder mehr	Bei 0,1 2 - Zone A	III
7	Gebäude und Bauwerke der Feuerwiderstandsklassen III, IIIa, IIIb, IV, V, in denen es keine gemäß PUE als explosions- und feuergefährliche Zonen eingestuften Räumlichkeiten gibt	Dasselbe	Bei 0,1 2 - Zone A	III
8	Gebäude und Bauwerke aus Leichtmetallkonstruktionen mit brennbarer Isolierung (Feuerwiderstandsgrad IVa), in denen sich keine nach PUE als Zonen der Explosions- und Brandgefahrklasse eingestuften Räumlichkeiten befinden	In Gebieten mit einer durchschnittlichen Gewitterdauer von 10 Stunden pro Jahr oder mehr	Bei 0,1 2 - Zone A	III
9	Kleine Gebäude der Feuerwiderstandsklasse III-V in ländlichen Gebieten, in denen es keine nach PUE als Explosions- und Brandgefahrzone eingestuften Räumlichkeiten gibt	In Gebieten mit einer durchschnittlichen Dauer von Gewittern von 20 Stunden pro Jahr oder mehr für die Feuerwiderstandsgrade III, IIIa, IIIb, IV, V bei N	-	III (Ziffer 2.30)
10	Rechenzentrumsgebäude, auch in städtischen Gebieten	In Gebieten mit einer durchschnittlichen Gewitterdauer von 20 Stunden pro Jahr oder mehr	Zone B	II
11	Vieh- und Geflügelgebäude und -konstruktionen der Feuerwiderstandsklasse III-V: für Rinder und Schweine ab 100 Stück, für Schafe ab 500 Stück, für Geflügel ab 1000 Stück, für Pferde ab 40 Stück	In Gebieten mit einer durchschnittlichen Gewitterdauer von 40 Stunden pro Jahr oder mehr	Zone B	III
12	Rauch- und andere Rohre von Betrieben und Kesselhäusern, Türmen und Bohrtürmen für alle Zwecke mit einer Höhe von 15 m oder mehr	In Gebieten mit einer durchschnittlichen Gewitterdauer von 10 Stunden pro Jahr oder mehr	-	III (Ziffer 2.31)
13	Wohn- und öffentliche Gebäude, deren Höhe mehr als 25 m über der durchschnittlichen Höhe der umliegenden Gebäude im Umkreis von 400 m liegt, sowie freistehende Gebäude mit einer Höhe von mehr als 30 m, die von anderen Gebäuden um mehr als 25 m entfernt sind mehr als 400 m	In Gebieten mit einer durchschnittlichen Gewitterdauer von 20 Stunden pro Jahr oder mehr	Zone B.	III
14	Freistehende Wohn- und öffentliche Gebäude im ländlichen Raum mit einer Höhe von mehr als 30 m	Dasselbe	Zone B	III
15	Öffentliche Gebäude der Feuerwiderstandsklasse III-V für folgende Zwecke: Vorschuleinrichtungen, Schulen und Internate, Krankenhäuser, Wohnheime und Kantinen von Gesundheits- und Freizeiteinrichtungen, Kultur-, Bildungs- und Unterhaltungseinrichtungen, Verwaltungsgebäude, Bahnhöfe, Hotels, Motels und Campingplätze	Dasselbe	Zone B	III
16	Offene Unterhaltungseinrichtungen (Säle offener Kinos, Tribünen offener Stadien usw.)	Dasselbe	Zone B	III
17	Gebäude und Bauwerke, die Denkmäler der Geschichte, Architektur und Kultur sind (Skulpturen, Obelisken usw.)	Dasselbe	Zone B	III

1.2. Gebäude und Bauwerke der Blitzschutzkategorien I und II müssen vor direkten Blitzeinschlägen, deren Sekundärerscheinungen und der Einleitung hoher Potenziale durch erd- (oberirdische) und unterirdische Metallverbindungen geschützt werden.

Gebäude und Bauwerke der Blitzschutzkategorie III müssen vor direkten Blitzeinschlägen und der Einleitung hoher Potenziale durch erdgebundene (oberirdische) Metallkommunikation geschützt werden. Außenanlagen der Blitzschutzkategorie II müssen vor direkten Blitzeinschlägen und sekundären Blitzerscheinungen geschützt werden.

Außenanlagen der Blitzschutzkategorie III müssen vor direkten Blitzeinschlägen geschützt werden.

Innerhalb großer Gebäude (mehr als 100 m Breite) ist es erforderlich, Potenzialausgleichsmaßnahmen durchzuführen.

1.3. Bei Gebäuden und Bauwerken mit Räumlichkeiten, die Blitzschutzeinrichtungen der Kategorien I und II oder der Kategorien I und III erfordern, sollte der Blitzschutz des gesamten Gebäudes oder Bauwerks gemäß Kategorie I durchgeführt werden.

Wenn die Fläche der Räumlichkeiten der Blitzschutzkategorie I weniger als 30 % der Fläche aller Räumlichkeiten des Gebäudes (auf allen Etagen) beträgt, darf ein Blitzschutz des gesamten Gebäudes nach Kategorie II durchgeführt werden , unabhängig von der Kategorie der übrigen Räumlichkeiten. Gleichzeitig muss am Eingang zu Räumlichkeiten der Kategorie I ein Schutz gegen die Einleitung hoher Potenziale durch unterirdische und erdgebundene (oberirdische) Kommunikation gemäß den Absätzen gewährleistet sein. 2.8 und 2.9.

1.4. Bei Gebäuden und Bauwerken mit Räumlichkeiten, die Blitzschutzeinrichtungen der Kategorien II und III erfordern, sollte der Blitzschutz des gesamten Gebäudes oder Bauwerks gemäß Kategorie II durchgeführt werden

Wenn die Fläche der Räumlichkeiten der Blitzschutzkategorie II weniger als 30 % der Fläche aller Räumlichkeiten des Gebäudes (auf allen Etagen) beträgt, darf ein Blitzschutz des gesamten Gebäudes nach Kategorie III durchgeführt werden . Gleichzeitig muss am Eingang zu Räumlichkeiten der Kategorie II ein Schutz gegen die Einleitung hoher Potenziale durch unterirdische und erdgebundene (oberirdische) Kommunikation gemäß den Absätzen gewährleistet sein. 2.22 und 2.23.

1.5. Bei Gebäuden und Bauwerken, deren Gesamtfläche sich zu mindestens 30 % in Räumlichkeiten befindet, die Blitzschutzgeräte der Kategorie I, II oder III erfordern, muss der Blitzschutz dieses Teils der Gebäude und Bauwerke gemäß Abschnitt durchgeführt werden 1.2.

Für Gebäude und Bauwerke, deren Gesamtfläche mehr als 70 % aus Räumlichkeiten besteht, die gemäß Tabelle nicht dem Blitzschutz unterliegen. 1 und der Rest des Gebäudes aus Räumlichkeiten der Blitzschutzkategorien I, II oder III besteht, sollte nur ein Schutz gegen die Einleitung hoher Potentiale durch Kommunikationen vorgesehen werden, die in blitzschutzpflichtige Räumlichkeiten eingeführt werden: für Kategorie I - gemäß Absätze. 2,8, 2,9; für die Kategorien II und III - durch Anschluss der Kommunikation an die Erdungsvorrichtung elektrischer Anlagen gemäß den Anweisungen in Abschnitt 1.7 oder an die Bewehrung des Stahlbetonfundaments des Gebäudes (unter Berücksichtigung der Anforderungen von Abschnitt 1.8). Für die interne Kommunikation muss derselbe Anschluss bereitgestellt werden (nicht von außen eingeführt)

1.6. Um Gebäude und Bauwerke jeglicher Art vor direkten Blitzeinschlägen zu schützen, sollten bestehende hohe Bauwerke so weit wie möglich als natürliche Blitzableiter genutzt werden ( Schornsteine Wassertürme, Flutlichtmasten, Freileitungen usw.) sowie Blitzableiter anderer nahegelegener Bauwerke.

Wenn ein Gebäude oder Bauwerk teilweise in die Schutzzone natürlicher Blitzableiter oder benachbarter Objekte passt, sollte der Schutz vor direkten Blitzeinschlägen nur für den verbleibenden, ungeschützten Teil gewährleistet sein. Kommt es während des Betriebs eines Gebäudes oder Bauwerks durch Umbau oder Rückbau benachbarter Anlagen zu einer Vergrößerung dieses ungeschützten Teils, müssen vor Beginn der nächsten Gewittersaison entsprechende Änderungen des Schutzes gegen direkte Blitzeinschläge vorgenommen werden; Erfolgt während der Gewittersaison ein Rückbau oder Umbau benachbarter Anlagen, sind während dieser Zeit vorübergehende Maßnahmen zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen in den ungeschützten Teil des Gebäudes oder Bauwerks vorzusehen.

1.7. Als Blitzschutz-Erdungsleiter dürfen alle von der PUE für Elektroinstallationen empfohlenen Erdungsleiter verwendet werden, mit Ausnahme der Neutralleiter von Freileitungen mit Spannungen bis 1 kV.

1.8. Als Blitzschutz-Erdungsleiter sind grundsätzlich Stahlbetonfundamente von Gebäuden, Bauwerken, Außenanlagen und Blitzableiterstützen zu verwenden, sofern durch deren Bewehrung eine dauerhafte elektrische Verbindung gewährleistet und durch Schweißen mit eingebetteten Teilen verbunden ist.

Bitumen- und Bitumen-Latex-Beschichtungen stellen für die Verwendung von Fundamenten kein Hindernis dar. In mäßig bis stark aggressiven Böden, in denen Stahlbeton durch Epoxid- und andere Polymerbeschichtungen vor Korrosion geschützt ist, sowie bei einer Bodenfeuchtigkeit von weniger als 3 % ist die Verwendung von Stahlbetonfundamenten als Erdungsleiter nicht zulässig.

Künstliche Erdungselektroden sollten unter Asphaltdecken oder an selten besuchten Orten (auf Rasenflächen, in einem Abstand von 5 m oder mehr von unbefestigten Straßen und Fußgängerwegen usw.) angebracht werden.

1.9. Potenzialausgleich innerhalb von Gebäuden und Bauwerken mit einer Breite von mehr als 100 M sollte durch eine durchgehende elektrische Verbindung zwischen tragenden Innenkonstruktionen und Stahlbetonfundamenten entstehen, wenn letztere gemäß Abschnitt 1.8 als Erdungsleiter verwendet werden können.

Ansonsten muss eine Verlegung innerhalb des Gebäudes im Erdreich in einer Tiefe von mindestens 0,5 m gewährleistet sein M verlängerte horizontale Elektroden mit einem Querschnitt von mindestens 100 mm. Elektroden sollten mindestens alle 60 verlegt werden M entlang der Breite des Gebäudes und schließen Sie es an seinen Enden auf beiden Seiten an die äußere Erdungsschleife an.

1.10. In häufig besuchten Freiflächen mit erhöhter Blitzschlaggefahr (in der Nähe von Denkmälern, Fernsehtürmen und ähnlichen Bauwerken über 100 Meter Höhe). M) Der Potenzialausgleich erfolgt durch Anschluss von Ableitungen oder Bewehrung des Bauwerks an dessen Stahlbetonfundament spätestens nach 25 M entlang des Umfangs der Basis der Struktur.

Wenn es nicht möglich ist, Stahlbetonfundamente als Erdungsleiter unter der Asphaltoberfläche des Geländes in einer Tiefe von mindestens 0,5 zu verwenden M alle 25 M Es müssen radial divergierende horizontale Elektroden mit einem Querschnitt von mindestens 100 verlegt werden mm und Länge 2-3 M, angeschlossen an die Erdungsleiter, um die Struktur vor direkten Blitzeinschlägen zu schützen.

1.11. Bei der Errichtung hoher Gebäude und Bauwerke darauf bei Gewitter während der Bauphase, ab einer Höhe von 20 M ist es erforderlich, die folgenden vorübergehenden Blitzschutzmaßnahmen vorzusehen. Auf der obersten Ebene der im Bau befindlichen Anlage müssen Blitzableiter befestigt werden, die über Metallkonstruktionen oder frei entlang der Wände verlaufende Ableitungen mit den in den Absätzen angegebenen Erdungsleitern verbunden werden müssen. 3.7 und 3.8. Der Schutzbereich von Blitzableitern vom Typ B muss alle Außenbereiche umfassen, in denen sich während der Bauarbeiten Personen aufhalten können. Verbindungen von Blitzschutzelementen können geschweißt oder geschraubt werden. Mit zunehmender Höhe der im Bau befindlichen Anlage sollten Blitzableiter höher verlegt werden.

Bei der Errichtung hoher Metallkonstruktionen müssen deren Sockel zu Beginn der Bauarbeiten an die in den Absätzen angegebenen Erdungsleiter angeschlossen werden. 3.7 und 3.8.

1.12. Blitzschutzeinrichtungen und -maßnahmen, die den Anforderungen dieser Normen entsprechen, müssen in die Planung und den Zeitplan für den Bau oder Umbau eines Gebäudes oder Bauwerks so einbezogen werden, dass der Blitzschutz gleichzeitig mit den Hauptbau- und Installationsarbeiten erfolgt.

1.13. Blitzschutzeinrichtungen für Gebäude und Bauwerke müssen bis zum Beginn der Abschlussarbeiten und bei Vorhandensein explosionsgefährdeter Bereiche – vor Beginn der umfassenden Prüfung der Prozessanlagen – abgenommen und in Betrieb genommen werden.

Gleichzeitig werden die bei Bau und Montage angepassten Informationen erfasst und an den Kunden übermittelt. Projektdokumentationüber das Blitzschutzgerät (Zeichnungen und Erläuterungen) und Abnahmebescheinigungen für Blitzschutzgeräte, einschließlich Handlungen für verdeckte Arbeiten zum Anschluss von Erdungsleitern an Ableitungen und Ableitungen an Blitzableitern, mit Ausnahme der Fälle, in denen der Stahlrahmen eines verwendet wird Gebäude als Ableitungen und Blitzableiter, sowie die Ergebnisse von Widerstandsmessungen Industriefrequenzstrom von Erdungsleitern freistehender Blitzableiter.

1.14. Der Zustand der Blitzschutzeinrichtungen muss bei Gebäuden und Bauwerken der Kategorien I und II einmal jährlich vor Beginn der Gewittersaison überprüft werden, bei Gebäuden und Bauwerken der Kategorie III mindestens alle 3 Jahre.

Die Unversehrtheit und Korrosionsbeständigkeit der sichtbaren Teile von Blitzableitern und Ableitungen und der Kontakte zwischen ihnen sowie der Wert des Netzfrequenzstromwiderstands der Erdungsleiter von freistehenden Blitzableitern unterliegen der Prüfung. Dieser Wert sollte die Ergebnisse entsprechender Messungen in der Abnahmephase nicht um mehr als das Fünffache überschreiten (Abschnitt 1.13). Andernfalls sollte die Erdungselektrode überprüft werden.

2. ANFORDERUNGEN AN DEN BLITZSCHUTZ VON GEBÄUDEN UND BAUWERKEN. BLITZSCHUTZKATEGORIE I

2.1. Der Schutz vor direkten Blitzeinschlägen von Gebäuden und Bauwerken der Kategorie I gemäß Blitzschutzkonzept muss mit freistehenden Stab- (Abb. 1) oder Seilblitzableitern (Abb. 2) erfolgen.

Reis. 1. Freistehender Blitzableiter:
1 - geschütztes Objekt; 2 - Metallkommunikation

Reis. 2. Freistehender Kabel-Blitzableiter. Die Bezeichnungen sind die gleichen wie in Abb. 1

Die angegebenen Blitzableiter müssen eine Schutzzone vom Typ A gemäß den Anforderungen der Anlage 3 bereitstellen. Gleichzeitig ist die Entfernung von Blitzableiterelementen aus dem Schutzobjekt und den unterirdischen Metallkommunikationen gemäß den Absätzen gewährleistet. 2.3, 2.4, 2.5.

2.2. Die Wahl der Erdungselektrode zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen (natürlich oder künstlich) richtet sich nach den Anforderungen von Abschnitt 1.8.

Gleichzeitig sind für freistehende Blitzableiter folgende Ausführungen von Erdungsleitern zulässig (Tabelle 2):

a) eine (oder mehrere) Fußstütze aus Stahlbeton mit einer Länge von mindestens 2 M oder ein (oder mehrere) Stahlbetonpfähle mit einer Länge von mindestens 5 M;

b) ein (oder mehrere) mindestens 5 im Boden vergraben M Stützpfosten aus Stahlbeton mit einem Durchmesser von mindestens 0,25 M;

c) Stahlbetonfundament beliebiger Form mit einer Bodenkontaktfläche von mindestens 10 m 2;

d) ein künstliches Erdungssystem bestehend aus drei oder mehr vertikalen Elektroden mit einer Länge von mindestens 3 M, verbunden durch eine horizontale Elektrode, mit einem Abstand zwischen den vertikalen Elektroden von mindestens 5 M. Die Mindestquerschnitte (Durchmesser) der Elektroden werden gemäß Tabelle ermittelt. 3.

Tabelle 2

Erdungselektrode	Skizzieren	Maße M
Fußstütze aus Stahlbeton		a ≥ 1,8 b ≥ 0,4 l ≥ 2,2
Stahlbetonpfahl		d = 0,25-0,4 l ≥ 5
Stahldoppelstange: 40×4 Streifen mm Stäbe mit Durchmesser d=10-20 mm		t ≥ 0,5 l = 3-5 c = 3-5
Stahldreistab: 40×4 Streifen mm Stäbe mit Durchmesser d=10-20 mm		t ≥ 0,5 l = 3-5 c = 5-6

Tisch 3

Form der Ableitung und des Erdungsleiters	Querschnitt (Durchmesser) der verlegten Ableitung und Erdungsleitung
	außerhalb des Gebäudes in der Luft	im Boden
Abrunden von Leitern und Brücken mit einem Durchmesser von mm	6	-
Runde vertikale Elektroden mit einem Durchmesser von mm	-	10
Runde horizontale* Elektroden mit einem Durchmesser von mm	-	10
Rechteckige Elektroden:
Abschnitt, mm	48	160
dick, mm	4	4
* Nur zum Potenzialausgleich innerhalb von Gebäuden und zur Verlegung von Außenkonturen am Boden der Baugrube um den Gebäudeumfang herum.

2.3. Der kleinste zulässige Abstand S in der Luft vom Schutzobjekt bis zum Träger (Ableiter) eines Stab- oder Kabelblitzableiters (siehe Abb. 1 und 2) wird in Abhängigkeit von der Gebäudehöhe und der Ausführung der Erdungselektrode bestimmt und der äquivalente elektrische Widerstand des Bodens ρ, Ohm m.

Für Gebäude und Bauwerke mit einer Höhe von nicht mehr als 30 M der kleinste zulässige Abstand S in, M, entspricht:

bei ρ Ohm m. für eine Erdungselektrode beliebiger in Abschnitt 2.2 angegebener Bauart ist S in = 3 M;

bei 100 Ohm m.

für Erdungselektroden, die aus einem Stahlbetonpfahl, einem Stahlbetonfundament oder einem versenkten Pfosten einer Stahlbetonstütze bestehen, deren Länge in Abschnitt 2.2a, b angegeben ist, S c = 3+ l0 -2 (ρ—100) ;

für Erdungselektroden bestehend aus vier Stahlbetonpfählen oder Fußstützen, die in den Ecken eines Rechtecks ​​​​im Abstand von 3-8 angeordnet sind M voneinander entfernt, oder ein Stahlbetonfundament beliebiger Form mit einer Kontaktfläche zum Boden von mindestens 70 m 2 oder künstliche Erdungsleiter gemäß Abschnitt 2.2d, S in = 4 M.

Für Gebäude und Bauwerke mit größerer Höhe muss der oben definierte Wert S um 1 erhöht werden M pro alle 10 M Objekthöhe über 30 M.

2.4. Der kleinste zulässige Abstand S in vom Schutzobjekt zum Kabel in der Mitte der Spannweite (Abb. 2) wird in Abhängigkeit von der Ausführung des Erders, dem äquivalenten Bodenwiderstand ρ, bestimmt. Ohm m. und die Gesamtlänge l der Blitzableiter und Ableitungen.

Endlich l m der kleinste zulässige Abstand S in1, M, entspricht:

bei ρ Ohm m. Für eine Erdungselektrode beliebiger in Abschnitt 2.2 angegebener Bauart gilt S in1 = 3,5 M;

bei 100 Ohm m.

für Erdungselektroden, die aus einem Stahlbetonpfahl, einem Stahlbetonfundament oder einem erdverlegten Pfosten einer Stahlbetonstütze bestehen, deren Länge in Abschnitt 2.2a, b angegeben ist, S c = 3,5+3·10 -3 (ρ- 100);

für Erdungselektroden bestehend aus vier Stahlbetonpfählen oder Fundamenten im Abstand von 3-8 M voneinander oder künstliche Erdungsleiter gemäß Abschnitt 2.2d, S in1 = 4 M.

Mit der Gesamtlänge von Blitzableitern und Ableitungen l = 200-300 M der kleinste zulässige Abstand S in1 muss um 2 erhöht werden M im Vergleich zu den oben definierten Werten.

2.5. Um die Einleitung von hohem Potential in das geschützte Gebäude oder Bauwerk durch unterirdische Metallverbindungen (einschließlich durch elektrische Kabel jeglicher Art) zu verhindern, sollten Erdungsleiter zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen nach Möglichkeit in den maximal zulässigen Entfernungen von diesen Verbindungen entfernt werden bis zum technologische Anforderungen. Die kleinsten zulässigen Abstände S z, (siehe Abb. 1 und 2) im Boden zwischen Erdungselektroden zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen und in Gebäuden und Bauwerken der Kategorie 1 eingeführten Kommunikationsmitteln sollten S z = S in + 2 betragen ( M), mit S in gemäß Abschnitt 2.3.

2.6. Wenn an Gebäuden und Bauwerken direkte Gasaustritts- und Atemrohre zur freien Ableitung von Gasen, Dämpfen und Suspensionen explosionsfähiger Konzentrationen in die Atmosphäre vorhanden sind, sollte die Schutzzone von Blitzableitern den Raum über dem Rand der Rohre umfassen, begrenzt durch a Halbkugel mit einem Radius von 5 M.

Bei Gasauslass- und Atemrohren, die mit Kappen oder „Schwanenhälsen“ ausgestattet sind, sollte die Blitzableiter-Schutzzone den Raum über dem Rand der Rohre umfassen, begrenzt durch einen Zylinder mit der Höhe H und dem Radius R:

für Gase, die schwerer als Luft sind und einen Überdruck innerhalb der Anlage von weniger als 5,05 haben kPa (0,05 bei) Н = 1 þ, R = 2 M; 5,05-25,25 kPa (0,05 — 0,25 bei) H = 2,5 M, R = 5 M,

für Gase, die leichter als Luft sind und in der Anlage einen Überdruck aufweisen:

bis 25.25 Uhr kPa H=2,5 M, R = 5 M;

über 25,25 kPa H=5 M, R = 5 M

Es ist nicht erforderlich, den Raum über dem Rand von Rohren in die Schutzzone des Blitzableiters einzubeziehen: wenn Gase in nicht explosionsfähiger Konzentration freigesetzt werden; Vorhandensein von Stickstoffatmung; mit ständig brennenden Fackeln und Fackeln, die im Moment der Gasfreisetzung entzündet werden; für Abluftschächte, Sicherheits- und Notventile, deren Freisetzung von Gasen explosionsfähiger Konzentration nur in Notfällen erfolgt.

2.7. Zum Schutz vor sekundären Blitzerscheinungen müssen folgende Maßnahmen ergriffen werden:

a) Metallkonstruktionen und Gehäuse aller Geräte und Geräte, die sich im geschützten Gebäude befinden, müssen an die Erdungsvorrichtung der in Abschnitt 1.7 genannten elektrischen Anlagen oder an das Stahlbetonfundament des Gebäudes angeschlossen werden (unter Berücksichtigung der Anforderungen von Abschnitt 1.8). . Die minimal zulässigen Abstände im Erdreich zwischen diesem Schutzleiter und den Schutzleitern zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen müssen Abschnitt 2.5 entsprechen;

b) innerhalb von Gebäuden und Bauwerken zwischen Rohrleitungen und anderen ausgedehnten Metallkonstruktionen an Stellen ihrer gegenseitigen Annäherung in einem Abstand von weniger als 10 cm alle 20 M Brücken sollten aus Stahldraht mit einem Durchmesser von mindestens 5 mm oder Stahlband mit einem Querschnitt von mindestens 24 mm geschweißt oder gelötet werden mm 2, bei Kabeln mit Metallummantelung oder -panzerung müssen Jumper aus flexiblem Kupferleiter gemäß den Anweisungen von SNiP 3.05.06-85 bestehen;

c) Bei Verbindungen von Rohrleitungselementen oder anderen ausgedehnten Metallgegenständen dürfen Übergangswiderstände von höchstens 0,03 vorgesehen werden Ohm für jeden Kontakt. Wenn es nicht möglich ist, den Kontakt mit dem angegebenen Übergangswiderstand durch Schraubverbindungen sicherzustellen, müssen Stahlbrücken installiert werden, deren Abmessungen in Unterabsatz „b“ angegeben sind.

2.8. Der Schutz vor der Einleitung von hohem Potenzial durch unterirdische Metallverbindungen (Rohrleitungen, Kabel in äußeren Metallummantelungen oder Rohren) sollte durch deren Anschluss am Eingang des Gebäudes oder Bauwerks an die Bewehrung des Stahlbetonfundaments erfolgen, und falls vorhanden es ist unmöglich, diesen als Erdungsleiter zu verwenden, zu einem künstlichen Erdungsleiter gemäß Abschnitt 2.2.

2.9. Der Schutz vor der Einleitung eines hohen Potenzials durch externe (oberirdische) Metallkommunikationen muss durch Erdung am Eingang des Gebäudes oder Bauwerks und an den beiden diesem Eingang am nächsten gelegenen Kommunikationsstützen erfolgen. Als Erdungsleiter sollten Stahlbetonfundamente des Gebäudes oder Bauwerks und jede der Stützen verwendet werden, und wenn eine solche Verwendung nicht möglich ist (siehe Abschnitt 1.8), sollten künstliche Erdungsleiter gemäß Abschnitt 2.2d verwendet werden.

2.10. Betreten des Gebäudes von Freileitungen mit Spannung bis 1 kV, Telefon-, Radio- und Alarmnetze sollten nur mit Kabeln von mindestens 50 durchgeführt werden M mit Metallarmierung oder -ummantelung oder eingelegten Kabeln Metallrohre Oh.

Am Eingang des Gebäudes müssen Metallrohre, Panzerungen und Kabelmäntel, auch solche mit einer isolierenden Beschichtung der Metallhülle (z. B. ААШв, ААШп), mit dem Stahlbetonfundament des Gebäudes verbunden werden oder (siehe Abschnitt 1.8). ) an eine künstliche Erdungselektrode gemäß Absatz .2.2g.

An der Stelle, an der die Freileitung in das Kabel übergeht, müssen die Metallarmierung und der Mantel des Kabels sowie die Stifte oder Haken der Freileitungsisolatoren mit der in Abschnitt 2.2d genannten Erdungselektrode verbunden werden. Die Stifte oder Haken von Isolatoren an der Halterung der Freileitung, die der Übergangsstelle in das Kabel am nächsten liegt, müssen mit demselben Erdungsleiter verbunden sein.

Darüber hinaus müssen am Übergang der Freileitung in das Kabel zwischen jeder Ader des Kabels und geerdeten Elementen geschlossene Luftfunkenstrecken von 2-3 Längen vorgesehen werden. mm Es ist ein Niederspannungs-Ventilableiter installiert, zum Beispiel RVN-0,5.

Schutz gegen die Einleitung hoher Potenziale entlang von Freileitungen mit Spannungen über 1 kV, die in Umspannwerke eingeführt werden, die sich im geschützten Gebäude befinden (im Werk oder angeschlossen), müssen gemäß PUE durchgeführt werden.

BLITZSCHUTZ-II-KATEGORIE

2.11. Der Schutz vor direkten Blitzeinschlägen von Gebäuden und Bauwerken der Kategorie II mit nichtmetallischem Dach muss durch freistehende oder auf dem Schutzobjekt durch Stab- oder Kabelblitzableiter installierte Blitzableiter erfolgen, die eine Schutzzone gemäß den Anforderungen der Tabelle bieten . 1, Abschnitt 2.6 und Anhang 3. Bei der Installation von Blitzableitern in einer Anlage müssen von jedem Stabblitzableiter oder jedem Gestell eines Kabelblitzableiters mindestens zwei Ableitungen vorgesehen werden. Beträgt die Dachneigung nicht mehr als 1:8, kann auch ein Blitzschutznetz eingesetzt werden. verpflichtende Umsetzung Anforderungen gemäß Abschnitt 2.6.

Das Blitzschutznetz muss aus Stahldraht mit einem Durchmesser von mindestens 6 bestehen mm und auf dem Dach oder unter einer feuerfesten oder feuerbeständigen Isolierung oder Abdichtung verlegt werden. Der Rasterzellenabstand sollte nicht mehr als 6×6 betragen M. Die Netzknoten müssen durch Schweißen verbunden werden. Über das Dach hinausragende Metallelemente (Rohre, Schächte, Lüftungsgeräte) müssen mit dem Blitzschutznetz verbunden werden, hervorstehende nichtmetallische Elemente müssen mit zusätzlichen Blitzableitern ausgestattet werden, die ebenfalls mit dem Blitzschutznetz verbunden sind.

Bei Gebäuden und Bauwerken mit Metallbindern ist die Installation von Blitzableitern oder der Einsatz von Blitzschutznetzen nicht erforderlich, sofern deren Dächer über eine feuerfeste oder feuerbeständige Isolierung und Abdichtung verfügen.

Bei Gebäuden und Bauwerken mit Metalldach sollte das Dach selbst als Blitzableiter dienen. In diesem Fall müssen alle hervorstehenden nichtmetallischen Elemente mit Blitzableitern ausgestattet sein, die mit dem Metall des Daches verbunden sind, c. die Voraussetzungen der Ziffer 2.6 sind ebenfalls erfüllt.

Mindestens alle 25 müssen Ableitungen von einem Metalldach oder Blitzschutznetz zu Erdungsleitern verlegt werden M entlang des Gebäudeumfangs.

2.12. Bei der Verlegung von Blitzschutznetzen und der Installation von Blitzableitern am Schutzobjekt sollten nach Möglichkeit Metallkonstruktionen von Gebäuden und Bauwerken (Säulen, Fachwerke, Rahmen, Feuerleitern usw. sowie Bewehrung von Stahlbetonkonstruktionen) als Daunen verwendet werden Leiter, vorausgesetzt, dass eine kontinuierliche elektrische Verbindung bei Verbindungen von Bauwerken und Armaturen mit Blitzableitern und Erdungsleitern, üblicherweise durch Schweißen, erfolgt.

An den Außenwänden von Gebäuden verlegte Ableitungen sollten nicht näher als 3 liegen M von Eingängen oder an Orten, die für menschliche Berührung unzugänglich sind.

2.13. In allen möglichen Fällen (siehe Abschnitt 1.8) sollten Stahlbetonfundamente von Gebäuden und Bauwerken als Erdungsleiter zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen verwendet werden.

Wenn die Verwendung von Fundamenten nicht möglich ist, werden künstliche Erdungssysteme bereitgestellt:

bei Vorhandensein von Stab- und Kabelblitzableitern ist jeder Ableiter mit einem Erdungsleiter verbunden, der den Anforderungen von Abschnitt 2.2d entspricht;

Wenn ein Blitzschutznetz oder ein Metalldach vorhanden ist, wird entlang des Umfangs des Gebäudes oder Bauwerks eine Außenkontur der folgenden Struktur verlegt:

in Böden mit äquivalentem spezifischem Widerstand ρ ≤ 500 Ohm m mit einer Gebäudefläche von mehr als 250 m 2 Ein Stromkreis besteht aus horizontalen Elektroden, die in einer Tiefe von mindestens 0,5 mm im Boden verlegt sind M und mit einer Gebäudefläche von weniger als 250 m 2 An diesen Stromkreis wird an den Anschlusspunkten der Ableitungen eine 2-3 lange vertikale oder horizontale Strahlelektrode angeschweißt M;

in Böden mit einem spezifischen Widerstand von 500 Ohm m mit einer Baufläche von mehr als 900 m 2 Es reicht aus, einen Stromkreis nur aus horizontalen Elektroden herzustellen, und wenn die Gebäudefläche weniger als 900 beträgt m 2 An diesen Stromkreis werden an den Verbindungsstellen der Ableitungen mindestens zwei vertikale oder horizontale Strahlelektroden mit einer Länge von 2-3 angeschweißt M im Abstand von 3-5 M eines vom anderen.

In großen Gebäuden kann gemäß den Anforderungen von Abschnitt 1.9 auch eine externe Erdschleife zum Potenzialausgleich im Gebäudeinneren verwendet werden.

In allen möglichen Fällen muss der Erder zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen mit dem Erder für Elektroinstallationen gemäß den Anweisungen in Abschnitt 1.7 kombiniert werden

2.14. Bei der Installation freistehender Blitzableiter ist der Abstand von ihnen in der Luft und im Boden zum Schutzobjekt und den darin eingeführten unterirdischen Versorgungsleitungen nicht genormt.

2.15. Außenanlagen, die brennbare und verflüssigte Gase sowie brennbare Flüssigkeiten enthalten, sollten wie folgt vor direkten Blitzeinschlägen geschützt werden:

a) Installationsgehäuse aus Stahlbeton, Metallgehäuse von Anlagen und Einzelbehältern mit einer Dachblechdicke von weniger als 4 mm mm müssen mit Blitzableitern ausgestattet sein, die am Schutzobjekt installiert oder separat stehend sind;

b) Metallverkleidungen von Anlagen und Einzelbehältern mit einer Dachblechdicke von 4 mm mm oder mehr, sowie einzelne Tanks mit einem Fassungsvermögen von weniger als 200 m 3 Unabhängig von der Dicke des Dachblechs sowie der Metallgehäuse wärmegedämmter Anlagen genügt der Anschluss an die Erdungselektrode.

2.16. Für Tanklager mit Flüssiggasen mit einer Gesamtkapazität von mehr als 8000 m 3 sowie für Tanklager mit Gebäuden aus Metall und Stahlbeton, die brennbare Gase und brennbare Flüssigkeiten enthalten, mit einer Gesamtkapazität einer Tankgruppe von mehr als 100.000. m 3 Der Schutz vor direkten Blitzeinschlägen sollte grundsätzlich mit separaten Blitzableitern erfolgen.

2.17. Aufbereitungsanlagen unterliegen dem Schutz vor direkten Blitzeinschlägen, wenn der Flammpunkt des im Abwasser enthaltenen Produkts seine Betriebstemperatur um weniger als 10 °C überschreitet. Die Blitzableiterschutzzone sollte einen Raum umfassen, dessen Grundfläche um 5 über die Behandlungsanlage hinausragt M auf jeder Seite seiner Wände, und die Höhe entspricht der Höhe der Struktur plus 3 M.

2.18. Befinden sich in Außenanlagen oder in Tanks (über oder unter der Erde), die brennbare Gase oder brennbare Flüssigkeiten enthalten, Gasaustritts- oder Atemleitungen, so müssen diese und der darüber liegende Raum (siehe Abschnitt 2.6) vor direkten Blitzeinschlägen geschützt werden. Über dem Ausschnitt des Tankhalses ist derselbe Raum geschützt, in den das Produkt offen auf dem Entladegestell gegossen wird. Atemventile und der darüber liegende Raum, der durch einen 2,5 Meter hohen Zylinder begrenzt wird, unterliegen ebenfalls dem Schutz vor direkten Blitzeinschlägen. M mit Radius 5 M.

Bei Tanks mit Schwimmdächern oder Pontons sollte die Schutzzone von Blitzableitern einen durch eine Fläche begrenzten Raum umfassen, dessen Punkt 5 beträgt M durch brennbare Flüssigkeit im Ringspalt.

2.19. Für in den Absätzen aufgeführte Außeninstallationen. 2.15 - 2.18, beim Weben von Erdungsleitern zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen sollte man nach Möglichkeit Stahlbetonfundamente dieser Anlagen oder (Stützen freistehender Blitzableiter) verwenden oder künstliche Erdungsleiter herstellen, die aus einem vertikalen oder horizontalen bestehen Elektrode mit einer Länge von mindestens 5 M.

An diesen Erdungsleitern sind mindestens alle 50 M Entlang des Umfangs des Installationssockels müssen die Gehäuse von Außenanlagen oder die darauf installierten Ableitungen von Blitzableitern angeschlossen werden, die Anzahl der Anschlüsse beträgt mindestens zwei.

2.20. Um Gebäude und Bauwerke vor sekundären Blitzerscheinungen zu schützen, müssen folgende Maßnahmen ergriffen werden:

a) Metallgehäuse aller im geschützten Gebäude (Bauwerk) installierten Geräte und Geräte müssen an die Erdungsvorrichtung elektrischer Anlagen angeschlossen werden, die den Anweisungen von Abschnitt 1.7 entspricht, oder an das Stahlbetonfundament des Gebäudes (unter Berücksichtigung der Anforderungen gemäß Abschnitt 1.8);

b) innerhalb des Gebäudes zwischen Rohrleitungen und anderen ausgedehnten Metallkonstruktionen an Stellen, an denen sie in einem Abstand von weniger als 10 zusammenkommen cm alle 30 M Jumper müssen gemäß den Anweisungen in Abschnitt 2.76 hergestellt werden;

c) Bei Flanschverbindungen von Rohrleitungen innerhalb des Gebäudes sollte ein normaler Anzug von mindestens vier Schrauben pro Flansch gewährleistet sein.

2.21. Um Außenanlagen vor sekundären Blitzeinschlägen zu schützen, müssen die Metallgehäuse der darauf installierten Geräte zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen an die Erdungsvorrichtung elektrischer Geräte oder an die Erdungselektrode angeschlossen werden.

Bei Tanks mit Schwimmdächern oder Pontons müssen mindestens zwei flexible Stahlbrücken zwischen den Schwimmdächern oder Pontons und dem Metallkörper des Tanks oder den Ableitern der am Tank installierten Blitzableiter installiert werden.

2.22. Der Schutz vor der Einleitung von Hochpotential durch unterirdische Kommunikation erfolgt durch den Anschluss am Eingang des Gebäudes oder Bauwerks an den Erdungsleiter elektrischer Anlagen oder durch den Schutz vor direkten Blitzeinschlägen.

2.23. Der Schutz vor der Einleitung von Hochpotential durch externe Erdkommunikation (oberirdische Kommunikation) erfolgt durch deren Anschluss am Eingang des Gebäudes oder Bauwerks an die Erdungselektrode elektrischer Anlagen oder den Schutz vor direkten Blitzeinschlägen und an der nächstgelegenen Kommunikationsunterstützung Eingang - zu seinem Stahlbetonfundament. Wenn die Verwendung eines Fundaments nicht möglich ist (siehe Abschnitt 1.8), muss ein künstliches Erdungssystem installiert werden, das aus einer vertikalen oder horizontalen Isodenelektrode mit einer Länge von mindestens 5 besteht M.

2.24. Der Schutz gegen die Einleitung hoher Potenziale durch Freileitungen, Telefon-, Funk- und Alarmnetze muss gemäß Abschnitt 2.10 erfolgen.

BLITZSCHUTZKATEGORIE III

2,25. Der Schutz vor direkten Blitzeinschlägen von Gebäuden und Bauwerken der Kategorie III gemäß der Blitzschutzeinrichtung muss mit einer der in Abschnitt 2.11 genannten Methoden unter Einhaltung der Anforderungen des Abschnitts erfolgen. 2.12 und 2.14.

Darüber hinaus sollte bei Verwendung eines Fangnetzes der Abstand seiner Zellen nicht mehr als 12 × 12 m betragen.

2.26. In allen möglichen Fällen (siehe Abschnitt 1.7) sollten Stahlbetonfundamente von Gebäuden und Bauwerken als Erdungsleiter zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen verwendet werden

Wenn ihre Verwendung nicht möglich ist, werden künstliche Erdungsleiter verwendet:

Jeder Ableiter von Stab- und Kabelblitzableitern muss an einen Erdungsleiter angeschlossen werden, der aus mindestens zwei vertikalen Elektroden mit einer Länge von mindestens 3 besteht M, verbunden durch eine horizontale Elektrode mit einer Länge von mindestens 5 M;

bei Verwendung eines Gitter- oder Metalldachs als Blitzableiter entlang des Gebäudeumfangs im Boden in einer Tiefe von mindestens 0,5 M Es muss ein externer Stromkreis aus horizontalen Elektroden verlegt werden. In Böden mit einem äquivalenten Widerstand von 500 Ohm·m und einer Baufläche von weniger als 900 m 2 An diesen Stromkreis sollte an den Anschlussstellen der Ableitungen eine vertikale oder horizontale Strahlelektrode mit einer Länge von 2-3 angeschweißt werden. M.

Die minimal zulässigen Querschnitte (Durchmesser) künstlicher Erdungselektroden werden gemäß Tabelle ermittelt. 3.

In großen Gebäuden (mehr als 100 M) Eine externe Erdungsschleife kann auch zum Potenzialausgleich innerhalb des Gebäudes gemäß den Anforderungen von Abschnitt 1.9 verwendet werden

In allen möglichen Fällen muss der Erder zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen mit dem Erder der im Kapitel genannten elektrischen Anlage kombiniert werden. 1,7 PUE.

2.27. Beim Schutz von Vieh- und Stallgebäuden mit freistehenden Blitzableitern sollten deren Stützen und Erdungsleiter nicht näher als 5 liegen M vom Eingang zu den Gebäuden.

Bei der Installation von Blitzableitern oder der Verlegung eines Netzes auf einem geschützten Bauwerk sollte als Erdungsleiter ein Stahlbetonfundament (siehe Abschnitt 1.8) oder eine entlang des Gebäudeumfangs unter einem Asphalt- oder Betonblindbereich verlegte Außenkontur gemäß verwendet werden Anweisungen von Abschnitt 2.26.

Metallkonstruktionen, Geräte und Rohrleitungen im Gebäudeinneren sowie elektrische Potenzialausgleichseinrichtungen müssen zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen an die Erdungsleiter angeschlossen werden.

2.28. Schutz vor direkten Blitzeinschlägen von Metallskulpturen und Obelisken gemäß Abschnitt 17 der Tabelle. 1 wird sichergestellt, indem sie an eine Erdungselektrode beliebiger Bauart gemäß Abschnitt 2.26 angeschlossen werden.

Bei häufig besuchten Standorten in der Nähe solcher hochgelegenen Bauwerke ist ein Potenzialausgleich gemäß Abschnitt 1.10 durchzuführen.

2.29. Blitzschutz von Außenanlagen, die brennbare Flüssigkeiten enthalten, deren Dampfflammpunkt über 61 °C liegt und Abschnitt 6 der Tabelle entspricht. 1 muss wie folgt durchgeführt werden:

a) Installationsgehäuse aus Stahlbeton sowie Metallgehäuse von Anlagen und Tanks mit einer Dachdicke von weniger als 4 mm mm müssen mit Blitzableitern ausgestattet sein, die auf der geschützten Struktur installiert oder freistehend sind;

b) Metallgehäuse von Anlagen und Tanks mit einer Dachdicke von 4 mm und mehr sollten an die Erdungselektrode angeschlossen werden. Die Ausführungen von Erdungsleitern müssen den Anforderungen von Abschnitt 2.19 entsprechen.

2.30. Kleine Gebäude in ländlichen Gebieten mit nichtmetallischen Dächern, entsprechend den in den Absätzen genannten. 5 und 9 Tische. 1 unterliegen dem Schutz vor direkten Blitzeinschlägen durch eine der vereinfachten Methoden:

a) Wenn sich in einer Entfernung von 3-10 m vom Gebäude Bäume befinden, die mindestens das Zweifache seiner Höhe betragen, unter Berücksichtigung aller über das Dach hinausragenden Gegenstände (Schornsteine, Antennen usw.), muss eine Ableitung angebracht werden entlang des Stammes des nächstgelegenen Baumes verlegt werden, dessen oberes Ende mindestens 0,2 über die Baumkrone hinausragt M. Am Fuß des Baumes muss die Ableitung mit der Erdungselektrode verbunden werden;

b) Wenn der Dachfirst der höchsten Höhe des Gebäudes entspricht, muss darüber ein Kabelblitzableiter aufgehängt werden, der mindestens 0,25 über den First hinausragt M. An den Wänden des Gebäudes befestigte Holzbretter können als Träger für den Blitzableiter dienen. An den Stirnwänden des Gebäudes werden beidseitig Ableitungen verlegt und mit Erdungsleitern verbunden. Bei einer Gebäudelänge von weniger als 10 M Erdungsleiter können nur auf einer Seite hergestellt werden;

c) Wenn sich ein Schornstein über alle Elemente des Daches erhebt, sollte darüber eine Fangstange mit einer Höhe von mindestens 0,2 mm installiert werden M, eine Ableitung entlang des Daches und der Wand des Gebäudes verlegen und an die Erdungselektrode anschließen;

d) Wenn ein Metalldach vorhanden ist, muss dieses mindestens an einer Stelle mit der Erdungselektrode verbunden werden. in diesem Fall können externe Ableitungen dienen Metalltreppen, Dachrinnen usw. Alle daraus hervorstehenden Metallgegenstände müssen am Dach befestigt werden.

In jedem Fall sollten Blitzableiter und Ableitungen mit einem Mindestdurchmesser von 6 mm verwendet werden mm und als Erdungselektrode - eine vertikale oder horizontale Elektrode 2-3 M Mindestdurchmesser 10 mm, in einer Tiefe von mindestens 0,5 verlegt M.

Verbindungen von Blitzableiterelementen dürfen geschweißt oder geschraubt werden.

2.31. Schutz vor direkten Blitzeinschlägen von nichtmetallischen Rohren, Türmen, Türmen mit einer Höhe von mehr als 15 M sollte durch die Installation auf diesen Strukturen in deren Höhe erfolgen:

bis zu 5 Ohm— ein Stabblitzableiter mit einer Höhe von mindestens 1 M;

von 50 bis 150 M— zwei Stabblitzableiter mit einer Höhe von mindestens 1 M, am oberen Ende des Rohres angeschlossen;

mehr als 150 M- mindestens drei Stabblitzableiter mit einer Höhe von 0,2 - 0,5 M oder am oberen Ende des Rohres muss ein Stahlring mit einem Querschnitt von mindestens 160 verlegt werden mm 2 .

Als Blitzableiter können auch eine auf einem Schornstein montierte Schutzkappe oder Metallkonstruktionen wie etwa auf Fernsehtürmen installierte Antennen verwendet werden.

Mit einer Gebäudehöhe von bis zu 50 M eine Ableitung muss aus Blitzableitern verlegt werden; mit einer Gebäudehöhe von mehr als 50 M Ableitungen müssen mindestens alle 25 verlegt werden M Entlang des Umfangs der Basis der Struktur befinden sich mindestens zwei.

Die Querschnitte (Durchmesser) der Ableitungen müssen den Anforderungen der Tabelle entsprechen. 3 und in Gebieten mit hoher Gasverschmutzung oder aggressiven Emissionen in die Atmosphäre müssen die Durchmesser der Ableitungen mindestens 12 betragen mm.

Als Ableitungen können begehbare Metallleitern, auch solche mit verschraubten Gliedern, und andere vertikale Metallkonstruktionen verwendet werden.

Bei Stahlbetonrohren sollten Bewehrungsstäbe als Ableiter verwendet werden, die entlang der Rohrhöhe durch Schweißen, Verdrehen oder Überlappen verbunden werden; In diesem Fall ist die Verlegung externer Ableitungen nicht erforderlich. Der Anschluss des Blitzableiters an die Beschläge muss mindestens an zwei Punkten erfolgen.

Alle Verbindungen von Blitzableitern zu Ableitungen müssen durch Schweißen erfolgen.

Bei Metallrohren, Türmen, Türmen ist die Installation von Blitzableitern und das Verlegen von Ableitungen nicht erforderlich.

Als Erdungsleiter zum Schutz metallischer und nichtmetallischer Rohre, Türme und Bohrtürme vor direkten Blitzeinschlägen sollten deren Stahlbetonfundamente gemäß Abschnitt 1.8 verwendet werden. Wenn die Verwendung von Fundamenten nicht möglich ist, muss für jede Ableitung ein künstlicher Erdungsleiter bestehend aus zwei durch eine horizontale Elektrode verbundenen Stäben vorgesehen werden (siehe Tabelle 2); wobei der Umfang der Basis der Struktur nicht mehr als 25 beträgt M Eine künstliche Erdungselektrode kann in Form eines horizontalen Stromkreises hergestellt werden, der in einer Tiefe von mindestens 0,5 verlegt wird M und besteht aus einer Elektrode mit rundem Querschnitt (siehe Tabelle 3). Bei Verwendung von Bewehrungsstäben als Ableitungen in einem Bauwerk müssen deren Verbindungen mit künstlichen Erdungsleitern mindestens alle 25 hergestellt werden M mit einer Mindestanzahl von Verbindungen von zwei.

Beim Bau von nichtmetallischen Rohren, Türmen, Bohrtürmen müssen Metallkonstruktionen von Installationsgeräten (Fracht- und Personen- und Bergwerksaufzüge, Schwenkkräne usw.) an Erdungsleiter angeschlossen werden. In diesem Fall dürfen vorübergehende Blitzschutzmaßnahmen während der Bauzeit nicht durchgeführt werden. 22

2.32. Zum Schutz vor der Einleitung von Hochpotential durch externe (oberirdische) Metallverbindungen müssen diese an die Erdungselektrode elektrischer Anlagen angeschlossen werden oder am Eingang des Gebäudes oder Bauwerks vor direkten Blitzeinschlägen geschützt werden.

2.33. Schutz gegen Hochspannungsdrift durch Freileitungen mit Spannungen bis 1 kV und Kommunikations- und Signalleitungen müssen in Übereinstimmung mit der PUE und den Regulierungsdokumenten der Abteilung ausgeführt werden.

3. BLITZANTRIEBS-DESIGNS

3.1. Die Stützen von Stabblitzableitern müssen als freistehende Konstruktionen auf mechanische Festigkeit ausgelegt sein, die Stützen von Kabelblitzableitern – unter Berücksichtigung der Spannung des Kabels und der Einwirkung von Wind- und Eislasten auf dieses.

3.2. Die Stützen freistehender Blitzableiter können aus allen Stahlsorten, Stahlbeton oder Holz bestehen.

3.3. Stabblitzableiter müssen aus Stahl beliebiger Güte mit einem Querschnitt von mindestens 100 bestehen mm 2 und eine Länge von mindestens 200 mm und durch Verzinken, Verzinnen oder Lackieren vor Korrosion geschützt.

Kabelblitzableiter müssen aus mehrdrähtigen Stahlseilen mit einem Querschnitt von mindestens 35 bestehen mm 2 .

3.4. Verbindungen von Blitzableitern mit Ableitungen und Ableitungen mit Erdungsleitern sollten grundsätzlich durch Schweißen erfolgen, und wenn Heißarbeiten verboten sind, sind Schraubverbindungen mit einem Übergangswiderstand von nicht mehr als 0,05 zulässig Ohm mit einer obligatorischen jährlichen Überwachung letzterer vor Beginn der Gewittersaison.

3.5. Ableiter, die Blitzableiter aller Art mit Erdungsleitern verbinden, sollten aus Stahl bestehen und die Abmessungen nicht kleiner sein als die in der Tabelle angegebenen. 3.

3.6. Bei der Installation von Blitzableitern an einem geschützten Objekt und wenn es nicht möglich ist, Metallkonstruktionen des Gebäudes als Ableitungen zu verwenden (siehe Abschnitt 2.12), müssen die Ableitungen auf kürzesten Wegen zu Erdungsleitern entlang der Außenwände des Gebäudes verlegt werden.

3.7. Als natürliche Blitzschutz-Erdungsleiter dürfen beliebige Konstruktionen aus Stahlbetonfundamenten von Gebäuden und Bauwerken (Pfahl, Streifen usw.) verwendet werden (unter Berücksichtigung der Anforderungen von Abschnitt 1.8).

Die zulässigen Abmessungen einzelner Strukturen aus Stahlbetonfundamenten, die als Erdungsleiter verwendet werden, sind in der Tabelle angegeben. 2.

ANHANG 1

GRUNDBEGRIFFE

1. Direkter Blitzeinschlag (Blitzeinschlag) – direkter Kontakt des Blitzkanals mit einem Gebäude oder Bauwerk, begleitet von einem Blitzstromfluss durch ihn.

2. Die sekundäre Erscheinungsform von Blitzen ist die Induktion von Potenzialen an metallischen Strukturelementen, Geräten und in offenen Metallkreisläufen, die durch Blitzentladungen in der Nähe verursacht werden und die Gefahr einer Funkenbildung im Inneren des geschützten Objekts erzeugen.

3. Die Einleitung von Hochpotential ist die Übertragung elektrischer Potentiale, die bei direkten und nahen Blitzeinschlägen entstehen und erzeugen, in das geschützte Gebäude oder Bauwerk durch lange Metallverbindungen (unterirdische, oberirdische und oberirdische Rohrleitungen, Kabel usw.). die Gefahr der Funkenbildung im Inneren des geschützten Objekts.

4. Blitzableiter – ein Gerät, das einen Blitzeinschlag empfängt und seinen Strom in den Boden umleitet.

Im Allgemeinen besteht ein Blitzableiter aus einer Stütze; Blitzableiter, der einen Blitzeinschlag direkt wahrnimmt; ein Ableiter, durch den der Blitzstrom zur Erde übertragen wird; ein Erdungsleiter, der dafür sorgt, dass sich der Blitzstrom im Boden ausbreitet.

In einigen Fällen werden die Funktionen von Stütze, Blitzableiter und Ableiter kombiniert, beispielsweise wenn Metallrohre oder -binder als Blitzableiter verwendet werden.

5. Blitzableiter-Schutzzone – der Raum, in dem ein Gebäude oder Bauwerk mit einer Zuverlässigkeit von mindestens einem bestimmten Wert vor direkten Blitzeinschlägen geschützt ist. Die Oberfläche der Schutzzone weist die geringste und konstante Zuverlässigkeit auf; In den Tiefen der Schutzzone ist die Zuverlässigkeit höher als an der Oberfläche.

Die Schutzzone vom Typ A hat eine Zuverlässigkeit von 99,5 % oder mehr und Typ B hat eine Zuverlässigkeit von 95 % oder mehr.

6. Strukturell werden Blitzableiter in folgende Typen unterteilt:

Stab - mit vertikalem Blitzableiter;

Kabel (verlängert) – mit einem horizontalen Blitzableiter, der auf zwei geerdeten Stützen montiert ist;

Netze sind mehrere horizontale Blitzableiter, die sich im rechten Winkel kreuzen und auf dem Schutzobjekt platziert werden.

7. Freistehende Blitzableiter sind solche, deren Stützen in einiger Entfernung vom Schutzobjekt auf dem Boden angebracht sind.

8. Ein einzelner Blitzableiter ist eine einzelne Konstruktion eines Stab- oder Kabel-Blitzableiters.

9. Doppelter (mehrfacher) Blitzableiter sind zwei (oder mehr) Stab- oder Kabelblitzableiter, die eine gemeinsame Schutzzone bilden.

10. Blitzschutz-Erdungsleiter – ein oder mehrere im Boden vergrabene Leiter, die dazu dienen, Blitzströme in den Boden abzuleiten oder Überspannungen zu begrenzen, die bei Blitzeinschlägen in der Nähe von Metallgebäuden, Geräten und Kommunikationseinrichtungen auftreten. Erdungselektroden werden in natürliche und künstliche Erdungselektroden unterteilt.

11. Natürliche Erdungsleiter – Metall- und Stahlbetonkonstruktionen von Gebäuden und im Boden vergrabenen Bauwerken.

12. Künstliche Erdungsleiter – speziell im Boden verlegte Konturen aus Band- oder Rundstahl; konzentrierte Strukturen bestehend aus vertikalen und horizontalen Leitern.

ANLAGE 2

MERKMALE DER INTENSITÄT DER BLITZAKTIVITÄT UND BLITZMÖGLICHKEIT VON GEBÄUDEN UND STRUKTUREN

Die durchschnittliche jährliche Gewitterdauer in Stunden an einem beliebigen Punkt auf dem Territorium der UdSSR wird anhand einer Karte (Abb. 3) oder anhand regionaler Karten der für einige Regionen der UdSSR genehmigten Gewitterdauer oder anhand der durchschnittlichen Dauer ermittelt -Langzeitdaten (ca. 10 Jahre) von der Wetterstation, die dem Standort des Gebäudes oder der Bauwerke am nächsten liegt.

Die erwartete Anzahl N von Blitzeinschlägen pro Jahr wird nach folgenden Formeln berechnet:

für konzentrierte Gebäude und Bauwerke (Schornsteine, Bohrtürme, Türme)

N = 9π h 2 n 10 -6;

N = [ (S + 6h) (L + 6h) – 7,7h 2 ] n 10 –6,

wobei h die größte Höhe des Gebäudes oder Bauwerks ist, M; S, L – jeweils die Breite und Länge des Gebäudes oder der Struktur, M; n – durchschnittliche jährliche Anzahl von Blitzeinschlägen in 1 km die Erdoberfläche (spezifische Dichte, Blitzeinschläge in den Boden) am Standort des Gebäudes oder Bauwerks.

Bei Gebäuden und Bauwerken mit komplexer Konfiguration gelten die Breite und Länge des kleinsten Rechtecks, in das das Gebäude oder Bauwerk im Plan eingeschrieben werden kann, als S und L.

Für einen beliebigen Punkt auf dem Territorium der UdSSR wird die spezifische Dichte von Blitzeinschlägen in den Boden n auf der Grundlage der durchschnittlichen jährlichen Dauer von Gewittern in Stunden wie folgt bestimmt:

Reis. 3. Karte der jährlichen durchschnittlichen Dauer von Gewittern in Stunden für das Gebiet der UdSSR

ANHANG 3

BLITZANTRIEB-SCHUTZZONEN

1. Einzelstab-Blitzableiter.

Die Schutzzone eines Einstab-Blitzableiters mit der Höhe h ist ein Kreiskegel (Abb. A3.1), dessen Spitze auf der Höhe h 0 liegt

1.1. Schutzzonen von Einstab-Blitzableitern mit einer Höhe h ≤ 150 M haben die folgenden Gesamtabmessungen.

Zone A:	h 0 = 0,85 h,
	r 0 = (1,1 - 0,002 h) h,
	r x = (1,1 – 0,002 h) (h – h x / 0,85).
Zone B:	h0 = 0,92h
	r 0 = 1,5 h;
	r x =1,5 (h - h x / 0,92)

Für Zone B ist die Höhe eines einzelnen Blitzableiters mit bekannten Werten von h und kann durch die Formel bestimmt werden

h = (r x + 1,63 h x) / 1,5.

Reis. P3.1. Schutzzone eines Einstab-Blitzableiters:
I – Grenze der Schutzzone auf der Ebene hx, 2 – das gleiche auf Bodenniveau

1.2. Die Schutzzonen von Einstab-Blitzableitern von 150 m hohen Gebäuden haben folgende Gesamtabmessungen.

2. Doppelstab-Blitzableiter.

2.1. Schutzzone des Doppelstab-Blitzableiters mit der Höhe h ≤ 150 M in Abb. dargestellt. P3.2. Die Endbereiche der Schutzzone werden als Zonen von Einstab-Blitzableitern definiert, deren Gesamtabmessungen h 0 , r 0 , r x1 , r x2 nach den Formeln des Abschnitts 1.1 dieser Anlage für beide Schutzarten bestimmt werden Zonen.

Reis. P3.2. Schutzzone des Doppelstab-Blitzableiters:
1 - Grenze der Schutzzone auf der Ebene h x1; 2 - das gleiche auf der Ebene h x2,
3 – dasselbe auf Bodenniveau

Die Innenflächen der Schutzzonen des Doppelstab-Blitzableiters haben folgende Gesamtabmessungen.

Mit einem Blitzableiterabstand L >

Wenn der Abstand zwischen den Blitzableitern L > 6 h beträgt, sollten die Blitzableiter für die Errichtung der Zone B als einzeln betrachtet werden.

Mit bekannten Werten von h c und L (bei r cx = 0) wird die Höhe des Blitzableiters für Zone B durch die Formel bestimmt

h = (hc + 0,14L) / 1,06.

2.2. Schutzzone von zwei Blitzableitern unterschiedlicher Höhe h 1 und h 2 ≤ 150 M in Abb. dargestellt. PZ.Z. Die Gesamtabmessungen der Endbereiche der Schutzzonen h 01, h 02, r 01, r 02, r x1, r x2 werden wie für die Schutzzonen beider Arten eines einzelnen Blitzes nach den Formeln des Abschnitts 1.1 ermittelt Stange. Die Gesamtabmessungen des Innenbereichs der Schutzzone werden durch die Formeln bestimmt:

wobei die Werte von h c1 und h c2 unter Verwendung der Formeln für h c in Abschnitt 2.1 dieses Anhangs berechnet werden.

Für zwei Blitzableiter unterschiedlicher Höhe erfolgt der Bau der Zone A eines Doppelstab-Blitzableiters bei L ≤ 4h min und der Zone B – bei L ≤ 6h min. Bei entsprechend großen Abständen zwischen Blitzableitern gelten sie als einzeln.

Reis. PZ.Z-Zone, geschützt durch zwei Blitzableiter unterschiedlicher Höhe. Die Bezeichnungen sind die gleichen wie in Abb. P3.1

3. Mehrfacher Blitzableiter.

Der Schutzbereich eines Mehrfachblitzableiters (Abb. A3.4) ist definiert als der Schutzbereich paarweise benachbarter Blitzableiter mit einer Höhe h ≤ 150 M(siehe Abschnitte 2.1, 2.2 dieses Anhangs).

Reis. P3.4. Schutzzone (im Grundriss) eines Mehrfachblitzableiters. Die Bezeichnungen sind die gleichen wie in Abb. P3.1

Die Hauptbedingung für den Schutz eines oder mehrerer Objekte der Höhe h x mit einer Zuverlässigkeit, die der Zuverlässigkeit von Zone A und Zone B entspricht, ist die Erfüllung der Ungleichung r cx > 0 für alle paarweise betrachteten Blitzableiter. Andernfalls muss die Errichtung von Schutzzonen für Einzel- oder Doppelblitzableiter erfolgen, abhängig von der Erfüllung der Bedingungen des Abschnitts 2 dieser Anlage.

4. Einkabel-Blitzableiter.

Schutzzone eines Einkabel-Blitzableiters mit einer Höhe von h≤150 M in Abb. dargestellt. A3.5, wobei h die Höhe des Kabels in der Mitte der Spannweite ist. Unter Berücksichtigung des Durchhangs eines Kabels mit einem Querschnitt von 35–50 mm 2 Bei bekannter Stützenhöhe h op und Spannweite a wird die Höhe des Kabels (in Metern) ermittelt:

h = h op - 2 um ein m;

h = h op - 3 auf 120 m.

Reis. P3.5. Schutzzone eines Einkabel-Blitzableiters. Die Bezeichnungen sind die gleichen wie in Abb. P3.1

Die Schutzzonen eines Einkabel-Blitzableiters haben folgende Gesamtabmessungen.

Wenn der Abstand zwischen Kabelblitzableitern L > 4 h beträgt, sollten die Blitzableiter für die Errichtung von Zone A als einzeln betrachtet werden.

Wenn der Abstand zwischen Kabel-Blitzableitern L > 6h beträgt, sollten die Blitzableiter für die Errichtung von Zone B als einzeln betrachtet werden. Mit bekannten Werten von h c und L (bei r cx = 0) wird die Höhe des Kabelblitzableiters für Zone B durch die Formel bestimmt

h = (hc + 0,12L) / 1,06.

Reis. P3.7. Schutzzone von zwei Kabelblitzableitern unterschiedlicher Höhe

5.2. Die Schutzzone zweier Kabel unterschiedlicher Höhe h 1 und h 2 ist in Abb. dargestellt. P3.7. Die Werte von r 01 , r 02 , h 01 , h 02 , r x1 , r x1 werden gemäß den Formeln von Absatz 4 dieses Anhangs wie für einen einzelnen Kabelblitzableiter bestimmt. Zur Bestimmung der Größen r c und h c werden folgende Formeln verwendet:

wobei h c1 und h c1 anhand der Formeln für hc A.5.1 dieses Anhangs berechnet werden.

ANHANG 4

HANDBUCH „ANWEISUNGEN ZUM BLITZSCHUTZ VON GEBÄUDEN UND BAUWERKEN“ (RD34.21.122-87)

Ziel dieses Handbuchs ist es, die wichtigsten Bestimmungen von RD 3421.122-87 zu erläutern und zu spezifizieren sowie Spezialisten, die an der Entwicklung und Gestaltung des Blitzschutzes verschiedener Objekte beteiligt sind, mit bestehenden Vorstellungen über die Entwicklung von Blitzen und ihren Parametern vertraut zu machen, die die gefährlichen Auswirkungen bestimmen auf Menschen und Sachwerte. Es werden Beispiele für die Umsetzung des Blitzschutzes von Gebäuden und Bauwerken verschiedener Kategorien gemäß den Anforderungen von RD 34.21.122-87 gegeben.

1. KURZE INFORMATIONEN ÜBER BLITZENTLADUNGEN UND IHRE PARAMETER

Ein Blitz ist eine mehrere Kilometer lange elektrische Entladung, die zwischen einer Gewitterwolke und dem Boden oder einer Bodenstruktur entsteht.

Eine Blitzentladung beginnt mit der Entwicklung eines Anführers – eines schwach leuchtenden Kanals mit einer Stromstärke von mehreren hundert Ampere. Je nach Bewegungsrichtung des Anführers – von der Wolke nach unten oder von der Bodenstruktur nach oben – wird der Blitz in Abwärts- und Aufwärtsblitze unterteilt. In mehreren Regionen der Erde werden seit langem Daten über abwärts gerichtete Blitze gesammelt. Informationen über aufsteigende Blitze tauchten erst in den letzten Jahrzehnten auf, als mit systematischen Beobachtungen der Blitzanfälligkeit sehr hoher Bauwerke, beispielsweise des Fernsehturms Ostankino, begonnen wurde.

Der Anführer der nach unten gerichteten Blitze erscheint unter dem Einfluss von Prozessen in einer Gewitterwolke und sein Erscheinen hängt nicht vom Vorhandensein irgendwelcher Strukturen auf der Erdoberfläche ab. Während sich der Anführer auf den Boden zubewegt, können Gegenanführer, die auf die Wolke gerichtet sind, von Bodenobjekten angeregt werden. Der Kontakt eines von ihnen mit dem Abwärtsleiter (oder dass dieser die Erdoberfläche berührt) bestimmt den Ort des Blitzeinschlags in den Boden oder einen Gegenstand.

Aufsteigende Spitzen werden von hochgegründeten Strukturen erregt, an deren Spitzen das elektrische Feld während eines Gewitters stark ansteigt. Die bloße Tatsache des Auftretens und der nachhaltigen Entwicklung eines aufstrebenden Führers bestimmt den Ort der Niederlage. Auf flachem Gelände treffen aufsteigende Blitze Objekte mit einer Höhe von mehr als 150 m M, und in Bergregionen werden sie von spitzen Reliefelementen und Strukturen geringerer Höhe angeregt und daher häufiger beobachtet.

Betrachten wir zunächst den Entwicklungsprozess und die Parameter des Abwärtsblitzes. Nach der Einrichtung eines durchgehenden Leiterkanals folgt die Hauptphase der Entladung – die schnelle Neutralisierung der Leiterladungen, begleitet von einem hellen Leuchten und einem Anstieg des Stroms auf Spitzenwerte im Bereich von einigen bis zu Hunderten von Kiloampere. In diesem Fall kommt es zu einer starken Erwärmung des Kanals (bis zu Zehntausende Kelvin) und seiner stoßartigen Ausdehnung, die vom Ohr als Donnerschlag wahrgenommen wird. Der Hauptstufenstrom besteht aus einem oder mehreren aufeinanderfolgenden Impulsen, die einer kontinuierlichen Komponente überlagert sind. Die meisten Stromimpulse haben negative Polarität. Der erste Impuls mit einer Gesamtdauer von mehreren hundert Mikrosekunden hat eine Frontlänge von 3 bis 20 mks; Der Spitzenstromwert (Amplitude) variiert stark: In 50 % der Fälle (durchschnittlicher Strom) übersteigt er 30 und in 1–2 % der Fälle 100 kA. Bei etwa 70 % der nach unten gerichteten negativen Blitze folgen auf den ersten Impuls weitere mit kleineren Amplituden und Frontlängen: Die Durchschnittswerte liegen bei 12 kA und 0,6 mks. In diesem Fall ist die Steigung (Anstiegsgeschwindigkeit) des Stroms an der Vorderseite der nachfolgenden Impulse höher als beim ersten Impuls.

Der Strom der kontinuierlichen Komponente des nach unten gerichteten Blitzes variiert von einigen bis zu Hunderten Ampere und bleibt während des gesamten Blitzes bestehen und dauert durchschnittlich 0,2 Mit, und in in seltenen Fällen 1—1,5 Mit.

Die während des gesamten Blitzes übertragene Ladung reicht von Einheiten bis zu Hunderten von Coulomb, wobei die einzelnen Impulse 5–15 und die kontinuierliche Komponente 10–20 ausmachen Cl.

In etwa 10 % der Fälle werden abwärts gerichtete Blitze mit positiven Stromimpulsen beobachtet. Einige von ihnen haben eine ähnliche Form wie negative Impulse. Darüber hinaus wurden positive Impulse mit deutlich größeren Parametern aufgezeichnet: einer Dauer von etwa 1000 mks, Vorderlänge ca. 100 mks und übertragbare Gebühr im Durchschnitt 35 Cl. Sie zeichnen sich durch Schwankungen der Stromamplituden in einem sehr weiten Bereich aus: mit einem durchschnittlichen Strom von 35 kA in 1–2 % der Fälle können Amplituden über 500 auftreten kA.

Die gesammelten tatsächlichen Daten zu den Parametern des Abwärtsblitzes erlauben es uns nicht, deren Unterschiede in verschiedenen geografischen Regionen zu beurteilen. Daher wird davon ausgegangen, dass ihre Wahrscheinlichkeitsmerkmale für das gesamte Territorium der UdSSR gleich sind

Aufsteigende Blitze entwickeln sich wie folgt. Nachdem der aufsteigende Anführer die Gewitterwolke erreicht hat, beginnt der Entladungsprozess, der in etwa 80 % der Fälle von Strömen negativer Polarität begleitet wird. Es werden zwei Arten von Strömen beobachtet: Die erste ist kontinuierlich, pulslos bis zu mehreren hundert Ampere und dauert Zehntelsekunden und trägt eine Ladung von 2 bis 20 Cl; Die zweite ist durch die Überlagerung kurzer Impulse mit der langzeitimpulslosen Komponente gekennzeichnet, deren Amplitude im Durchschnitt 10-12 beträgt kA und nur in 5 % der Fälle über 30 kA, und die übertragene Ladung erreicht 40 Cl. Diese Impulse ähneln den nachfolgenden Impulsen der Hauptstufe des nach unten gerichteten negativen Blitzes.

In Berggebieten sind Aufwärtsblitze durch längere kontinuierliche Ströme und größere übertragene Ladungen gekennzeichnet als in der Ebene. Gleichzeitig unterscheiden sich die Schwankungen der Impulskomponenten der Strömung im Gebirge und in der Ebene kaum. Bisher konnte kein Zusammenhang zwischen aufsteigenden Blitzströmen und der Höhe der Strukturen, von denen sie ausgehen, festgestellt werden. Daher werden die Parameter aufsteigender Blitze und ihre Variationen für alle geografischen Regionen und Objekthöhen als gleich bewertet.

In RD 34.21.122-87 werden Daten zu den Parametern von Blitzströmen in den Anforderungen an die Bauart und Größe von Blitzschutzmitteln berücksichtigt. Beispielsweise werden die minimal zulässigen Abstände von Blitzableitern und ihren Erdungsleitern zu Objekten der Kategorie I (Absätze 2.3–2.5 *) aus der Bedingung ermittelt, dass Blitzableiter durch nach unten gerichtete Blitze mit der Amplitude und Neigung der Stromfront innerhalb der beschädigt werden Grenzwerte von jeweils 100. kA und 50 kA/μs. Diese Bedingung ist in mindestens 99 % der Schadensfälle durch nach unten gerichtete Blitze erfüllt.

2. EIGENSCHAFTEN DER BLITZAKTIVITÄT

Die Intensität der Gewitteraktivität an verschiedenen geografischen Standorten kann anhand von Daten eines ausgedehnten Netzwerks meteorologischer Stationen zur Häufigkeit und Dauer von Gewittern beurteilt werden, die anhand des hörbaren Donners zu Beginn und am Ende eines Gewitters in Tagen und Stunden pro Jahr aufgezeichnet werden. Ein wichtigeres und aussagekräftigeres Merkmal zur Beurteilung der möglichen Anzahl von Blitzeinschlägen auf Objekte ist jedoch die Dichte der nach unten gerichteten Blitzeinschläge pro Erdoberflächeneinheit.

Die Dichte von Blitzeinschlägen in den Boden variiert stark in den verschiedenen Regionen der Welt und hängt von geologischen, klimatischen und anderen Faktoren ab. Während dieser Wert von den Polen zum Äquator tendenziell zunimmt, nimmt er beispielsweise in Wüsten stark ab und steigt in Regionen mit intensiven Verdunstungsprozessen an. Besonders groß ist der Einfluss des Reliefs in Berggebieten, wo sich überwiegend Gewitterfronten ausbreiten enge Gänge Daher sind innerhalb eines kleinen Gebiets starke Schwankungen in der Dichte der Einleitungen in den Boden möglich.

Im Allgemeinen variiert die Dichte der Blitzeinschläge auf der ganzen Welt von nahezu Null in den Polarregionen bis zu 20–30 Einschlägen pro Jahr km landen pro Jahr in feuchten tropischen Zonen. Für die gleiche Region sind von Jahr zu Jahr Schwankungen möglich, daher ist für eine zuverlässige Beurteilung der Dichte der Einleitungen in den Boden eine langfristige Mittelung erforderlich.

Derzeit ist eine begrenzte Anzahl von Orten rund um den Globus mit Blitzzählern ausgestattet, und für kleine Gebiete sind direkte Schätzungen der Entladungsdichte in den Boden möglich. Im Massenmaßstab (z. B. für das gesamte Gebiet der UdSSR) ist die Erfassung der Anzahl der Blitzeinschläge in den Boden aufgrund des Arbeitsaufwands und des Mangels an zuverlässiger Ausrüstung noch nicht möglich.

Für geografische Standorte, an denen Blitzzähler installiert sind und meteorologische Beobachtungen von Gewittern durchgeführt werden, wurde jedoch ein Zusammenhang zwischen der Dichte der Entladungen in den Boden und der Häufigkeit oder Dauer von Gewittern festgestellt, obwohl jeder dieser Parameter Schwankungen unterliegt Jahr für Jahr oder von Gewitter zu Gewitter. In RD 34.21.122-87 wird diese in Anhang 2 dargestellte Korrelationsabhängigkeit auf das gesamte Territorium der UdSSR ausgedehnt und verbindet rein nach unten gerichtete Blitzeinschläge mit 1 km 2 Erdoberfläche mit einer bestimmten Dauer von Gewittern in Stunden. Daten von Wetterstationen zur Dauer von Gewittern werden über den Zeitraum von 1936 bis 1978 gemittelt und in Form von Linien dargestellt, die durch gekennzeichnet sind konstante Zahl Stunden mit Gewitter pro Jahr, aufgetragen geografische Karte UdSSR (Abb. 3 RD 34.21.122-87); In diesem Fall wird die Dauer eines Gewitters für einen beliebigen Punkt im Abstand zwischen den beiden nächstgelegenen Linien angegeben. Für einige Regionen der UdSSR wurden auf der Grundlage instrumenteller Forschung regionale Karten zur Dauer von Gewittern erstellt, deren Verwendung auch empfohlen wird (siehe Anhang 2 RD34.21.122-87)

Auf diese indirekte Weise (durch Daten über die Dauer von Gewittern) ist es möglich, eine Zonierung des Territoriums der UdSSR entsprechend der Dichte der Blitzeinschläge in den Boden einzuführen

3. ANZAHL DER BLITZSCHÄDEN AN BODENSTRUKTUREN

Gemäß den Anforderungen der Tabelle. 1 RD 34.21.122-87 Für eine Reihe von Objekten ist die erwartete Anzahl von Blitzeinschlägen ein Indikator, der die Notwendigkeit eines Blitzschutzes und seine Zuverlässigkeit bestimmt. Daher ist es notwendig, diesen Wert bereits in der Entwurfsphase der Anlage bewerten zu können. Es ist wünschenswert, dass diese Methode berücksichtigt wird bekannte Eigenschaften Gewitteraktivität und andere Informationen über Blitze.

Bei der Berechnung der Anzahl der Einschläge nach unten gerichteter Blitze wird folgendes Konzept verwendet: Ein hoch aufragendes Objekt erhält Entladungen, die ohne es auf die Erdoberfläche eines bestimmten Gebiets (der sogenannten Kontraktionsfläche) treffen würden. Dieser Bereich hat die Form eines Kreises für ein konzentriertes Objekt (ein vertikales Rohr oder einen Turm) und die Form eines Rechtecks ​​für ein ausgedehntes Objekt, beispielsweise eine Freileitung. Die Anzahl der Treffer auf ein Objekt ist gleich dem Produkt aus der Kontraktionsfläche und der Dichte der Blitzentladungen sowie seinem Standort. Zum Beispiel für ein konzentriertes Objekt

wobei R 0 der Kontraktionsradius ist; n – durchschnittliche jährliche Anzahl von Blitzeinschlägen in 1 km 2 Erdoberfläche. Für ein ausgedehntes Objekt mit Länge l

Die verfügbaren Statistiken über Schäden an Objekten unterschiedlicher Höhe in Gebieten mit unterschiedlicher Gewitterdauer ermöglichten es, den Zusammenhang zwischen dem Kontraktionsradius R0 und der Höhe des Objekts h grob zu bestimmen. Trotz der erheblichen Streuung können wir im Durchschnitt R 0 = 3h annehmen.

Die angegebenen Verhältnisse sind die Grundlage für die Formeln zur Berechnung der erwarteten Anzahl von Blitzeinschlägen auf konzentrierte Objekte und Objekte mit bestimmten Abmessungen in Anhang 2 von RD 34.21.122-87. Der Blitzschaden an Objekten hängt direkt von der Dichte der Blitzentladungen in den Boden und damit von der regionalen Dauer von Gewittern gemäß den Angaben in Anlage 2 ab. Es ist davon auszugehen, dass die Wahrscheinlichkeit eines Schadens an einem Objekt zunimmt, B. mit zunehmender Amplitude des Blitzstroms, und hängt von anderen Parametern der Entladung ab. Die verfügbaren Schadensstatistiken wurden jedoch auf eine Weise ermittelt (durch Fotografieren von Blitzeinschlägen, Aufzeichnung mit speziellen Messgeräten), die es uns nicht erlaubt, den Einfluss anderer Faktoren als der Intensität der Gewitteraktivität zu isolieren.

Schätzen wir nun mithilfe der Formeln in Anhang 2 ab, wie oft Objekte unterschiedlicher Größe und Form vom Blitz getroffen werden können. Beispielsweise mit einer durchschnittlichen Gewitterdauer von 40–60 Minuten H pro Jahr zu einem konzentrierten Objekt mit einer Höhe von 50 M(zum Beispiel ein Schornstein) ist in 3-4 Jahren nicht mit mehr als einer Läsion zu rechnen, in einem Gebäude mit 20 M und Abmessungen in Form von 100 x 100 m (typische Größe für viele Produktionsarten) – nicht mehr als eine Läsion in 5 Jahren. Bei mittelgroßen Gebäuden und Bauwerken (Höhe zwischen 20 und 50 m) ist dies der Fall M, Länge und Breite ca. 100 M) Vom Blitz getroffen zu werden, ist ein seltenes Ereignis. Für kleine Gebäude (mit Abmessungen von ca. 10 M) übersteigt die erwartete Anzahl an Blitzeinschlägen selten 0,02 pro Jahr, was bedeutet, dass während ihrer gesamten Lebensdauer nicht mehr als ein Blitzeinschlag auftreten kann. Aus diesem Grund ist gemäß RD 34.21.122-87 für einige kleine Gebäude (auch mit geringem Feuerwiderstand) der Blitzschutz überhaupt nicht vorgesehen oder wird erheblich vereinfacht.

Bei konzentrierten Objekten steigt die Zahl der Schäden durch abwärts gerichtete Blitze quadratisch mit der Höhe und in Gebieten mit mäßiger Gewitterdauer ab Objekthöhen von etwa 150 M beläuft sich auf ein bis zwei Treffer pro Jahr. Von konzentrierten Objekten größerer Höhe werden aufsteigende Blitze angeregt, deren Anzahl ebenfalls proportional zum Quadrat der Höhe ist. Diese Vorstellung von der Anfälligkeit hoher Objekte wird durch Beobachtungen am Ostankino-Fernsehturm mit einer Höhe von 540 bestätigt M: Jedes Jahr gibt es etwa 30 Blitzeinschläge und mehr als 90 % davon sind aufwärtsgerichtete Blitzeinschläge, die Zahl der abwärts gerichteten Blitzeinschläge liegt bei ein oder zwei pro Jahr. Somit für konzentrierte Objekte mit einer Höhe von mehr als 150 M Die Anzahl der Einschläge nach unten gerichteter Blitze hängt kaum von der Höhe ab.

4. GEFÄHRLICHE AUSWIRKUNGEN VON BLITZEN

Die Liste der Grundbegriffe (Anhang 1 RD 34.21.122-87) listet mögliche Arten von Blitzeinwirkungen auf verschiedene Bodenobjekte auf. In diesem Abschnitt werden Informationen zu den gefährlichen Auswirkungen von Blitzen detaillierter dargestellt.

Die Auswirkungen von Blitzen werden üblicherweise in zwei Hauptgruppen eingeteilt:

primär, verursacht durch einen direkten Blitzeinschlag, und sekundär, verursacht durch nahegelegene Blitzentladungen oder in das Objekt hineingetragen durch ausgedehnte Metallverbindungen. Die Gefährdung von Gebäuden und Bauwerken sowie der darin befindlichen Menschen oder Tiere durch einen direkten Blitzeinschlag und dessen Folgewirkungen wird zum einen durch die Parameter der Blitzentladung und zum anderen durch die technologischen und gestalterischen Besonderheiten bestimmt des Objekts (Vorhandensein von Feuer oder Brandgefahrzonen, Feuerwiderstand von Gebäudestrukturen, Art der Eingangskommunikation, deren Lage innerhalb des Objekts usw.). Ein direkter Blitzeinschlag verursacht folgende Auswirkungen auf ein Objekt: elektrisch, verbunden mit einem Stromschlag für Menschen oder Tiere und dem Auftreten einer Überspannung an den betroffenen Elementen. Die Überspannung ist proportional zur Amplitude und Steigung des Blitzstroms, der Induktivität von Bauwerken und dem Widerstand der Erdungsleiter, über die der Blitzstrom in den Boden abgeleitet wird. Selbst mit Blitzschutz können direkte Blitzeinschläge mit hohen Strömen und Steilheiten zu Überspannungen von mehreren Megavolt führen. Ohne Blitzschutz sind die Ausbreitungswege des Blitzstroms unkontrollierbar und sein Einschlag kann die Gefahr eines Stromschlags, gefährlicher Schritt- und Berührungsspannungen sowie Überlappungen mit anderen Objekten hervorrufen;

thermisch, verbunden mit einer starken Wärmefreisetzung bei direktem Kontakt des Blitzkanals mit dem Inhalt des Objekts und wenn ein Blitzstrom durch das Objekt fließt. Die im Blitzkanal freigesetzte Energie wird durch die übertragene Ladung, die Dauer des Blitzes und die Amplitude des Blitzstroms bestimmt; und 95 % der Blitzfälle entladen diese Energie (berechnet auf Widerstand 1). Ohm) überschreitet 5,5 J Sie liegt um zwei bis drei Größenordnungen über der Mindestzündenergie der meisten in der Industrie verwendeten Gas-, Dampf- und Staub-Luft-Gemische. Folglich besteht in solchen Umgebungen bei Kontakt mit dem Blitzkanal immer die Gefahr einer Entzündung (und in manchen Fällen einer Explosion), das Gleiche gilt für Fälle, in denen der Blitzkanal in die Gehäuse von explosionsgefährdeten Außenanlagen eindringt. Wenn ein Blitzstrom durch dünne Leiter fließt, besteht die Gefahr, dass diese schmelzen und brechen;

mechanisch, verursacht durch eine vom Blitzkanal ausbreitende Stoßwelle und elektrodynamische Kräfte, die mit Blitzströmen auf Leiter einwirken. Dieser Aufprall kann beispielsweise dazu führen, dass dünne Metallrohre flach werden. Der Kontakt mit einem Blitzkanal kann in einigen Materialien zu einer plötzlichen Dampf- oder Gasbildung führen, gefolgt von mechanischer Zerstörung, wie zum Beispiel dem Spalten von Holz oder dem Aufplatzen von Beton.

Sekundäre Blitzerscheinungen sind mit der Wirkung naher Entladungen auf das Objekt des elektromagnetischen Feldes verbunden. Dieses Feld wird normalerweise in Form von zwei Komponenten betrachtet: Die erste ist auf die Ladungsbewegung im Blitzleiter und -kanal zurückzuführen, die zweite auf die Änderung des Blitzstroms im Laufe der Zeit. Diese Komponenten werden manchmal als elektrostatische und elektromagnetische Induktion bezeichnet.

Elektrostatische Induktion äußert sich in Form einer Überspannung, die an den Metallstrukturen eines Objekts auftritt und vom Blitzstrom, der Entfernung zur Einschlagstelle und dem Widerstand der Erdungselektrode abhängt. Ohne ein ordnungsgemäßes Erdungssystem kann die Überspannung Hunderte von Kilovolt erreichen und eine Verletzungsgefahr für Personen sowie Überschneidungen zwischen verschiedenen Teilen der Anlage darstellen.

Elektromagnetische Induktion ist mit der Bildung einer EMF in Metallkreisen verbunden, die proportional zur Steilheit des Blitzstroms und der vom Stromkreis abgedeckten Fläche ist. Erweiterte Kommunikation in der Moderne Industriegebäude können großflächige Stromkreise bilden, in denen eine EMK von mehreren zehn Kilovolt induziert werden kann. An Stellen, an denen ausgedehnte Metallstrukturen zusammentreffen, in Lücken in offenen Stromkreisen besteht die Gefahr von Überlappungen und Funken mit einer möglichen Energiedissipation von etwa Zehntel Joule.

Eine weitere Art gefährlicher Blitzeinwirkung ist die Einleitung hoher Potenziale durch in die Anlage eingeführte Kommunikationsmittel (Freileitungen, Kabel, Rohrleitungen). Es handelt sich um eine Überspannung, die bei direkten und nahen Blitzeinschlägen in der Kommunikation auftritt und sich in Form einer Welle ausbreitet, die auf das Objekt trifft. Die Gefahr entsteht durch mögliche Überschneidungen der Kommunikation mit geerdeten Teilen der Anlage. Auch die unterirdische Kommunikation stellt eine Gefahr dar, da sie einen Teil der sich im Boden ausbreitenden Blitzströme aufnehmen und in die Anlage transportieren kann.

5. KLASSIFIZIERUNG GESCHÜTZTER GEGENSTÄNDE

Die Schwere der Folgen eines Blitzeinschlags hängt in erster Linie von der Explosions- oder Brandgefahr eines Gebäudes oder Bauwerks aufgrund der thermischen Wirkung von Blitzen sowie von Funken und Überschlägen ab, die durch andere Arten von Einschlägen verursacht werden. Beispielsweise stellt der Blitzstromfluss in Branchen, die ständig mit offenem Feuer, Verbrennungsprozessen und der Verwendung feuerfester Materialien und Konstruktionen verbunden sind, keine große Gefahr dar. Im Gegenteil, das Vorhandensein einer explosiven Atmosphäre im Inneren des Objekts birgt die Gefahr von Zerstörung, menschlichen Verlusten und großen Sachschäden.

Bei einer solchen Vielfalt an technologischen Bedingungen würden gleiche Anforderungen an den Blitzschutz aller Objekte bedeuten, dass entweder übermäßige Reserven darin investiert werden oder dass mit der Unvermeidbarkeit erheblicher Schäden durch Blitze gerechnet werden muss. Daher hat RD 34.21.122-87 einen differenzierten Ansatz zum Blitzschutz verschiedener Objekte gewählt und ist daher in Tabelle. 1 dieser Anleitung werden Gebäude und Bauwerke in drei Kategorien eingeteilt, die sich in der Schwere der möglichen Folgen von Blitzschäden unterscheiden.

Zur Kategorie I zählen Industrieanlagen, in denen unter normalen technischen Bedingungen explosionsfähige Konzentrationen von Gasen, Dämpfen, Stäuben und Fasern vorhanden sein und entstehen können. Jeder Blitzeinschlag, der eine Explosion verursacht, birgt eine erhöhte Zerstörungs- und Todesgefahr nicht nur für dieses Objekt, sondern auch für die umliegenden Objekte

Zur Kategorie II gehören Industriegebäude und Bauwerke, in denen aufgrund eines Verstoßes gegen das normale technische Regime eine explosionsfähige Konzentration auftritt, sowie Außenanlagen, die explosive Flüssigkeiten und Gase enthalten. Bei diesen Objekten besteht bei einem Blitzeinschlag nur dann Explosionsgefahr, wenn er mit einem technischen Unfall oder der Aktivierung von Atem- oder Notventilen in Außenanlagen zusammenfällt. Aufgrund der mäßigen Dauer der Gewitter auf dem Territorium der UdSSR ist die Wahrscheinlichkeit des Zusammentreffens dieser Ereignisse recht gering.

Zur Kategorie III zählen Gegenstände, deren Folgen mit geringeren Sachschäden verbunden sind als in explosionsgefährdeter Umgebung. Dazu gehören Gebäude und Bauwerke mit feuergefährlichen Räumlichkeiten oder Bauwerke mit geringer Feuerwiderstandsdauer, für die sich die Anforderungen an den Blitzschutz mit zunehmender Schadenswahrscheinlichkeit des Objekts (erwartete Anzahl von Blitzeinschlägen) verschärfen. Darüber hinaus umfasst die Kategorie III Objekte, deren Beschädigung eine Gefahr einer elektrischen Belastung für Menschen und Tiere darstellt: große öffentliche Gebäude, Viehställe, hohe Bauwerke wie Rohre, Türme, Denkmäler. Zu Kategorie III schließlich zählen kleine Gebäude in ländlichen Gebieten, in denen am häufigsten brennbare Bauwerke zum Einsatz kommen. Laut Statistik sind diese Objekte für einen erheblichen Anteil der durch Gewitter verursachten Brände verantwortlich. Aufgrund der geringen Kosten dieser Gebäude erfolgt ihr Blitzschutz mit vereinfachten Methoden, die keinen nennenswerten Materialaufwand erfordern (Absatz 2.30).

6. MITTEL UND METHODEN DES BLITZSCHUTZES

Anforderungen an die Umsetzung des gesamten Maßnahmenspektrums zum Blitzschutz von Objekten der Kategorien I, II und III sowie an die Gestaltung von Blitzableitern sind in § 2 und 3 des RD 34.21.122-87 festgelegt. In diesem Abschnitt des Handbuchs werden die wichtigsten Bestimmungen dieser Anforderungen erläutert.

Unter Blitzschutz versteht man eine Reihe von Maßnahmen, die darauf abzielen, einen direkten Blitzeinschlag auf ein Objekt zu verhindern oder zu beseitigen gefährliche Folgen verbunden mit einem direkten Schlag; Zu diesem Komplex gehört auch eine Schutzausrüstung, die das Objekt vor den sekundären Auswirkungen von Blitzen und der Einleitung hoher Spannungen schützt.

Ein Mittel zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen ist ein Blitzableiter – ein Gerät, das für den direkten Kontakt mit dem Blitzkanal und die Ableitung seines Stroms in den Boden ausgelegt ist.

Blitzableiter werden in freistehende unterteilt, die die Ausbreitung des Blitzstroms unter Umgehung des Objekts gewährleisten und am Objekt selbst installiert werden. In diesem Fall breitet sich der Strom auf kontrollierten Wegen aus, sodass die Wahrscheinlichkeit einer Verletzung von Personen (Tieren), einer Explosion oder eines Brandes gering ist.

Durch die Installation freistehender Blitzableiter wird die Möglichkeit einer thermischen Einwirkung auf das Objekt beim Einschlag des Blitzableiters ausgeschlossen; Für Objekte mit ständiger Explosionsgefahr der Kategorie I wurde diese Schutzmethode übernommen, die eine minimale Anzahl gefährlicher Stöße während eines Gewitters gewährleistet. Für Objekte der Kategorien II und III, die sich durch eine geringere Explosions- oder Brandgefahr auszeichnen, ist die Verwendung von freistehenden und am Schutzobjekt installierten Blitzableitern gleichermaßen zulässig.

Der Blitzableiter besteht aus folgenden Elementen: Blitzableiter, Stütze, Ableitung und Erdungsleiter. In der Praxis können sie jedoch eine einzige Struktur bilden, zum Beispiel ist ein Metallmast oder -binder eines Gebäudes gleichzeitig ein Luftterminal, eine Stütze und eine Ableitung.

Basierend auf der Art des Blitzableiters werden Blitzableiter in Stangen (vertikal), Kabel (horizontal verlängert) und Maschen unterteilt, die aus horizontalen Längs- und Querelektroden bestehen, die an Kreuzungen verbunden sind. Stab- und Kabelblitzableiter können entweder freistehend oder vor Ort installiert werden; Blitzschutzgitter werden auf nichtmetallischen Dächern geschützter Gebäude und Bauwerke verlegt. Das Auslegen von Netzen ist jedoch nur bei Gebäuden mit horizontalen Dächern sinnvoll, bei denen die Wahrscheinlichkeit eines Blitzeinschlags in jedem Teil des Netzes gleich hoch ist. Bei großen Dachneigungen sind Blitzeinschläge am wahrscheinlichsten in Firstnähe und in diesen Fällen führt die Verlegung von Netzen über die gesamte Dachfläche zu ungerechtfertigten Metallkosten; Wirtschaftlicher ist die Installation von Stab- oder Kabelblitzableitern, deren Schutzzone die gesamte Anlage umfasst. Aus diesem Grund ist in Abschnitt 2.11 die Verlegung von Blitzschutznetzen auf nichtmetallischen Dächern mit einer Neigung von nicht mehr als 1:8 zulässig. Manchmal ist das Verlegen des Netzes über dem Dach aufgrund seiner Strukturelemente (z. B. der welligen Oberfläche der Abdeckung) umständlich. In diesen Fällen ist es zulässig, das Netz unter der Isolierung oder Abdichtung zu verlegen, sofern diese aus feuerfesten oder feuerbeständigen Materialien bestehen und ihr Ausfall bei einer Blitzentladung nicht zu einem Brand des Daches führt (Ziffer 2.11).

Bei der Auswahl von Schutzmitteln gegen direkte Blitzeinschläge und Blitzableitertypen müssen wirtschaftliche, technologische und technische Aspekte berücksichtigt werden Design-Merkmale Objekte. In allen möglichen Fällen müssen in der Nähe befindliche hohe Bauwerke als freistehende Blitzableiter und Strukturelemente von Gebäuden und Bauwerken, wie Metalldächer, Dachbinder, Metall- und Stahlbetonsäulen und Fundamente, als Blitzableiter, Ableitungen und Erdungsleiter verwendet werden . Diese Bestimmungen werden in den Absätzen berücksichtigt. 1,6, 1,8, 2,11, 2,12, 2,25. Der Schutz vor den thermischen Auswirkungen eines direkten Blitzeinschlags erfolgt durch die richtige Auswahl der Querschnitte von Blitzableitern und Ableitungen (Tabelle 3), der Dicke der Gehäuse von Außenanlagen (Abschnitt 2.15), deren Schmelzen und Eindringen nicht möglich ist treten bei den oben genannten Parametern Blitzstrom, übertragene Ladung und Temperatur im Kanal auf.

Der Schutz vor mechanischer Zerstörung verschiedener Gebäudestrukturen durch direkte Blitzeinschläge erfolgt: Beton – durch Bewehrung und Bereitstellung zuverlässiger Kontakte an den Verbindungsstellen mit der Bewehrung (Abschnitt 2.12); nichtmetallische vorstehende Teile und Verkleidungen von Gebäuden – unter Verwendung von Materialien, die keine Feuchtigkeit oder gaserzeugende Stoffe enthalten.

Der Schutz vor Überschlägen auf das Schutzobjekt im Falle einer Beschädigung freistehender Blitzableiter wird durch die richtige Auswahl der Schutzleiterkonstruktionen und Isolationsabstände zwischen Blitzableiter und Objekt erreicht (Absätze 2.2 – 2.5). Der Schutz vor Überlappungen innerhalb eines Gebäudes bei Blitzstromdurchfluss wird durch eine entsprechende Wahl der Anzahl der Ableitungen gewährleistet, die auf kürzesten Wegen zu den Erdungsleitern verlegt werden (Abschnitt 2.11).

Der Schutz vor Berührungs- und Schrittspannungen (Absätze 2.12, 2.13) wird durch die Verlegung von Leitern an für Menschen unzugänglichen Stellen und die gleichmäßige Verlegung von Schutzleitern in der gesamten Anlage gewährleistet.

Der Schutz vor sekundären Blitzeinwirkungen wird durch folgende Maßnahmen gewährleistet. Von der elektrostatischen Induktion und der Einführung eines hohen Potenzials – durch die Begrenzung von Überspannungen, die an Geräten, Metallstrukturen und Eingangskommunikationen entstehen, durch deren Anschluss an Erdungselektroden bestimmter Bauart; aus Elektromagnetische Induktion— Begrenzung des Bereichs offener Konturen innerhalb von Gebäuden durch Platzierung von Jumpern an Stellen, an denen Metallkommunikation zusammenkommt. Um Funkenbildung an den Verbindungsstellen ausgedehnter Metallverbindungen zu vermeiden, sind niedrige Übergangswiderstände gewährleistet – nicht mehr als beispielsweise 0,03 Ohm. Bei geflanschten Rohrleitungsverbindungen wird diese Anforderung durch Anziehen von sechs Schrauben an jedem Flansch erfüllt (Abschnitt 2.7).

7. SCHUTZMASSNAHMEN UND SCHUTZZONEN VON BLITZANTRIEBEN

Nachfolgend erläutern wir den Ansatz zur Festlegung von Blitzableiterschutzzonen, deren Aufbau nach den Formeln des Anhangs 3 des RD 34.21.122-87 erfolgt.

Die Schutzwirkung eines Blitzableiters beruht auf der „Eigenschaft des Blitzes, höher und gut geerdete Objekte eher zu treffen als nahegelegene Objekte mit geringerer Höhe.“ Daher wird dem Blitzableiter, der sich über das zu schützende Objekt erhebt, die Eigenschaft zugeschrieben, dass er höher und gut geerdete Objekte trifft Funktion zum Abfangen von Blitzen, die ohne Blitzableiter in das Objekt einschlagen würden. Quantitativ wird die Schutzwirkung eines Blitzableiters durch die Wahrscheinlichkeit eines Durchbruchs bestimmt – das Verhältnis der Anzahl der Blitzeinschläge zu einem geschützten Objekt (die Anzahl). der Durchschläge) zur Gesamtzahl der Einschläge auf den Blitzableiter und das Objekt.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Wahrscheinlichkeit eines Durchbruchs abzuschätzen, basierend auf unterschiedlichen physikalischen Konzepten der Prozesse von Blitzschäden. RD 34.21.122-87 verwendet die Ergebnisse von Berechnungen unter Verwendung einer probabilistischen Technik, die die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung eines Blitzableiters und eines Objekts mit der Streuung nach unten gerichteter Blitzflugbahnen in Beziehung setzt, ohne Schwankungen in seinen Strömen zu berücksichtigen.

Nach dem angenommenen Berechnungsmodell ist es unmöglich, einen idealen Schutz gegen direkte Blitzeinschläge zu schaffen, bei dem Durchbrüche in das Schutzobjekt vollständig ausgeschlossen sind. In der Praxis ist es jedoch machbar gegenseitige Übereinkunft Objekt und Blitzableiter, was eine geringe Durchbruchswahrscheinlichkeit bietet, zum Beispiel 0,1 und 0,01, was einer Reduzierung der Anzahl der Schäden am Objekt um etwa das 10- bis 100-fache im Vergleich zu einem ungeschützten Objekt entspricht. Bei den meisten modernen Anlagen gewährleistet ein solches Schutzniveau eine geringe Anzahl von Durchbrüchen über die gesamte Lebensdauer.

Oben haben wir ein Industriegebäude mit einer Höhe von 20 m und Grundrissabmessungen von 100 x 100 m betrachtet, das sich in einem Gebiet mit einer Gewitterdauer von 40–60 Stunden pro Jahr befindet; Wenn dieses Gebäude durch Blitzableiter mit einer Durchbruchswahrscheinlichkeit von 0,1 geschützt ist, ist in 50 Jahren nicht mehr als ein Durchbruch zu erwarten. Gleichzeitig sind nicht alle Durchschläge gleichermaßen gefährlich für das Schutzobjekt; beispielsweise ist eine Zündung bei hohen Strömen oder übertragenen Ladungen möglich, die nicht bei jeder Blitzentladung vorkommen. Folglich kann davon ausgegangen werden, dass eine bestimmte Anlage über einen Zeitraum von offensichtlich mehr als 50 Jahren nur einer gefährlichen Auswirkung ausgesetzt ist, während bei den meisten Industrieanlagen der Kategorien II und III während der gesamten Dauer ihres Bestehens nicht mehr als eine gefährliche Auswirkung zu erwarten ist. Bei einer Ausbruchswahrscheinlichkeit von 0,01 kann dasselbe Gebäude höchstens mit einem Ausbruch in 500 Jahren rechnen – ein Zeitraum, der weit über die Lebensdauer einer Industrieanlage hinausgeht. Solch hohes Niveau Der Schutz ist nur für Objekte der Kategorie I gerechtfertigt, von denen eine ständige Explosionsgefahr ausgeht.

Durch die Durchführung einer Reihe von Berechnungen der Wahrscheinlichkeit eines Durchbruchs in der Nähe eines Blitzableiters ist es möglich, eine Oberfläche zu konstruieren, die die geometrische Position der Eckpunkte geschützter Objekte darstellt, für die die Durchbruchwahrscheinlichkeit einen konstanten Wert hat. Diese Fläche ist die äußere Grenze des Raumes, der Blitzschutzzone genannt wird; Für einen Blitzableiter mit einem Stab beträgt dieser Grenzwert Seitenfläche kreisförmiger Kegel, für ein einzelnes Kabel - eine flache Giebelfläche.

Typischerweise wird eine Schutzzone durch die maximale Wahrscheinlichkeit eines Durchbruchs entsprechend ihrer äußeren Grenze gekennzeichnet, obwohl in den Tiefen der Zone die Wahrscheinlichkeit eines Durchbruchs deutlich abnimmt.

Die Berechnungsmethode ermöglicht die Bildung einer Schutzzone für Stab- und Kabelblitzableiter mit einem beliebigen Wert der Durchbruchswahrscheinlichkeit, d. h. Für jeden Blitzableiter (einfach oder doppelt) können Sie beliebig viele Schutzzonen aufbauen. Für die meisten gewerblichen Gebäude kann jedoch durch den Einsatz von zwei Zonen mit einer Durchbruchwahrscheinlichkeit von 0,1 und 0,01 ein ausreichender Schutz gewährleistet werden.

Im Sinne der Zuverlässigkeitstheorie ist die Durchbruchswahrscheinlichkeit ein Parameter, der den Ausfall eines Blitzableiters charakterisiert Schutzvorrichtung. Bei diesem Ansatz entsprechen die beiden akzeptierten Schutzzonen einem Zuverlässigkeitsgrad von 0,9 und 0,99. Diese Zuverlässigkeitsbewertung gilt, wenn sich das Objekt in der Nähe der Grenze der Schutzzone befindet, beispielsweise ein Objekt in Form eines Rings, der koaxial zu einem Blitzableiter liegt. Bei realen Objekten (normalen Gebäuden) am Rande der Schutzzone befinden sich in der Regel nur die oberen Elemente und der größte Teil des Objekts befindet sich in den Tiefen der Zone. Die Beurteilung der Zuverlässigkeit der Schutzzone entlang ihrer Außengrenze führt zu übermäßig unterschätzten Werten. Um daher die in der Praxis vorhandene relative Lage von Blitzableitern und Objekten zu berücksichtigen, wird den Schutzzonen A und B in RD 34.21.122-87 ein ungefährer Zuverlässigkeitsgrad von 0,995 bzw. 0,95 zugewiesen.

Lineare Abhängigkeiten zwischen den berechneten Parametern von Schutzzonen des Typs B ermöglichen es, die Höhen von Blitzableitern mit ausreichender Genauigkeit für die Praxis mithilfe von Nomogrammen abzuschätzen, die den Berechnungsaufwand reduzieren. Solche Nomogramme, die gemäß den Formeln und Notationen von Anhang 3 von RD 34.21.122-87 erstellt wurden, sind in Abb. dargestellt. P4.1 zur Bestimmung der Höhen von Stab C und Kabel T von Einzel- und Doppelblitzableitern (entwickelt von Giproprom).

Reis. P4.1. Nomogramme zur Bestimmung der Höhe von einfachen (a) und doppelt gleich hohen (b) Blitzableitern in Zone B

Die Methode zur Berechnung der Durchbruchswahrscheinlichkeit wurde nur für nach unten gerichtete Blitze entwickelt, die überwiegend in Objekte mit einer Höhe von bis zu 150 m einschlagen. M. Daher sind in RD 34.21.122 - 87 Formeln zur Bildung von Schutzzonen für Einzel- und Mehrfachstab- und Kabelblitzableiter auf eine Höhe von 150 begrenzt M. Bisher gibt es nur sehr wenige tatsächliche Daten zur Anfälligkeit von Objekten größerer Höhe gegenüber abwärts gerichteten Blitzen, die sich größtenteils auf den Fernsehturm Ostankino beziehen. Basierend auf fotografischen Aufnahmen lässt sich argumentieren, dass der nach unten gerichtete Blitz mehr als 200 m unter seiner Spitze bricht und in einer Entfernung von etwa 200 m auf den Boden einschlägt M vom Fuß des Turms. Wenn wir den Ostankino-Fernsehturm als Stabblitzableiter betrachten, können wir daraus schließen, dass die relativen Größen der Schutzzonen von Blitzableitern mit einer Höhe von mehr als 150 M nehmen mit zunehmender Höhe der Blitzableiter stark ab. Unter Berücksichtigung der begrenzten tatsächlichen Daten zur Anfälligkeit ultrahoher Objekte enthält RD 34.21.122 - 87 Formeln zur Errichtung von Schutzzonen nur für Stabblitzableiter mit einer Höhe von mehr als 150 M.

Eine Methode zur Berechnung von Schutzzonen gegen aufsteigende Blitze wurde noch nicht entwickelt. Aus Beobachtungsdaten ist jedoch bekannt, dass aufsteigende Entladungen von spitzen Objekten in der Nähe der Spitze hoher Strukturen angeregt werden und die Entwicklung anderer Entladungen aus tieferen Ebenen behindern. Daher wird bei so hohen Objekten wie Stahlbetonschornsteinen oder -türmen zunächst der Schutz vor mechanischer Zerstörung des Betons bei Erregung durch aufsteigende Blitze gewährleistet, was aus konstruktiven Gründen durch den Einbau maximal möglicher Stab- oder Ringblitzableiter erfolgt , Überschuss über die Oberkante des Objekts (Absatz 2.31) .

8. ANSATZ FÜR STANDARDBEDINGUNGEN ZUM BLITZSCHUTZ UND ERDUNG

Der in RD 34.21.122-87 übernommene Ansatz zur Auswahl von Erdungsleitern für den Blitzschutz von Gebäuden und Bauwerken wird nachstehend erläutert.

Einer von effektive Wege Die Begrenzung von Blitzüberspannungen im Stromkreis des Blitzableiters sowie an Metallkonstruktionen und -geräten der Anlage besteht darin, niedrige Erdungswiderstände sicherzustellen. Daher unterliegen bei der Auswahl des Blitzschutzes der Widerstand der Erdungselektrode oder ihre anderen widerstandsbezogenen Eigenschaften einer Normung.

Bis vor kurzem war der Impulswiderstand gegen die Ausbreitung von Blitzströmen für Blitzschutz-Erdungsleiter genormt: Der maximal zulässige Wert wurde mit 10 angenommen Ohm für Gebäude und Bauwerke der Kategorien I und II sowie 20 Ohm für Gebäude und Bauwerke der Kategorie III. In diesem Fall durfte der Impulswiderstand auf 40 erhöht werden Ohm in Böden mit einem Widerstand von mehr als 500 Ohm m bei gleichzeitiger Entfernung von Blitzableitern von Objekten der Kategorie I in einem Abstand, der einen Durchschlag in der Luft und im Boden gewährleistet. Für Außeninstallationen wurde der maximal zulässige Impulswiderstand von Erdungsleitern mit 50 angenommen Ohm.

Der Stoßwiderstand der Erdungselektrode ist ein quantitatives Merkmal komplexer physikalischer Prozesse bei der Ausbreitung von Blitzströmen im Erdreich. Sein Wert unterscheidet sich vom Widerstand des Erdungsleiters bei der Ausbreitung industrieller Frequenzströme und hängt von mehreren Parametern des Blitzstroms (Amplitude, Steigung, Frontlänge) ab, die in weiten Grenzen schwanken. Mit zunehmendem Blitzstrom sinkt der Impulswiderstand der Erdungselektrode und im möglichen Verteilungsbereich von Blitzströmen (von Einheiten bis Hunderten von Kiloampere) kann sein Wert um das 2- bis 5-fache sinken.

Beim Entwurf einer Erdungselektrode ist es unmöglich, die Werte der durch sie fließenden Blitzströme vorherzusagen, und daher ist es unmöglich, die entsprechenden Werte der Impulswiderstände im Voraus abzuschätzen. Unter diesen Bedingungen bringt die Standardisierung von Erdungsleitern nach ihrem Impulswiderstand offensichtliche Nachteile mit sich. Es ist sinnvoller, bestimmte Ausführungen von Erdungsleitern gemäß der folgenden Bedingung auszuwählen. Der Stoßwiderstand von Erdungsleitern im gesamten möglichen Blitzstrombereich sollte die angegebenen maximal zulässigen Werte nicht überschreiten.

Diese Normung wurde in Paragraphen übernommen. 2.2, 2.13, 2.26, Tabelle. 2: Für eine Reihe von Standardausführungen wurden Impulswiderstände berechnet, wenn die Blitzströme zwischen 5 und 100 schwankten kA und basierend auf den Berechnungsergebnissen wurde eine Auswahl von Erdungsleitern durchgeführt, die die akzeptierte Bedingung erfüllen.

Derzeit sind Stahlbetonfundamente übliche und empfohlene Erdungskonstruktionen (RD 34.21.122-87, Abschnitt 1.8). Sie werden vorgestellt zusätzliches Bedürfnis— Beseitigung der mechanischen Zerstörung von Beton, wenn sich Blitzströme durch das Fundament ausbreiten. Stahlbetonkonstruktionen können einer hohen Dichte von Blitzströmen standhalten, die sich über die Bewehrung ausbreiten, was mit der kurzen Dauer dieser Ausbreitung verbunden ist. Einzelne Stahlbetonfundamente (Pfähle mit einer Länge von mindestens 5 oder Fundamente mit einer Länge von mindestens 2). M) sind in der Lage, Blitzströmen bis zu 100 V ohne Zerstörung standzuhalten kA, gemäß dieser Bedingung in der Tabelle. 2 RD 34.21.122-87 legt die zulässigen Abmessungen einzelner Erdungsleiter aus Stahlbeton fest. Für große Fundamente mit bzw größere Oberfläche Bewehrung ist bei möglichen Blitzströmen eine betonzerstörungsgefährliche Stromdichte unwahrscheinlich.

Die Normierung der Parameter von Erdungsleitern gemäß ihrer Standardausführung hat eine Reihe von Vorteilen: Sie entspricht der in der Baupraxis akzeptierten Normung von Stahlbetonfundamenten unter Berücksichtigung ihrer weit verbreiteten Verwendung als natürliche Erdungsleiter; bei der Auswahl des Blitzschutzes ist dies nicht der Fall erforderlich, um Berechnungen des Impulswiderstands von Erdungsleitern durchzuführen, wodurch die Lautstärke verringert wird Design-Arbeit.

9. BEISPIELE FÜR DEN BLITZSCHUTZ FÜR VERSCHIEDENE OBJEKTE* (ABB. P4.2-P4.E)

* Entwickelt von VNIPI Tyazhpromepsktroproekt, Giprotruboprovod Institute und GIAP,

Reis. P4.2. Blitzschutz eines Gebäudes der Kategorie I mit einem freistehenden Doppelstab-Blitzableiter (ρ = 300 Ohm m, S in ≤ 4 M, S z ≤ 6 M):

1 – Grenze der Schutzzone; 2 - Fundamenterdungsleiter; 3 - Schutzzone bei 8,0 M

Reis. P4.3. Blitzschutz eines Gebäudes der Kategorie I mit separatem Oberleitungs-Blitzableiter (ρ = 300 Ohm m, S â ≤ 4 M, S z ≤ 6 M, Sin1 ≥ 3,5 M):

1 - Kabel; 2 – Grenze der Schutzzone; 3 - Eingang der unterirdischen Rohrleitung; 4 – Verteilungsgrenze der Explosionskonzentration; 5 – durch Schweißen hergestellte Verstärkungsverbindungen; 6 - Stahlbetonfundament; 7 – eingebettete Elemente zum Anschluss von Geräten; 8 - Erdungsleiter aus Stahl 4×40 mm; 9 - Erdungsleiter - Fußstützen aus Stahlbeton; 10 – Grenze der Schutzzone bei 10,5

Abbildung P4.4. Blitzschutz eines Gebäudes der Kategorie II mit einem auf dem Dach verlegten Netz unter Abdichtung:

1 - Blitzschutznetz; 2 - Abdichtung des Gebäudes; 3 - Bauunterstützung; 4 – Stahlbrücke; 5 - Säulenverstärkung; 6 - Erdungsleiter, Stahlbetonfundamente; 7 - eingebetteter Teil; 8 – Überführungsunterstützung; 9 - technologische Überführung

Reis. P4.5. Blitzschutz eines Gebäudes der Kategorie II mit Metallbindern (Stahlbetonsäulen und Fundamente werden als Ableitungen und Erdungsleiter verwendet):

1 - Säulenverstärkung; 2 - Fundamentverstärkung; 3 - Erdungselektrode; 4 - Stahlfachwerk; 5 - Stahlbetonsäule; 6 - an die Bewehrung angeschweißte Ankerbolzen; 7 - eingebetteter Teil

Reis. P4.6. Aufbau der Werkstatt zur Komprimierung von Stickstoff-Wasserstoff-Gemischen (als explosiv eingestuft mit Zone der Klasse B-1a):

Legende: - Blitzableiter (Nr. 1-6); —.—.—.- stromführendes Metallband; — Gasauslassrohre zum Ablassen von Gasen nicht explosionsfähiger Konzentration in die Atmosphäre; - die gleiche explosive Konzentration

Abb., P4.7. Blitzschutz eines Metalltanks mit einem Fassungsvermögen von 20.000. m 3 mit Kugeldach:

1 - Atemventil; 2 - Bereich der Freisetzung von Gasen mit explosiver Konzentration; 3 – Grenze der Schutzzone; 4 - Schutzzone in der Höhe h x = 23,7 M; 5 - das gleiche in der Höhe h x =22,76 M

Reis. P4.8. Blitzschutz eines Metalltanks mit einem Fassungsvermögen von 20.000 m3 mit kugelförmigem Dach und Ponton:

1 – Notgasablassventil; 2, 3 - das gleiche wie in Abb. 4,7; 4 - Ponton; 5 – Schutzzone in der Höhe hх = 23 M; 6 - flexibles Kabel

Reis. P4.9. Blitzschutz eines Landhauses mit einem auf dem Dach installierten Kabelblitzableiter:

1 – Kabelblitzableiter; 2 – Eingang einer Freileitung (VL) und Erdung der VL-Haken an der Wand; 3 – Ableiter; 4 - Erdungselektrode

Dieses Thema ist für belarussische Designer sehr relevant. Ich hatte vor etwa zwei Jahren vor, es zu schreiben. In dieser Zeit hat sich viel verändert, es wurden mehrere Veröffentlichungen zu diesem Thema von führenden Experten des Landes veröffentlicht, aber ich möchte dennoch meine bescheidene Meinung äußern.

Bekanntlich wurde in der Republik Belarus am 1. November 2011 anstelle von RD 34.21.122 TKP 336-2011 (Blitzschutz von Gebäuden, Bauwerken und Versorgungseinrichtungen) in Kraft gesetzt.

Sobald dieses TCP herauskam, begann ich, es fleißig zu studieren. Zu diesem Zeitpunkt begann ich bereits zu begreifen, was Design eigentlich ist.

Mittlerweile habe ich einige angesammelt, die speziell für bestimmte Designaufgaben erstellt wurden. In dieser Liste ist jedoch kein Programm zur Berechnung des Bedarfs an einem Blitzschutzgerät enthalten.

Tatsächlich habe ich ein solches Programm, oder besser gesagt sogar zwei.

Mein allererstes Programm, mit dem ich anfing, meine persönlichen Programme zu erstellen, hieß: Das Programm sah so aus:

Ganz oben steht übrigens mein Nachname. Ich habe dieses Programm erstellt, als dieser Blog noch nicht existierte, und der Link führt zu meinem alten Blog, den ich schon lange nicht mehr betreibe und an dem ich meine Fähigkeiten zum Erstellen von Websites geübt habe. Es gab 3 Versionen des Programms, in denen ich meine Fehler behoben habe.

Das Programm konnte kostenlos im Internet im Forum heruntergeladen werden. Ich bin einer der ersten, der ein solches Programm erstellt und ins Internet gestellt hat. Derzeit funktionieren die Download-Links nicht, weil... Dieses Programm ist nicht auf dem neuesten Stand und liefert in manchen Fällen möglicherweise nicht ganz korrekte Ergebnisse.

Tatsache ist, dass die Experten damals noch keine Berechnung verlangten und sich das Programm schlicht als unnötig erwies.

Nach einiger Zeit habe ich mir ein Programm erstellt, das ich so nannte: Ich verteile dieses Programm nicht, ich werde es nicht einmal überprüfen, da es ein offizielles Programm des belarussischen Ministeriums für Notsituationen gibt: Und sie sieht so aus:

Ich bin völlig zufällig auf dieses Programm aufmerksam geworden. Ich bringe meine Berechnung zum Experten und er sagt mir, warum Sie alles manuell berechnet haben, wenn es ein vom Ministerium für Notsituationen entwickeltes Programm gibt

Persönlich habe ich dieses Programm noch nie verwendet, aber die Tatsache, dass das Programm nicht richtig funktioniert, ist 100%ig. Es gibt eine gute Rezension ihres Programms im Internet, in der sie eine Reihe von Fehlern nennen. Ich hoffe, dass diese Fehler jetzt behoben wurden.

Auf der Website des Ministeriums für Notsituationen der Republik Belarus können Sie die Version des Programms vom 04.08.2015 herunterladen.

Bevor Sie mit der Berechnung beginnen, müssen Sie das Wesentliche der Berechnung verstehen. Die Berechnung wird durchgeführt, um zu verstehen, welche Maßnahmen ergriffen werden müssen, um das Gebäude und die Menschen vor Blitzeinschlägen zu schützen.

Am teuersten dürfte ein externer Blitzschutz sein. Bei fast jedem Projekt baue ich Überspannungsableiter und ein Potenzialausgleichssystem ein.

Sie ergreifen zunächst keine Maßnahmen zum Schutz vor Blitzeinschlägen. Nachdem Sie berechnet haben, dass Ihr Risiko höher als akzeptabel ist, beginnen Sie, verschiedene Aktivitäten hinzuzufügen und dadurch die entsprechenden Koeffizienten zu reduzieren.

Die Mitarbeiter des Ministeriums für Notsituationen waren der Ansicht, dass die Berechnung nur von R1 ausreichend sei. Ich als Designer bin sehr glücklich, weil... Sie haben die Berechnung für uns vereinfacht, aber warum zählen wir nicht R2? Der offensichtlichste Fehler, der einem ins Auge fällt, ist, dass bei der Risikoberechnung alle Zwischenwerte von Ra bis Rz summiert werden. Selbst in meinem ersten Programm ist dies nicht der Fall.

Das Wichtigste ist, dass die Prüfung dies akzeptiert, und die Auswahl der erforderlichen Koeffizienten wird nicht schwierig sein. Allerdings gab es Fälle (nicht für mich), in denen der Sachverständige trotz der Berechnung, die nicht erforderlich war, die Durchführung eines externen Blitzschutzes erzwang Das.

Meine persönliche Meinung.

Bei dieser Berechnung müssen Sie wie folgt vorgehen:

Risikoberechnung

Dies gilt nicht speziell für das Programm des Ministeriums für Notsituationen. Alle Berechnungen ergeben nur sehr wenig Aussagekraft. Alle Berechnungen können an die gewünschten Ergebnisse angepasst werden, da nicht alle Experten mit dieser Berechnung vertraut sind. Dies galt insbesondere in der Anfangsphase.

Das Schwierigste, was mir bei der Entwicklung des Programms begegnete, war die Berechnung der Kabelabschirmung und die Auswahl geeigneter Koeffizienten. Ich passe diese Werte dummerweise an das gewünschte Ergebnis an, da niemand im Gebäude die Stromkabel abschirmt.

Ich möchte den Spezialisten, den Entwicklern von TKP 336-2011, eine Frage stellen: Warum sind Sie mit Tabelle 1 in RD 34.21.122-87 (Anweisungen zum Blitzschutz von Gebäuden und Bauwerken) nicht zufrieden?

Meiner Meinung nach ist es notwendig, diese Tabelle zu übernehmen und zu überarbeiten. Fügen Sie weitere Objekte hinzu.

Zum Beispiel:

Schule - III. Klasse.

Wohngebäude 16 Stockwerke - IV. Klasse.

Einstöckiges Haus – kein MH erforderlich.

Es ist durchaus möglich, in der Tabelle 100 Objekte aufzulisten, anhand derer Entscheidungen zum äußeren Blitzschutz getroffen werden können. Darüber hinaus muss ein Objekt in unterschiedlichen Fällen zitiert werden: in städtischen Gebieten, in ländlichen Gebieten, möglicherweise auch abhängig von der Höhe des Gebäudes.

Dies spart sowohl dem Konstrukteur als auch dem Prüfexperten Zeit.

Das nächste Mal werde ich überprüfen, ob alle Fehler, die ich im RMZ v.1.03-Programm gemacht habe, korrigiert wurden.

In diesem Artikel können Sie weitere Probleme und Fragen zu TCH 336-2011 besprechen.

Brauchen Sie einen Blitzschutz?

Blitze und atmosphärische Entladungen sind ein ständiger und nahezu allgegenwärtiger Begleiter des Menschen. Ihre schreckliche Macht schien unseren Vorfahren eine Manifestation des Willens der Götter zu sein. Weltweit haben Wissenschaft und Praxis wirksame Methoden zum Schutz vor den Folgen atmosphärischer Entladungen entwickelt. Unter Blitzschutz versteht man eine Reihe von Maßnahmen zum Schutz des Lebens und der Gesundheit einer Person und ihres Eigentums. Derzeit ist der Blitzschutz als eine Reihe von Standards, Techniken und Mitteln ein sich dynamisch entwickelnder Teil der Welttechnologie.

Blitze und ihre schädlichen Faktoren.

Atmosphärische Entladungen sind verheerend und ihre vielfältigen Folgen stellen eine ernsthafte Gefahr für das Leben und Eigentum von Menschen dar.

Es gibt mehrere Blitztheorien, aber die Hauptsache ist, dass ein Potentialunterschied von bis zu 1000 kV in den Wolken relativ zur Erdoberfläche eine Entladung ungeheurer Leistung von bis zu 200 kA verursacht, die von Blitzen und Donnerschlägen begleitet wird. Die Erwärmung des atmosphärischen Entladungskanals erreicht 30.000 Grad. Die durchschnittliche Entladungsdauer des am häufigsten auftretenden Blitzeinschlags von der Wolke zum Boden beträgt etwa 60–100 µs. Bequemer ist es, die Vielfalt der schädlichen Faktoren und Folgen am Beispiel einer Tabelle zu analysieren.

Manifestation einer Bedrohung	Schädliche Faktoren	Mögliche Konsequenzen
Direkter Blitzeinschlag in ein Gebäude	Entladung bis 200 kA, bis 1000 kV, 30.000 °C	Personenschäden, Zerstörung von Gebäudeteilen, Brände
Fernentladung während eines Blitzeinschlags in der Kommunikation (bis zu 5 oder mehr km).	Entlang von Stromversorgungskabeln und Metallrohrleitungen wurde ein Blitzschlagpotential eingeführt (möglicher Überspannungsimpuls - Hunderte von kV)
Blitzentladung in der Nähe (bis zu 0,5 km vom Gebäude entfernt).	Induziertes Blitzpotential in leitenden Teilen eines Gebäudes und einer Elektroinstallation (möglicher Überspannungsimpuls - mehrere zehn kV)	Personenschäden, Verletzung der Isolierung elektrischer Leitungen, Feuer, Geräteausfall, Verlust von Datenbanken, Ausfälle in automatisierten Systemen
Schalt- und Kurzschlüsse in Niederspannungsnetzen	Überspannungsimpuls (bis 4kV)	Geräteausfall, Verlust von Datenbanken, Ausfälle in automatisierten Systemen

Aus dem oben Gesagten können wir Schlussfolgerungen ziehen:

• Das Potenzial von Blitzen und Gewittern stellt eine reale und vielfältige Bedrohung für Menschenleben und Eigentum dar.
• Da die menschliche Umwelt mit empfindlichen modernen elektronischen Geräten gesättigt ist, ist sie extrem anfällig für die Auswirkungen von atmosphärischen Überspannungen und Schaltüberspannungen geworden.

Als Beispiel sei folgende Statistik genannt: Mehr als 25 % der Versicherungsleistungen in Deutschland decken Schäden durch Blitzschlag und Überspannung.

Die Notwendigkeit eines Blitz- und Überspannungsschutzes steht für jeden außer Zweifel, der die Folgen atmosphärischer Entladungen miterlebt hat.

Eine kurze Liste von Problemen im Zusammenhang mit der Sicherheit bestehender Bauwerke, der Planung und Umsetzung des Blitzschutzes von Gebäuden auf dem Territorium der Russischen Föderation.

Im Kern sind die Probleme des russischen Blitzschutzes regulatorischer Natur. Die aktuellen Standards im Bereich Blitzschutz in der Russischen Föderation spiegeln die Errungenschaften nicht vollständig wider moderne Wissenschaft und Technologie. Effektive Methoden und Blitzschutzmittel sind in den IEC-Normen (International Electrotechnical Commission) am umfassendsten dargestellt und werden durch eine Vielzahl von bestätigt praktische Anwendung in Industrieländern.

Um den Text des Artikels leichter verstehen zu können, ist es notwendig, die funktionalen Namen der grundlegenden Abschnitte des in der internationalen Praxis übernommenen Blitzschutzsystems anzugeben.

Aus einem sehr allgemeinen Vergleich der weltweiten und russischen Standards lassen sich eine Reihe grundlegender Schlussfolgerungen ziehen.

Zum Abschnitt Äußerer Blitzschutz:

• Im Gegensatz zu den Normen der Russischen Föderation wurde in den IEC-Normen eine detaillierte Schutzmethode entwickelt, bei der Blitzschutzschaltungen (Gitter) auf komplexen Gebäudedächern in Kombination mit dem Schutz hervorstehender Teile angebracht werden.
• Das russische Leitliniendokument „Anweisungen für die Installation des Blitzschutzes von Gebäuden und Bauwerken“ (RD 34.21.122-87) schreibt nicht die weltweite Praxis der Verwendung von Korrosionsschutzmaterialien und fabrikfertigen Elementen, einschließlich Erdungsleitern und Schraubverbindungen, vor aus verzinktem Stahl in Erdungsgeräten.
• Dieselben Anweisungen legen die eindeutige Praxis fest, einen Blitzschlag mit einer Metalldacheindeckung abzuwehren. Gleichzeitig wird diese Methode in den IEC-Regulierungsdokumenten nur in Fällen verwendet, in denen die Sicherheit dieser Beschichtung nicht gewährleistet werden muss.

Zum Abschnitt des Inneren Blitzschutzes:

Das internationale Konzept des zonalen Überspannungsschutzes für elektrische Anlagen von Gebäuden, Informations- und Telekommunikationssystemen, elektronischen Geräten und Endgeräten liegt derzeit praktisch außerhalb des Tätigkeitsbereichs russischer Spezialisten.

• Die IEC-Normen erarbeiten sorgfältig die Regeln und Empfehlungen für den Einsatz von Überspannungsableitern gemäß dem Zonenkonzept des inneren Blitzschutzes sowie die Anforderungen daran. Gleichzeitig enthält die neue Ausgabe des PUE nur bruchstückhafte Hinweise zur Notwendigkeit, an den eingehenden Schaltschränken Ableiter für die Luftzufuhr der Versorgungsleitung zu installieren.
• Russische Normen haben keine Reihe von Methoden und Mitteln entwickelt, um moderne Schwachstromnetze, Geräte und Geräte vor Blitzschlag und Schaltüberspannungen zu schützen.

Daher ist dies keine erschöpfende Liste der realen Probleme, mit denen Entwickler, Bauunternehmer und Grundstückseigentümer konfrontiert sind.

Mangels Praxis der Verwendung werkseitig vorgefertigter Elemente ist ein wirksamer äußerer Blitzschutz von Ferienhäusern, Siedlungen und ähnlichen Gebäuden nur durch den Einsatz freistehender Hochstab-Blitzableiter möglich. In der Regel sind Entwickler und Eigentümer mit dieser Entscheidung nicht zufrieden, denn die architektonische Individualität des Gebäudes wird verletzt und seine Umsetzung ist mit erheblichen Kosten verbunden.

Die Verwendung von Metalldächern (insbesondere Metallziegeln) als Luftdurchlass kann zu Verformungen und Zerstörung führen Blattmaterial, sowie Brand der brennbaren Materialien der darunter liegenden Dachkonstruktionen.

Bei der Installation eines äußeren Blitzschutzes bei sanierten Industrie-, öffentlichen und öffentlichen Gebäuden treten Schwierigkeiten auf Verwaltungsgebäude. Bei solchen Anlagen ist es kostengünstiger, unabhängig von stromführenden Gebäudestrukturen einen äußeren Blitzschutz und eine Erdung durchzuführen, als deren Eignung zu ermitteln und zu sanieren. Aufgrund der praktischen Nichtverfügbarkeit fabrikfertiger Elemente auf dem Markt ist es schwierig, den Blitzschutz dieser Objekte effektiv und wirtschaftlich umzusetzen.

Blitzschutzteile und Erdungsgeräte, die unter Baubedingungen aus improvisierten Materialien hergestellt werden, weisen in der Regel eine geringe Haltbarkeit, einen unzureichenden Schutzgrad vor direkten Einschlägen und keinen Schutz vor übertragenem und induziertem Blitzpotential auf.

Öffentliche und industrielle städtische Gebäude, die durch leitfähige Baukonstruktionen vor direkten Blitzeinschlägen geschützt sind, sind in der Regel mit Elektroinstallationen ohne innere Blitzschutzeinrichtungen ausgestattet. Eigentümern und Betreibern können erhebliche Kosten entstehen, um die Folgen zu beseitigen und Schäden durch Blitzschlag und Schaltüberspannungen in Netzen abzudecken.

Teure und impulsspannungsempfindliche Geräte der Informationstechnik, Telekommunikations- und Automatisierungssysteme kommen jedes Jahr zunehmend in Alltag, Management, Industrie und Kommunikation zum Einsatz. Ihr unterbrechungsfreier Betrieb und ihre Sicherheit erfordern komplexe und hochwertige Geräte zur Begrenzung von Blitz- und Schaltüberspannungen mit für Fachleute verständlichen Anwendungs-, Installations- und Betriebsregeln.

Unter diesen Bedingungen ist das Thema einer möglichen Reduzierung der Risiken von Versicherungsunternehmen und dementsprechend die Höhe der Tarife für Immobilien- und Sachversicherer von großem Interesse.

Experten bieten Ihnen an, ein neues Maß an Sicherheit für die Häuser zu schaffen, in denen Sie leben, die Sie bauen, ausstatten und gestalten. Die umfassende Ausstattung mit Systemgeräten des führenden deutschen Herstellers OBO Bettermann ist eine bewährte und effektive Lösung zum Schutz vor Blitz- und Überspannungen.

Blitzschutz ist ein Komplex verschiedener Arten von Maßnahmen und Mitteln zu deren Umsetzung, die die Sicherheit von Menschen, die Sicherheit von Gebäuden und Bauwerken, Geräten und Materialien vor direkten Blitzeinschlägen, elektromagnetischer und elektrostatischer Induktion sowie vor der Einleitung hoher Blitze gewährleisten Potenziale durch Metallstrukturen und Kommunikation.

Jährlich ereignen sich auf dem Globus bis zu 16 Millionen Gewitter, also etwa 44.000 pro Tag. Gleichzeitig kann mit der Formel die zu erwartende Anzahl von Blitzeinschlägen pro Jahr in Gebäuden und Bauwerken ohne Blitzschutz ermittelt werden

N=10 -6 N[(A+6 h x)(B+6 h x)- 7,7h x 2],

Wo P - Die durchschnittliche Anzahl von Blitzeinschlägen auf 1 km 2 Erdoberfläche pro Jahr variiert je nach Intensität der Gewitteraktivität zwischen 2,5 und 7,5: Für Zentralrussland kann dies akzeptiert werden n = 5; a, b - jeweils die Länge und Breite des geschützten Gebäudes oder Bauwerks, m; h x - Höhe des Gebäudes (Struktur) entlang seiner Seiten, m.

Für Schornsteine ​​von Kesselhäusern, Wasser- und Silotürmen, Masten, Bäumen und anderen Objekten wird mit der Formel die zu erwartende Anzahl von Blitzeinschlägen pro Jahr ermittelt

N = 10 -6 πr 2 n,

wobei r der äquivalente Radius m ist: r= 3,5A; H- Objekthöhe, m.

Ein direkter Blitzeinschlag ist aufgrund des direkten Kontakts des Blitzkanals mit den betroffenen Objekten sehr gefährlich für Menschen, Gebäude und Bauwerke. Allein die durch dieses Phänomen verursachten Schäden durch Brände und Explosionen sind zum Teil enorm. Ein direkter Blitzeinschlag kann auch schwere mechanische Schäden verursachen, die meist Schornsteine, Masten, Türme und manchmal auch Gebäudewände unbrauchbar machen. Gleichzeitig zeigen Berechnungen, dass die Kosten für die Umsetzung von Blitzschutzmaßnahmen etwa 1,5-mal geringer sind als die Kosten für Gebäude und Bauwerke, die innerhalb von fünf Jahren abgebrannt sind.

Es gibt zwei Haupttypen von Blitzen: lineare und kugelförmige Blitze.

Ein linearer Blitz ist eine Entladung atmosphärischer Elektrizität zwischen Wolken oder zwischen Wolken und Boden, die in Zehntausendstelsekunden auftritt und von Donner und einem Stromfluss von mehreren zehn Kiloampere (in manchen Fällen bis zu 500 kA) begleitet wird. Der Weg des Blitzes ist verzweigt, da sich auf seinem Weg Luftabschnitte befinden verschiedene Eigenschaften, und die Entladung wählt immer den Weg des geringsten Widerstands. Wenn sich die Entladung der Erdoberfläche nähert, beginnen andere Faktoren, ihren weiteren Verlauf zu beeinflussen. Am häufigsten strömt die Entladung zu erhöhten Stellen am Boden (Hügel usw.) oder zu hohen Gebäuden (Schornsteine, Masten usw.), wo die Ladungen mit entgegengesetztem Vorzeichen (positiv) besonders groß sind.

Die Selektivität der Entladung wird auch von der elektrischen Leitfähigkeit des Bodens beeinflusst. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Blitze direkt in tiefe Schluchten mit feuchtem Boden und guter elektrischer Leitfähigkeit einschlagen. Daher gelten in hügeligen Gebieten felsige und sandige Hänge als die sichersten, da der hohe elektrische Widerstand des Bodens an solchen Stellen die Wahrscheinlichkeit eines Blitzeinschlags verringert. Wenn sich eine Person während eines Gewitters auf einer ebenen Fläche befindet, sollte sie nicht in der Nähe von Bäumen gehen, stehen oder sitzen. In diesem Fall ist es sicherer, auf einem Felsen zu sitzen. Wenn ein Blitz in ein Auto oder einen Traktor einschlägt, leiden die Menschen in der Regel nicht, da die Metallkabine die bei der Entladung entstehenden Ströme an ihnen vorbei in den Boden leitet. Ein Gebäude mit einem nichtmetallischen Dach ohne Blitzableiter bietet nicht immer vollständige Sicherheit, da bei einem Blitzeinschlag in ein solches Gebäude Entladungen aus den Wänden und dem Dach im Inneren des Gebäudes möglich sind.

Kugelblitze sind relativ selten, etwa 300 bis 500 Mal seltener als lineare Blitze. Es sieht aus wie eine leuchtende Kugel, manchmal länglich in Form einer Birne. Die Temperatur von Kugelblitzen beträgt 3000...5000 °C, der Durchmesser beträgt 10...20 cm und die Existenzdauer beträgt Bruchteile einer Sekunde bis zu mehreren Minuten. Es kann sich mit Geschwindigkeiten von bis zu 2 m/s bewegen, meist auf einer gewundenen Bahn und in den meisten Fällen in Windrichtung. Bei Kontakt mit Kugelblitzen kommt es am menschlichen Körper zu schweren Verbrennungen, die teilweise zum Tod führen.

Kugelblitze dringen durch offene Fenster, Türen, Schornsteine ​​und sogar durch kleine Ritzen oder Schlüssellöcher und manchmal auch durch elektrische Leitungen in Räume ein. Nach ein paar Bewegungen kann es verschwinden, aber oft Kugelblitz explodiert, was zur Entzündung brennbarer Gegenstände, mechanischer Zerstörung und in einigen Fällen zum Tod führt.

Der Schutz gegen Linienblitze ist gegen Kugelblitze oft wirkungslos. Daher wird empfohlen, bei Gewitter zusätzlich alle Fenster, Türen, Schornsteine ​​usw. zu schließen und Lüftungsgitter mit geerdeten Metallgeflechten aus Draht mit einem Durchmesser von 2...2,5 mm und Zellen mit einer Fläche zu versehen von 3...4 cm2 .

Abhängig von der Bedeutung des Objekts, dem Vorhandensein und der Klasse von explosions- und feuergefährdeten Bereichen in Industriegebäuden sowie der Wahrscheinlichkeit eines Blitzschadens kommt (falls erforderlich) eine von drei Kategorien des Blitzschutzes zum Einsatz.

Blitzschutzkategorie II durchgeführt für Produktionsanlagen mit Zonen der Klassen B-Ia, B-I6 und B-IIa, sofern diese Zonen mindestens 30 % des gesamten Gebäudes (sofern es einstöckig ist) oder des Volumens des Obergeschosses einnehmen sowie für offene Elektroinstallationen mit Zonen der Klasse B -1g. Der Blitzschutz für diese Kategorie dieser offenen Anlagen ist in der gesamten Russischen Föderation obligatorisch, während er für Gebäude nur in Gebieten mit einer Gewitteraktivität von mindestens 10 Stunden pro Jahr erforderlich ist. Zu den blitzgeschützten Objekten der Kategorie II gehören Getreidemühlen und Futtermühlen (Werkstätten), Ammoniakkühlschränke, Lager für flüssige Brennstoffe und Schmierstoffe, separate Räume zum Laden und Reparieren von Batterien, Lager für Düngemittel und Pestizide usw.

Die Blitzschutzkategorie II bietet Schutz vor direkten Blitzeinschlägen, vor der Einleitung hoher Potenziale über Überland und Untergrundkommunikation, sowie durch elektrostatische und elektromagnetische Induktion (Induktion von Potentialen in offenen Metallkreisläufen während des Flusses gepulster Blitzströme, wodurch an den Stellen, an denen diese Kreisläufe zusammenkommen, die Gefahr von Funkenbildung entsteht). Zum Schutz gegen elektrostatische Induktion werden Metallgehäuse und -konstruktionen geerdet (auf Null gesetzt) ​​und gegen elektromagnetische Induktion werden Metallbrücken zwischen Rohrleitungen und ähnlichen ausgedehnten Objekten (Kabelmäntel usw.) an Stellen verwendet, an denen sie in einem Abstand von 10 cm zusammenkommen oder weniger, mindestens alle 25...30m. Bei der Installation eines Blitzschutzes der Kategorie II werden Freileitungen von elektrischen Leitungen, einschließlich Telefon und Radio, durch eine Kabeleinführung mit einer Länge von mindestens 50 m ersetzt. Der Metallmantel der Kabel am Eingang des Gebäudes und an der letzten Stütze wird angeschlossen zur Trennung von Erdungsgeräten, die einen Widerstand gegen die Ausbreitung des gepulsten Blitzstroms R und ≤10 Ohm aufweisen. Überführungsleitungen werden auf ähnliche Weise geerdet.

Blitzschutzkategorie III Wird bei einer Gewitterdauer von 20 Stunden oder mehr pro Jahr für Außenanlagen der Klasse P-III, Gebäude der Feuerwiderstandsgrade III, IV (Kindergärten, Kindergärten, Schulen usw.) verwendet; Krankenhäuser, Clubs und Kinos; vertikale Abgasrohre von Kesselhäusern oder Industriebetrieben, Wasser- und Silotürmen in einer Höhe von mehr als 15 m über dem Boden. Ab einer Gewitterdauer von 40 Stunden im Jahr ist ein Blitzschutz dieser Kategorie für Vieh- und Geflügelgebäude der Feuerwiderstandsklasse III...V sowie für Wohngebäude mit einer Höhe über 30 m erforderlich m, wenn sie mehr als 400 m vom allgemeinen Array entfernt sind.

Der Blitzschutz der Kategorie III eliminiert gefährliche und schädliche Faktoren, die durch einen direkten Blitzeinschlag entstehen können, und schützt außerdem vor der Einleitung hoher Potenziale in das Gebäude durch elektrische Freileitungen und andere metallische Freileitungen, wie z. B. Rohrleitungen. Zu diesem Zweck

Die Kommunikation am Eingang des Gebäudes und an der nächstgelegenen Stütze ist an Erdungsleiter mit einem Widerstand gegen die Ausbreitung des gepulsten Blitzstroms R und ≤ 20 Ohm angeschlossen. Behälter mit Kraft- und Schmierstoffen (außer Benzin), Schornsteine ​​und Türme mit einer Höhe von mehr als 15 m unterliegen dem Schutz der Kategorie III mit einem zulässigen Wert von R und ≤ 50 Ohm.

Für Gebäude und Bauwerke, die Räumlichkeiten enthalten, die Blitzschutzgeräte der Kategorien I und II oder der Kategorien I und III erfordern, wird empfohlen, den Blitzschutz der gesamten Anlage gemäß den Anforderungen der Kategorie I durchzuführen.

Nicht explosionsgefährdete Räumlichkeiten aus feuerfesten Materialien (einschließlich Trennwänden, Decken, Dächern) sind nicht mit Blitzschutzvorrichtungen ausgestattet. Die Notwendigkeit des Blitzschutzes von Getreidespeichern, Werkstätten, Garagen und Getreidereinigungsanlagen ist angesichts der erwarteten Anzahl von Blitzeinschlägen in das Gebäude gerechtfertigt. Der Bau eines Blitzschutzes an diesen Anlagen ist in der Regel nicht erforderlich.

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