Care conducte sunt protejate de trăsnet. Nevoia de protecție împotriva trăsnetului

Cum să preveniți ca un fulger să lovească un obiect?

Sistemele de protecție împotriva trăsnetului permit rezolvarea acestei probleme. Ei „atrag” descărcarea către ei înșiși și o redirecționează către sistemul de împământare. Deși nu există încă tehnologii care să prevină elementele în sine, echipamentele de protecție împotriva trăsnetului ajută prin direcționarea impulsurilor de supratensiune către circuitul sistemului de împământare.

Care este diferența dintre un sistem intern de protecție împotriva trăsnetului și unul extern?

Sistemele care protejează clădirile și instalațiile industriale de loviturile electrice atmosferice sunt numite sisteme de protecție externă împotriva trăsnetului. Astfel de sisteme constau dintr-un receptor de trăsnet, un paratrăsnet și conductori de împământare. În general, un astfel de design îndeplinește funcțiile de interceptare a unei descărcări de intrare și de deviere ulterioară a electricității în pământ.
Structurile interioare de protecție împotriva trăsnetului protejează cablurile electrice din clădire, precum și echipamentele electrice instalate în interior, de efectele secundare suplimentare ale unei lovituri de trăsnet (de exemplu, interferențe sau deriva de curent prin împământare sau din alte surse). Cea mai importantă componentă sisteme interne protecție împotriva trăsnetului - SPD. Limitează supratensiunile.

În ce tipuri și/sau clase sunt împărțite SPD-urile?

Conform celor mai comune trei clasificări - GOST, IEC (validă în Federația Rusă), precum și specificația DIM utilizată în Germania, dispozitivele de protecție sunt împărțite în categorii în funcție de metodele lor de testare și de locul în care este instalat dispozitivul.
Prima clasă de operațiuni de testare a SPD este echivalentă cu clasa de cerințe tehnice de la litera „B” și tipul 1; A doua clasă de testare este identică cu clasa de cerințe cu litera „C” și, în consecință, tipul 2, a treia clasă de testare corespunde clasei de cerințe cu litera „D” și tipul 3.

Care este diferența dintre SPD-urile de tip 1 și SPD-urile de tip 2?

Dispozitivele de protecție de primul tip, de regulă, sunt instalate la intrarea în clădirea protejată dacă alimentarea cu energie electrică se realizează prin aer sau dacă se utilizează un sistem extern de protecție împotriva trăsnetului. În astfel de situații, un SPD este utilizat pentru a devia o parte din curentul de descărcare directă. Conform specificației GOST R-514352-2008, dispozitivele de protecție de primul tip (și, în consecință, prima clasă de teste) sunt testate cu impulsuri de curent având o formă de undă de 10/350 µs.
Dispozitivele de protecție de al doilea tip sunt utilizate pentru a proteja structurile de impulsurile secundare, induse. Acestea sunt instalate fie în apropierea SPD-ului de prim tip, fie la intrarea în clădire (dacă riscul de a pătrunde o parte a deversării în clădire este eliminat complet). La testarea SPD-urilor de al doilea tip (și, în consecință, clasa de testare 2), sunt utilizate impulsuri de curent de 8/20 µs.

SPD-ul trebuie înlocuit sau verificat în vreun fel după ce furtuna s-a terminat?

Designul oricărui SPD prevede recuperarea sa automată. Se poate porni și opri de multe ori, oferind protecție continuă împotriva supratensiunilor electrice din rețea. Fiecare dispozitiv este echipat cu un indicator de stare, care semnalează necesitatea înlocuirii sau a oricărei reparații a SPD-ului.

Este necesară instalarea unui SPD în cazurile în care echipamentul de protecție împotriva trăsnetului într-o clădire sau structură este instalat în conformitate cu standardul și este conectat la pământ?

Da, este necesar un SPD. Un sistem extern de protecție împotriva trăsnetului este conceput pentru a devia loviturile directe de trăsnet, dar nu este capabil să protejeze echipamentele și cablurile de efectele secundare ale trăsnetului și descărcărilor induse. Un sistem de protecție extern nu poate preveni apariția unor modificări bruște ale diferenței de potențial în sistemul de împământare. Un sistem de protecție instalat în afara unității nu este capabil să protejeze rețeaua electrică de impulsurile induse, care apar de obicei în structurile metalice situate în apropierea locului unui fulger.

Unde este instalat SPD-ul: în fața contorului sau după el?

Dacă trebuie să protejați echipamentele electrice și contorul de supratensiuni secundare, dispozitivele de protecție trebuie instalate în fața contorului. Cel mai important lucru este să respectați cerința principală: conform standardelor, dispozitivul de protecție nu trebuie să aibă curent de scurgere. Prin urmare, cel mai bine este să alegeți SPD-uri cu tehnologie VG dezvoltată de CITEL. Astfel de contoare, în primul rând, nu risipesc energie electrică în modul de așteptare și, în al doilea rând, sunt capabile să reducă tensiunea din rețea la un nivel acceptabil, corespunzător celei de-a treia clase de dispozitive de protecție. Schema specifică pentru conectarea echipamentului de protecție în fața contorului ar trebui să fie convenită cu orice sucursală a companiei MZK-Electro.

Este necesar să instalați un sistem de împământare la unitate (într-o cabană) dacă există un SPD funcțional la intrare?

Conform regulilor de instalare a instalațiilor electrice, este imperativ să instalați împământare la intrarea în instalație. În plus, fără conectarea conductorului de împământare, dispozitivul de protecție nu va funcționa.

Este necesar să conectați bucla de pământ a cabanei la pământul paratrăsnetului?

Da, este necesar. Toate documentele care determină instalarea unui sistem de protecție împotriva trăsnetului pentru un obiect, precum și organizarea alimentării cu energie electrică pentru instalațiile industriale, necesită crearea unui circuit de împământare care să acopere toate sistemele de protecție ale obiectului. Ca urmare, riscul de apariție a scânteilor sau perforarea sistemului de protecție este redus și, în consecință, nivelul de siguranță la instalație este crescut. Dispozitivele de protecție trebuie utilizate pentru a asigura o protecție adecvată a dispozitivelor de interior împotriva efectelor secundare care apar după o lovitură de trăsnet. Atunci când în clădirea protejată este instalat un sistem extern de protecție împotriva trăsnetului, este obligatorie utilizarea unui SPD clasa 1.

La ce sunt destinate paratrăsnetele active?

Astfel de dispozitive sunt montate pe un chibrit de metal înalt. Sunt folosite pentru a ioniza aerul din jur înainte de a atinge electricitatea atmosferică. Conductivitatea aerului crește, iar fulgerul care urmează calea cu cea mai mică rezistență în mediu este „atras” de receptor. Dispozitivele active - aceasta este una dintre diferențele față de cele pasive - au o rază mult mai mare a zonei de protecție.

MINISTERUL ENERGIEI SI ELECTRIFICARII AL URSS

Dezvoltator Institutul de Cercetare Energetică de Stat. G.M. Krzhizhanovsky

Instrucțiuni pentru dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor și structurilor. RD 34.21.122-87

Instrucțiunea stabilește un set de măsuri și dispozitive pentru a asigura siguranța oamenilor (animalele de fermă), pentru a proteja clădirile, structurile, echipamentele și materialele de explozii, incendii, distrugeri atunci când sunt expuse la trăsnet. Instruirea este obligatorie pentru toate ministerele și departamentele.

Proiectat pentru profesioniștii care proiectează clădiri și structuri.

CUVÂNT ÎNAINTE

Cerințele prezentei instrucțiuni sunt obligatorii pentru toate ministerele și departamentele.

Instrucțiunea stabilește setul necesar de măsuri și dispozitive destinate să asigure siguranța oamenilor (animalele de fermă), protecția clădirilor, structurilor, echipamentelor și materialelor de explozii, incendii și distrugeri, posibile sub influența trăsnetului.

Instrucțiunile trebuie respectate la elaborarea proiectelor pentru clădiri și structuri.

Instrucțiunea nu se aplică la proiectarea și instalarea de protecție împotriva trăsnetului pentru liniile electrice, partea electrică a centralelor și substațiilor electrice, rețelelor de contact, antene de radio și televiziune, linii de telegraf, telefonie și transmisie radio, precum și clădirilor și structurilor a căror funcționare este asociată cu utilizarea, producerea sau depozitarea prafului de pușcă și explozivilor.

Prezenta Instrucțiune reglementează măsurile de protecție împotriva trăsnetului efectuate în timpul construcției și nu exclude utilizarea mijloacelor suplimentare de protecție împotriva trăsnetului în interiorul clădirii și structurii în timpul reconstrucției sau instalării echipamentelor tehnologice sau electrice suplimentare.

La elaborarea proiectelor de clădiri și structuri, pe lângă cerințele Instrucțiunii, trebuie luate în considerare și cerințele pentru implementarea protecției împotriva trăsnetului ale altor norme, reguli, instrucțiuni, standarde de stat aplicabile.

Odată cu introducerea acestei Instrucțiuni, „Instrucțiunea pentru proiectarea și instalarea de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor și structurilor” SN 305-77 devine invalidă.

1. DISPOZIȚII GENERALE

1.1. În conformitate cu scopul clădirilor și structurilor, nevoia de protecție împotriva trăsnetului și categoria acesteia, precum și la utilizarea paratrăsnetului cu tije și cabluri, tipul zonei de protecție sunt determinate de tabel. 1 în funcție de durata medie anuală a furtunilor la locul unei clădiri sau structuri, precum și de numărul preconizat de fulgere pe an. Dispozitivul de paratrăsnet este obligatoriu cu îndeplinirea concomitentă a condițiilor consemnate în coloanele 3 și 4 din Tabel. 1.

Evaluarea duratei medii anuale a furtunilor si a numarului preconizat de fulgere ale cladirilor sau structurilor se face in conformitate cu Anexa 2; zone de protecţie a clădirii tipuri variate- conform Anexei 3.

tabelul 1

Nu.	Clădiri și construcții	Locație	Tip de zonă de protecție la utilizarea paratrăsnetului cu tijă și sârmă	Categoria de protecție împotriva trăsnetului
1	2	3	4	5
1	Clădiri și structuri sau părți ale acestora, ale căror spații, conform PUE, sunt clasificate ca zone clasele B-Iși B-II	În toată URSS	Zona A	eu
2	Aceleași clase B-Ia, B-Ib, B-IIa		Cu numărul preconizat de lovituri de trăsnet pe an ale unei clădiri sau structuri N> 1 - zona A; la N≤1 — zona B	II
3	Instalații exterioare care creează o zonă de clasa B-Ig conform PUE	În toată URSS	Zona B	II
4	Clădiri și structuri sau părți ale acestora, ale căror spații, conform PUE, aparțin zonelor din clasele P-I, P-II, P-IIa		Pentru clădiri și structuri de gradul I și II de rezistență la foc la 0,1 2-zona A	III
5	Clădiri mici situate în zonele rurale de gradele III-V de rezistență la foc, ale căror spații, conform PUE, aparțin zonelor din clasele P-I, P-II, P-IIa	În zonele cu o durată medie a furtunilor de 20 de ore pe an sau mai mult la N	-	III (paragraful 2.30)
6	Instalații exterioare și depozite deschise, creând o zonă de clase P-III în conformitate cu PUE	În zonele cu o durată medie a furtunilor de 20 de ore pe an sau mai mult	La 0,1 2 - zona A	III
7	Clădiri și structuri de gradele III, IIIa, IIIb, IV, V de rezistență la foc, în care nu există spații clasificate conform PUE în zone de clase de explozive și pericol de incendiu	La fel	La 0,1 2 - zona A	III
8	Clădiri și structuri din structuri metalice ușoare cu izolație combustibilă (grad IVa de rezistență la foc), în care nu există spații clasificate conform PUE în zone de explozie și clase de incendiu	În zonele cu o durată medie a furtunilor de 10 ore pe an sau mai mult	La 0,1 2 - zona A	III
9	Clădiri mici de gradele III-V de rezistență la foc, situate în mediul rural, în care nu există spații clasificate conform PUE în zone de explozie și clase de incendiu	În zonele cu o durată medie a furtunilor de 20 de ore pe an sau mai mult pentru gradele III, IIIa, IIIb, IV, V de rezistență la foc la N	-	III (paragraful 2.30)
10	Clădiri de centre de calcul, inclusiv cele situate în zonele urbane	În zonele cu o durată medie a furtunilor de 20 de ore pe an sau mai mult	Zona B	II
11	Clădiri și structuri pentru animale și păsări de curte de gradele III-V de rezistență la foc: pentru bovine și porcine pentru 100 capete sau mai mult, pentru ovine pentru 500 capete sau mai mult, pentru păsări pentru 1000 capete sau mai mult, pentru cai pentru 40 capete sau mai mult	În zonele cu o durată medie a furtunilor de 40 de ore pe an sau mai mult	Zona B	III
12	Fum și alte țevi ale întreprinderilor și cazanelor, turnurilor și torelor pentru toate scopurile cu o înălțime de 15 m sau mai mult	În zonele cu o durată medie a furtunilor de 10 ore pe an sau mai mult	-	III (paragraful 2.31)
13	Clădiri de locuit și publice, a căror înălțime este cu peste 25 m mai mare decât înălțimea medie a clădirilor din jur pe o rază de 400 m, precum și clădiri decomandate cu înălțimea de peste 30 m, la mai mult de 400 m distanță de alte clădiri	În zonele cu o durată medie a furtunilor de 20 de ore pe an sau mai mult	Zona B.	III
14	Clădiri rezidențiale și publice de sine stătătoare din mediul rural cu o înălțime mai mare de 30 m	La fel	Zona B	III
15	Clădiri publice de gradele III-V de rezistență la foc în următoarele scopuri: instituții preșcolare, școli și internate, spitale ale instituțiilor medicale, cămine și cantine ale instituțiilor de sănătate și recreere, instituții de cultură, de învățământ și de divertisment, clădiri administrative, gări, hoteluri, moteluri și campinguri.	La fel	Zona B	III
16	Facilități de divertisment deschise (săli de audie ale cinematografelor deschise, tribune ale stadioanelor deschise etc.)	La fel	Zona B	III
17	Clădiri și structuri care sunt monumente de istorie, arhitectură și cultură (sculpturi, obeliscuri etc.)	La fel	Zona B	III

1.2. Clădirile și structurile clasificate de dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului în categoriile I și II trebuie protejate de loviturile directe de trăsnet, de manifestările secundare ale acestuia și de introducerea de potențial ridicat prin comunicații terestre (asupraterane) și subterane metalice.

Clădirile și structurile clasificate în categoria a III-a conform dispozitivului de protecție împotriva trăsnetului trebuie protejate împotriva loviturilor directe de trăsnet și a introducerii de potențial ridicat prin comunicații metalice terestre (supraterne). Instalatiile exterioare clasificate in categoria a II-a conform dispozitivului de paratrăsnet trebuie protejate de loviturile directe și manifestările secundare ale trăsnetului.

Instalatiile exterioare clasificate in categoria a III-a conform dispozitivului de paratrăsnet trebuie protejate de loviturile directe de trăsnet.

Măsurile de egalizare potențiale trebuie efectuate în interiorul clădirilor cu o suprafață mare (mai mult de 100 m lățime).

1.3. Pentru clădirile și structurile cu spații care necesită dispozitive de protecție împotriva trăsnetului din categoriile I și II sau I și III, protecția împotriva trăsnetului a întregii clădiri sau structuri trebuie efectuată conform categoriei I.

În cazul în care suprafața incintelor de categoria I de protecție împotriva trăsnetului este mai mică de 30% din suprafața tuturor incintelor clădirii (la toate etajele), protecția împotriva trăsnetului a întregii clădiri este permisă conform categoriei II, indiferent de categoria altor spații. În același timp, la intrarea în incinta de categoria I ar trebui să se asigure protecție împotriva derivei potențialului ridicat prin comunicațiile subterane și terestre (asupra), care se realizează în conformitate cu paragrafele. 2.8 și 2.9.

1.4. Pentru clădirile și structurile cu spații care necesită dispozitive de protecție împotriva trăsnetului din categoriile II și III, protecția împotriva trăsnetului a întregii clădiri sau structuri trebuie efectuată conform categoriei II.

Dacă suprafața spațiilor din categoria a II-a de protecție împotriva trăsnetului este mai mică de 30% din suprafața tuturor spațiilor clădirii (la toate etajele), protecția împotriva paratrăsnetului a întregii clădiri este permisă în conformitate cu categoria a III-a. Totodată, la intrarea în incinta de categoria a II-a, protecția împotriva derivei de potențial ridicat prin comunicații subterane și terestre (asupra), efectuată în conformitate cu paragrafele. 2.22 și 2.23.

1.5. Pentru clădiri și structuri, cel puțin 30% din suprafața totală a care se încadrează în spații care necesită dispozitive de protecție împotriva trăsnetului de categoria I, II sau III, protecția împotriva trăsnetului a acestei părți a clădirilor și structurilor trebuie efectuată în conformitate cu clauza 1.2.

Pentru clădiri și structuri, mai mult de 70% din suprafața totală a care sunt spații care nu sunt supuse protecției împotriva trăsnetului conform tabelului. 1, iar restul imobilului este alcătuit din spații de categoria I, II sau III de protecție împotriva trăsnetului, trebuie asigurată numai protecție împotriva introducerii de potențiale mari prin comunicații introduse în spații supuse protecției împotriva trăsnetului: pentru categoria I - în conformitate cu alin. 2,8, 2,9; pentru categoriile II si III - prin conectarea comunicatiilor la dispozitivul de impamantare al instalatiilor electrice, corespunzator instructiunilor de la clauza 1.7, sau la armarea fundatiei din beton armat a cladirii (sub rezerva cerintelor clauzei 1.8). Aceeași conexiune trebuie asigurată pentru comunicațiile interne (nu introduse din exterior)

1.6. Pentru a proteja clădirile și structurile de orice categorie de loviturile directe ale trăsnetului, structurile înalte existente ar trebui folosite ca paratrăsnet naturale ( cosuri de fum, turnuri de apă, turnuri de proiectoare, linii electrice aeriene etc.), precum și paratrăsnet ale altor structuri din apropiere.

Dacă o clădire sau o structură se încadrează parțial în zona de protecție a paratrăsnetului natural sau a obiectelor învecinate, protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet ar trebui să fie asigurată numai pentru restul părții sale neprotejate. Dacă, în timpul exploatării unei clădiri sau structuri, reconstrucția sau dezmembrarea instalațiilor învecinate va duce la creșterea acestei părți neprotejate, modificările corespunzătoare de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet trebuie efectuate înainte de începerea sezonului următor de furtună; dacă demontarea sau reconstrucția instalațiilor învecinate se efectuează în timpul sezonului furtunilor, trebuie prevăzute măsuri temporare pentru această perioadă pentru a asigura protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet a părții neprotejate a clădirii sau structurii.

1.7. Este permisă utilizarea tuturor electrozilor de împământare ai instalațiilor electrice recomandate de PUE, cu excepția firelor neutre ale liniilor electrice aeriene cu tensiune de până la 1. kV.

1.8. Fundațiile din beton armat ale clădirilor, structurilor, instalațiilor exterioare, suporturilor de paratrăsnet ar trebui, de regulă, să fie folosite ca electrozi de împământare de protecție împotriva trăsnetului, cu condiția ca prin armătura acestora să se asigure o legătură electrică continuă și conectarea acesteia la piesele înglobate prin sudare.

Acoperirile bituminoase și bitum-latex nu reprezintă un obstacol în calea utilizării fundațiilor. În soluri medii și foarte agresive, în care betonul armat este protejat împotriva coroziunii de epoxidici și alte acoperiri polimerice, precum și atunci când umiditatea solului este mai mică de 3%, nu este permisă utilizarea fundațiilor din beton armat ca electrozi de împământare.

Împământarea artificială trebuie amplasată sub pavaj asfaltat sau în locuri rar vizitate (pe gazon, la o distanță de 5 m sau mai mult de drumurile de pământ și drumurile pietonale etc.).

1.9. Egalizarea potențialelor în interiorul clădirilor și structurilor cu o lățime mai mare de 100 m ar trebui să apară datorită conexiunii electrice continue între structurile portante din interiorul magazinului și fundațiile din beton armat, dacă acestea din urmă pot fi utilizate ca conductori de împământare în conformitate cu clauza 1.8.

În caz contrar, așezați în interiorul clădirii în pământ la o adâncime de cel puțin 0,5 m electrozi orizontali extinsi cu o secțiune transversală de cel puțin 100 mm. Electrozii trebuie așezați cel puțin la fiecare 60 m pe lățimea clădirii și conectat la capetele acesteia pe ambele părți la bucla externă de masă.

1.10. În zonele exterioare frecvent vizitate cu risc crescut de lovituri de fulgere (în apropierea monumentelor, turnurilor TV și structurilor similare cu o înălțime mai mare de 100 m) egalizarea potențialului se realizează prin conectarea conductoarelor de coborâre sau armăturilor structurii la fundația sa din beton armat cel puțin după 25 mîn jurul bazei clădirii.

Dacă este imposibil să folosiți fundații din beton armat ca conductori de împământare sub suprafața de asfalt a șantierului la o adâncime de cel puțin 0,5 m la fiecare 25 m electrozi orizontali divergenți radial cu o secțiune transversală de cel puțin 100 mm iar lungimea 2-3 m conectat la electrozii de împământare protejând structura de loviturile directe ale trăsnetului.

1.11. În timpul construcției de clădiri înalte și structuri pe acestea în perioada furtunii, începând de la o înălțime de 20 m, este necesar să se prevadă următoarele măsuri temporare de protecție împotriva trăsnetului. La marcajul de sus al obiectului în construcție trebuie fixate paratrăsnet, care prin structuri metalice sau conductoare de coborâre care coboară liber de-a lungul pereților să fie conectate la electrozii de împământare specificați în paragrafe. 3.7 și 3.8. Zona de protecție de tip B a paratrăsnetului ar trebui să includă toate zonele exterioare în care oamenii pot fi în timpul construcției. Conexiunile elementelor de protecție împotriva trăsnetului pot fi sudate sau cu șuruburi. Pe măsură ce înălțimea obiectului în construcție crește, paratrăsnetul ar trebui mutat mai sus.

La ridicarea structurilor metalice înalte, fundațiile acestora la începutul construcției trebuie conectate la electrozii de împământare specificați în paragrafe. 3.7 și 3.8.

1.12. Dispozitivele și măsurile de protecție împotriva trăsnetului care îndeplinesc cerințele acestor standarde trebuie incluse în proiectul și graficul de construcție sau reconstrucție a unei clădiri sau structuri în așa fel încât implementarea paratrăsnetului să aibă loc concomitent cu lucrările principale de construcție și instalare.

1.13. Dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului pentru clădiri și structuri trebuie să fie acceptate și puse în funcțiune până la începutul lucrărilor de finisare și în prezența zonelor explozive - înainte de începerea unei încercări cuprinzătoare a echipamentelor de proces.

În același timp, corectate în timpul construcției și instalării documentatia proiectului pe dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului (desene și notă explicativă) și certificatele de acceptare a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului, inclusiv certificatele de lucru sub acoperire privind conectarea conductorilor de împământare la conductorii de coborâre și conductorii de coborâre la paratrăsnet, cu excepția cazurilor în care cadrul de oțel al clădirii este utilizat ca conductori de coborâre și paratrăsnet, precum și rezultatele măsurătorilor rezistenței curente de frecvență electrică a electrozilor paratrăsnetului separat.

1.14. Starea dispozitivelor de paratrăsnet trebuie verificată pentru clădirile și structurile de categoriile I și II I o dată pe an înainte de începerea sezonului de furtună, pentru clădirile și structurile de categoria III - cel puțin o dată la 3 ani.

Integritatea și protecția anticorozivă a părților vizibile ale paratrăsnetului și conductoarelor de coborâre și contactele dintre acestea, precum și valoarea rezistenței la curent a frecvenței industriale a conductoarelor de împământare ale paratrăsnetului separat, sunt supuse verificării. Această valoare nu trebuie să depășească de mai mult de 5 ori rezultatele măsurătorilor corespunzătoare din etapa de acceptare (clauza 1.13). În caz contrar, conductorul de împământare ar trebui revizuit.

2. CERINȚE PENTRU PROTECȚIA CONTRATRANSETĂRII A CLĂDIRILOR ȘI STRUCTURILOR. CATEGORIA I DE PROTECTIE CONTRA FOARTE

2.1. Protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet a clădirilor și structurilor clasificate în categoria I conform dispozitivului de protecție împotriva trăsnetului trebuie realizată cu paratrăsnet separat (Fig. 1) sau cablu (Fig. 2).

Orez. 1. Paratrăsnet de sine stătător:
1 — obiect protejat; 2 - comunicații metalice

Orez. 2. Paratrăsnet cu sârmă de sine stătătoare. Denumirile sunt aceleași ca în fig. 1

Aceste paratrăsnet trebuie să asigure o zonă de protecție de tip A în conformitate cu cerințele apendicei 3. Acest lucru asigură îndepărtarea elementelor paratrăsnetului din obiectul protejat și comunicațiile metalice subterane în conformitate cu paragrafele. 2.3, 2.4, 2.5.

2.2. Alegerea electrodului de împământare pentru protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet (naturale sau artificiale) este determinată de cerințele clauzei 1.8.

În același timp, următoarele modele de electrozi de împământare sunt acceptabile pentru paratrăsnet de sine stătătoare (Tabelul 2):

a) una (sau mai multe) tăblițe din beton armat cu o lungime de cel puțin 2 m sau una (sau mai multe) grămezi de beton armat cu o lungime de cel puțin 5 m;

b) unul (sau mai multe) îngropați în pământ de cel puțin 5 m Stâlp de sprijin din beton armat cu diametrul de cel puțin 0,25 m;

c) fundație din beton armat de formă arbitrară cu o suprafață de contact cu solul de cel puțin 10 m 2;

d) împământare artificială, constând din trei sau mai mulți electrozi verticali cu o lungime de cel puțin 3 m, unite printr-un electrod orizontal, cu o distanta intre electrozii verticali de cel putin 5 m. Secțiunile (diametrele) minime ale electrozilor sunt determinate conform Tabelului. 3.

masa 2

conductor de împământare	Schiță	Dimensiuni, m
Tablou din beton armat		a ≥ 1,8 b ≥ 0,4 l ≥ 2,2
Pilă de beton armat		d = 0,25-0,4 l ≥ 5
Tijă dublă din oțel: dimensiunea benzii 40×4 mm tije cu diametrul d=10-20 mm		t ≥ 0,5 l = 3-5 c=3-5
Trei tije din oțel: dimensiunea benzii 40×4 mm tije cu diametrul d=10-20 mm		t ≥ 0,5 l = 3-5 c=5-6

Tabelul 3

Forma conductorului de jos și electrod de împământare	Secțiunea transversală (diametrul) conductorului de coborâre și electrodului de masă, așezat
	în afara clădirii în aer	în pământ
Rotunjiți în jos conductoare și jumperi cu un diametru mm	6	-
Electrozi rotunzi verticali cu un diametru, mm	-	10
Electrozi orizontali* rotunzi cu un diametru mm	-	10
Electrozi dreptunghiulari:
secțiune, mm	48	160
gros, mm	4	4
* Doar pentru egalizarea potențialului în interiorul clădirilor și pentru așezarea circuitelor exterioare la fundul gropii de-a lungul perimetrului clădirii.

2.3. Cea mai mică distanță admisibilă S în aer de la obiectul protejat la suportul (conductorul de coborâre) al tijei sau al paratrăsnetului prin cablu (vezi Fig. 1 și 2) se determină în funcție de înălțimea clădirii, de proiectarea sistemului de electrozi de pământ și de rezistivitatea electrică echivalentă a solului ρ, Ohm m

Pentru clădiri și structuri cu o înălțime de cel mult 30 m cea mai mică distanță admisă S în, m, este egal cu:

la ρ Ohm m. pentru un electrod de împământare de orice proiect dat în clauza 2.2, S in = 3 m;

la 100 Ohm m.

pentru conductori de împământare constând dintr-o grămadă de beton armat, un picior de beton armat sau un suport încastrat al unui suport de beton armat, a cărui lungime este indicată în clauza 2.2a, b, S c \u003d 3 + l0 -2 (ρ - 100);

pentru electrozi de împământare constând din patru piloți de beton armat sau tăblie amplasate la colțurile unui dreptunghi la o distanță de 3-8 m unul față de celălalt sau o fundație din beton armat de formă arbitrară cu o suprafață de contact cu solul de cel puțin 70 m 2 sau conductoare artificiale de împământare specificate în clauza 2.2d, S in = 4 m.

Pentru clădiri și structuri de înălțime mai mare, valoarea S definită mai sus trebuie mărită cu 1 m pentru fiecare 10 mînălțimea obiectului peste 30 m.

2.4. Cea mai mică distanță admisibilă S in de la obiectul protejat la cablul din mijlocul travei (Fig. 2) este determinată în funcție de proiectarea electrodului de împământare, rezistivitatea echivalentă a solului ρ, Ohm m, și lungimea totală l a paratrăsnetului și a conductoarelor de coborâre.

Cu o lungime l m este cea mai mică distanță admisă S in1, m, este egal cu:

la ρ Ohm m. pentru un conductor de împământare de orice proiect dat în clauza 2.2, S in1 = 3,5 m;

la 100 Ohm m.

pentru împământarea conductoarelor formate dintr-o pilă de beton armat, un picior de beton armat sau un suport încastrat al unui suport din beton armat, a cărui lungime este indicată în clauza 2.2a, b, S c = 3,5 + 3 10 -3 (ρ-100);

pentru electrozi de împământare, constând din patru piloți sau tăblie din beton armat, amplasați la o distanță de 3-8 m unul față de celălalt sau conductori artificiali de împământare specificati în clauza 2.2d, S v1 = 4 m.

Cu lungimea totală a paratrăsnetului și a conductoarelor de coborâre l = 200-300 m cea mai mică distanță admisă S in1 trebuie mărită cu 2 m comparativ cu valorile de mai sus.

2.5. Pentru a preveni intrarea unui potențial ridicat în clădirea sau structura protejată, dar în comunicații subterane metalice (inclusiv cabluri electrice pentru orice scop), conductoarele de împământare pentru protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet ar trebui, dacă este posibil, să fie îndepărtate din aceste comunicații la distanțele maxime permise de cerinte tehnologice. Cele mai mici distanțe admisibile S z, (a se vedea Fig. 1 și 2) în pământ între electrozii de împământare pentru protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet și a comunicațiilor introduse în clădiri și structuri de categoria 1, ar trebui să fie S z \u003d S în + 2 ( m), cu S în conform clauzei 2.3.

2.6. Dacă există conducte de evacuare directă a gazelor și conducte de respirație pe clădiri și structuri pentru îndepărtarea liberă a gazelor, vaporilor și suspensiilor cu concentrație explozivă în atmosferă, zona de protecție a paratrăsnetului ar trebui să includă spațiul de deasupra marginii conductelor, limitat de o emisferă cu o rază de 5. m.

Pentru conductele de evacuare a gazelor și de respirație echipate cu capace sau „gandere”, zona de protecție a paratrăsnetului ar trebui să includă spațiul de deasupra marginii conductelor, limitat de un cilindru de înălțime H și raza R:

pentru gaze mai grele decât aerul la o suprapresiune în interiorul instalației mai mică de 5,05 kPa (0,05 la) Н = 1 м, R = 2 m; 5,05-25,25 kPa (0,05 — 0,25 la) H = 2,5 m, R = 5 m,

pentru gaze mai ușoare decât aerul la suprapresiune din interiorul instalației:

până la 25.25 kPa H=2,5 m, R = 5 m;

peste 25.25 kPa H=5 m, R = 5 m

Nu este necesară includerea spațiului de deasupra marginii țevilor în zona de protecție a paratrăsnetului: în cazul emisiei de gaze cu concentrație neexplozivă; prezența respirației cu azot; cu torțe aprinse constant și torțe aprinse în momentul degajării gazelor; pentru puțuri de ventilație de evacuare, supape de siguranță și de urgență, eliberarea gazelor cu concentrație explozivă din care se efectuează numai în cazuri de urgență.

2.7. Pentru a proteja împotriva manifestărilor secundare ale fulgerelor, trebuie prevăzute următoarele măsuri:

a) structurile metalice și carcasele tuturor echipamentelor și aparatelor situate în clădirea protejată trebuie să fie conectate la dispozitivul de împământare al instalațiilor electrice specificat în clauza 1.7, sau la fundația din beton armat a clădirii (sub rezerva cerințelor clauzei 1.8). Cele mai mici distanțe permise în pământ dintre acest electrod de împământare și electrozii de împământare care protejează împotriva loviturilor directe de trăsnet trebuie să fie în conformitate cu clauza 2.5;

b) în interiorul clădirilor și structurilor dintre conducte și alte structuri metalice extinse în locurile de convergență reciprocă a acestora la o distanță mai mică de 10 cm la fiecare 20 m jumperii trebuie sudați sau lipiți din sârmă de oțel cu un diametru de cel puțin 5 mm sau bandă de oțel cu o secțiune transversală de cel puțin 24 mm 2, pentru cablurile cu manta sau armura metalica, jumperii trebuie sa fie realizati dintr-un conductor flexibil de cupru in conformitate cu instructiunile SNiP 3.05.06-85;

c) în îmbinările elementelor de conductă sau a altor obiecte metalice extinse trebuie asigurate rezistențe de tranziție de cel mult 0,03 Ohm pentru fiecare contact. Dacă este imposibil să se asigure contactul cu rezistența de contact specificată folosind conexiuni cu șuruburi, este necesar să se instaleze jumperi din oțel, ale căror dimensiuni sunt indicate la subparagraful „b”.

2.8. Protecția împotriva introducerii unui potențial ridicat prin comunicațiile metalice subterane (conducte, cabluri în manta sau conducte metalice exterioare) trebuie realizată prin conectarea acestora la intrarea în clădire sau structură la armarea fundației sale din beton armat și, dacă este imposibil să se utilizeze acesta din urmă ca electrod de împământare, la un conductor de împământare artificial specificat în clauza 2.2 d.

2.9. Protecția împotriva derivei potențialului înalt prin comunicațiile metalice externe la pământ (suprasol) trebuie realizată prin împământarea acestora la intrarea în clădire sau structură și pe cele două suporturi de comunicație cele mai apropiate de această intrare. Ca conductori de împământare, trebuie utilizate fundații din beton armat ale clădirii sau structurii și ale fiecărui suport, iar dacă o astfel de utilizare este imposibilă (a se vedea clauza 1.8), conductoare de împământare artificială, în conformitate cu clauza 2.2d.

2.10. Intrarea în clădirea liniilor electrice aeriene cu tensiune de până la 1 kV, telefon, radio, rețele de alarmă trebuie realizate numai prin cabluri cu o lungime de cel puțin 50 m cu armuri metalice sau manta sau cabluri așezate tevi metalice Oh.

La intrarea în clădire, țevile metalice, armurile și mantale de cabluri, inclusiv cele cu un strat izolator al unei mantale metalice (de exemplu, AASHv, AASHp), trebuie să fie atașate la fundația din beton armat a clădirii sau (a se vedea clauza 1.8) la un conductor de împământare artificial specificat în clauza 2.2d.

În punctul de tranziție a liniei aeriene aeriene în cablu, armura metalică și mantaua cablului, precum și știfturile sau cârligele izolatoarelor liniei aeriene trebuie conectate la electrodul de împământare specificat în clauza 2.2d. Știfturile sau cârligele izolatoarelor de pe suportul liniei aeriene de transmisie a energiei electrice cel mai apropiat de punctul de tranziție al cablului trebuie să fie conectate la același conductor de împământare.

În plus, în punctul de tranziție a liniei electrice aeriene în cablu între fiecare miez al cablului și elementele împământate, sferele de scânteie de aer închise 2-3 mm este instalat un descărcător de supapă de joasă tensiune, de exemplu, RVN-0.5.

Protecție împotriva derivei potențialelor înalte prin liniile electrice aeriene cu tensiuni peste 1 kV introduse în stațiile aflate în clădirea protejată (intrashop sau anexată), trebuie efectuate în conformitate cu PUE.

CATEGORIA II DE PROTECTIE CONTRA FOARTE

2.11. Protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet a clădirilor și structurilor de categoria a II-a cu acoperiș nemetalic trebuie realizată de sine stătător sau instalată pe obiectul protejat cu paratrăsnet cu tijă sau sârmă, oferind o zonă de protecție în conformitate cu cerințele din tabel. 1, clauza 2.6 și anexele 3. La instalarea paratrăsnetului în instalație, trebuie prevăzute cel puțin doi conductori de coborâre de la fiecare paratrăsnet sau de la fiecare stâlp al unui paratrăsnet cu cablu. Cu o pantă a acoperișului de cel mult 1:8, o plasă de protecție împotriva trăsnetului poate fi, de asemenea, utilizată atunci când indeplinire obligatorie cerințele clauzei 2.6.

Plasa de protecție împotriva trăsnetului trebuie să fie din sârmă de oțel cu un diametru de cel puțin 6 mmși așezate pe acoperiș de sus sau sub izolație sau hidroizolație ignifugă sau cu ardere lentă. Spația dintre celulele grilei nu trebuie să fie mai mare de 6×6 m. Nodurile rețelei trebuie conectate prin sudură. Elementele metalice care ies peste acoperiș (conducte, puțuri, dispozitive de ventilație) trebuie conectate la plasa de protecție împotriva trăsnetului, iar elementele nemetalice proeminente trebuie echipate cu paratrăsnet suplimentare, conectate tot la plasa de protecție împotriva trăsnetului.

Montarea paratrăsnetului sau impunerea unei plase de protecție împotriva trăsnetului nu este necesară pentru clădirile și structurile cu ferme metalice, cu condiția ca la acoperișurile acestora să se folosească izolație și hidroizolație ignifugă sau cu ardere lentă.

La clădirile și structurile cu acoperiș metalic, acoperișul în sine ar trebui folosit ca paratrăsnet. În acest caz, toate elementele nemetalice proeminente trebuie să fie echipate cu paratrăsnet atașate de metalul acoperișului, c. sunt îndeplinite și cerințele clauzei 2.6.

Conductoarele de coborâre de pe un acoperiș metalic sau o plasă de protecție împotriva trăsnetului trebuie așezate pe conductorii de împământare cel puțin la fiecare 25 de m de-a lungul perimetrului clădirii.

2.12. La așezarea unei grile de protecție împotriva trăsnetului și la instalarea paratrăsnetului pe obiectul protejat, ori de câte ori este posibil, structurile metalice ale clădirilor și structurilor (stâlpi, ferme, cadre, scăpări de incendiu etc., precum și armarea structurilor din beton armat) trebuie utilizate ca conductoare de coborâre, cu condiția să se asigure o conexiune electrică continuă în conexiunile, conexiunile și structurile de armare, împământări și legături de lumină și împământare. prin sudare.

Conductoarele de jos așezate de-a lungul pereților exteriori ai clădirilor nu trebuie să fie amplasate mai aproape de 3 m de la intrări sau în locuri neaccesibile la atingerea oamenilor.

2.13. În toate cazurile posibile (a se vedea clauza 1.8), fundațiile din beton armat ale clădirilor și structurilor trebuie utilizate ca conductori de împământare pentru protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet.

Dacă este imposibil să utilizați fundațiile, sunt furnizați conductori artificiali de împământare:

în prezența paratrăsnetului cu tijă și cablu, fiecare conductor de coborâre este conectat la un electrod de împământare care îndeplinește cerințele clauzei 2.2d;

în prezența unei plase de protecție împotriva trăsnetului sau a unui acoperiș metalic, un contur exterior al următorului design este așezat de-a lungul perimetrului unei clădiri sau structuri:

în soluri cu rezistivitate echivalentă ρ ≤ 500 Ohm m cu o suprafață de construcție de peste 250 m 2 un contur este realizat din electrozi orizontali așezați în pământ la o adâncime de cel puțin 0,5 m, și cu o suprafață de construcție mai mică de 250 m 2 un electrod cu fascicul vertical sau orizontal de 2-3 lungime este sudat la acest circuit la punctele de conectare a cablurilor de curent m;

în soluri cu o rezistivitate de 500 Ohm m cu o suprafață de construcție mai mare de 900 m 2 este suficient să faci un circuit numai din electrozi orizontali și cu o suprafață de construcție mai mică de 900 m 2 cel puțin doi electrozi cu fascicul vertical sau orizontal de 2-3 lungime sunt sudați la acest circuit în punctele de conectare a conductorilor de curent m la o distanta de 3-5 m unul din celălalt.

În clădirile mari, bucla de masă exterioară poate fi utilizată și pentru a egaliza potențialul din interiorul clădirii în conformitate cu cerințele clauzei 1.9.

În toate cazurile posibile, conductorul de împământare de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet trebuie combinat cu conductorul de împământare al instalațiilor electrice în conformitate cu instrucțiunile din clauza 1.7.

2.14. La instalarea paratrăsnetului de sine stătător, distanța de la acestea prin aer și în pământ până la obiectul protejat și utilitățile subterane introduse în acesta nu este standardizată.

2.15. Instalațiile exterioare care conțin gaze inflamabile și lichefiate și lichide inflamabile trebuie protejate împotriva loviturilor directe de trăsnet, după cum urmează:

a) carcasele instalațiilor din beton armat, carcasele metalice ale instalațiilor și rezervoarele individuale cu grosimea metalului acoperișului mai mică de 4 mm trebuie echipat cu paratrăsnet montat pe obiectul protejat sau separat în picioare;

b) carcase metalice ale instalaţiilor şi rezervoarelor individuale cu grosimea metalului acoperişului de 4 mmși mai mult, precum și rezervoare individuale cu o capacitate mai mică de 200 m 3 indiferent de grosimea metalului de acoperiș, precum și de carcasele metalice ale instalațiilor izolate termic, este suficient să se conecteze la electrodul de împământare.

2.16. Pentru fermele de rezervoare care conțin gaze lichefiate cu o capacitate totală mai mare de 8000 m 3, precum și pentru fermele de rezervoare cu clădiri din metal și beton armat care conțin gaze inflamabile și lichide inflamabile, cu o capacitate totală a unui grup de rezervoare de peste 100 mii tone. m 3 protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet ar trebui, de regulă, să fie efectuată cu paratrăsnet separate.

2.17. Instalațiile de epurare sunt supuse protecției împotriva loviturilor directe de trăsnet dacă punctul de aprindere al produsului conținut în apa uzată depășește temperatura sa de funcționare cu mai puțin de 10 °C. Zona de protecție a paratrăsnetului ar trebui să includă spațiul, a cărui bază se extinde dincolo de limitele stației de epurare cu 5 m pe fiecare parte a pereților săi, iar înălțimea este egală cu înălțimea structurii plus 3 m.

2.18. Dacă instalațiile exterioare sau rezervoarele (terare sau subterane) care conțin gaze inflamabile sau lichide inflamabile au conducte de evacuare a gazelor sau de respirație, acestea și spațiul de deasupra lor (vezi clauza 2.6) trebuie protejate împotriva loviturilor directe de trăsnet. Același spațiu este protejat deasupra tăieturii gâtului rezervoarelor, în care produsul este turnat deschis pe raftul de descărcare. Supapele de respirație și spațiul de deasupra lor, limitat de un cilindru de 2,5 înălțime, sunt, de asemenea, supuse protecției împotriva loviturilor directe de trăsnet. m cu raza 5 m.

Pentru rezervoarele cu acoperiș plutitor sau pontoane, zona de protecție a paratrăsnetului trebuie să includă un spațiu delimitat de o suprafață, din care orice punct este 5 m din lichid inflamabil din inela.

2.19. Pentru instalațiile exterioare enumerate la paragrafele. 2.15 - 2.18, ca conductori de împământare pentru protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet, dacă este posibil, se folosesc fundații din beton armat ale acestor instalații sau (suporturi de paratrăsnet separate sau se execută sisteme de electrozi de împământare artificiali formate dintr-un electrod vertical sau orizontal cu lungimea de cel puțin 5 m.

La aceste conductoare de împământare, situate la cel puțin 50 m de-a lungul perimetrului bazei instalației trebuie atașate carcasele instalațiilor exterioare sau conductoarele de coborâre ale paratrăsnetului instalate pe acestea, numărul de conexiuni este de cel puțin două.

2.20. Pentru a proteja clădirile și structurile de manifestările secundare ale fulgerelor, trebuie prevăzute următoarele măsuri:

a) carcasele metalice ale tuturor echipamentelor și aparatelor instalate în clădirea (structura) protejată trebuie să fie conectate la dispozitivul de împământare al instalațiilor electrice care respectă instrucțiunile din clauza 1.7, sau la fundația din beton armat a clădirii (sub rezerva cerințelor clauzei 1.8);

b) în interiorul clădirii între conducte și alte structuri metalice extinse în locurile de convergență a acestora la o distanță mai mică de 10 cm la fiecare 30 m saritorii trebuie facuti in conformitate cu instructiunile clauzei 2.76;

c) în conexiunile cu flanșe ale conductelor din interiorul clădirii, cel puțin patru șuruburi trebuie strânse corespunzător pentru fiecare flanșă.

2.21. Pentru a proteja instalațiile exterioare de manifestările secundare ale fulgerelor, carcasele metalice ale dispozitivelor instalate pe acestea trebuie conectate la dispozitivul de împământare al echipamentului electric sau la conductorul de împământare pentru protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet.

La rezervoarele cu acoperișuri sau pontoane plutitoare este necesară instalarea a cel puțin două jumperi flexibile din oțel între acoperișurile sau pontoanele plutitoare și corpul metalic al rezervorului sau conductoarele de coborâre ale paratrăsnetului instalate pe rezervor.

2.22. Protecția împotriva introducerii de potențial ridicat prin utilitățile subterane se realizează prin conectarea acestora la intrarea în clădire sau structură la electrodul de împământare al instalațiilor electrice sau protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet.

2.23. Protecția împotriva derivei potențialului înalt prin comunicațiile externe la pământ (suprateran) se realizează prin conectarea acestora la intrarea în clădire sau structură la sistemul de electrozi de împământare al instalațiilor electrice sau protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet, iar pe suportul de comunicare cel mai apropiat de intrare - la fundația sa din beton armat. Dacă este imposibilă utilizarea fundației (vezi clauza 1.8), trebuie instalat un electrod de împământare artificial, format dintr-un electrod vertical sau orizontal cu o lungime de cel puțin 5 m.

2.24. Protecția împotriva derivării potențialului înalt prin liniile electrice aeriene, rețelele telefonice, radio și de semnalizare trebuie efectuată în conformitate cu clauza 2.10.

CATEGORIA III

2.25. Protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet a clădirilor și structurilor clasificate în categoria a III-a conform dispozitivului de protecție împotriva trăsnetului trebuie efectuată prin una dintre metodele specificate în clauza 2.11, cu respectarea cerințelor clauzelor. 2.12 și 2.14.

În acest caz, în cazul utilizării unei rețele de protecție împotriva trăsnetului, treapta celulelor sale nu trebuie să fie mai mare de 12 × 12 m.

2.26. În toate cazurile posibile (a se vedea clauza 1.7), fundațiile din beton armat ale clădirilor și structurilor ar trebui folosite ca conductori de împământare pentru protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet.

Dacă este imposibil să le folosiți, se efectuează împământarea artificială:

fiecare conductor de coborâre de la tijă și paratrăsnet trebuie să fie conectat la un conductor de împământare format din cel puțin doi electrozi verticali cu o lungime de cel puțin 3 m, unite printr-un electrod orizontal cu o lungime de cel puțin 5 m;

atunci când este folosit ca paratrăsnet, plasă sau acoperiș metalic în jurul perimetrului clădirii în pământ la o adâncime de cel puțin 0,5 m trebuie montat un circuit exterior format din electrozi orizontali. În soluri cu o rezistivitate echivalentă de 500 Ohm m și cu o suprafață a clădirii mai mică de 900 m 2 la acest circuit, la punctele de conectare a cablurilor de curent, un electrod cu fascicul vertical sau orizontal lung de 2-3 m.

Secțiunile (diametrele) minime admisibile ale electrozilor de împământare artificială sunt determinate conform tabelului. 3.

În clădiri cu o suprafață mare (mai mult de 100 lățime m) bucla exterioară de masă poate fi utilizată și pentru egalizarea potențialului în interiorul clădirii în conformitate cu cerințele clauzei 1.9.

În toate cazurile posibile, conductorul de împământare de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet trebuie combinat cu conductorul de împământare al instalației electrice specificat în cap. 1,7 PUE.

2.27. Atunci când protejați clădirile pentru vite și grajdurile cu paratrăsnet de sine stătătoare, suporturile și conductorii de împământare ale acestora trebuie să fie amplasate nu mai aproape de 5. m de la intrările în clădire.

La instalarea paratrăsnetului sau la așezarea unei rețele pe o clădire protejată, o fundație din beton armat (a se vedea clauza 1.8) sau un contur exterior așezat de-a lungul perimetrului clădirii sub o zonă oarbă de asfalt sau beton ar trebui să fie utilizate ca electrozi de împământare în conformitate cu instrucțiunile din clauza 2.26.

Structurile metalice, echipamentele și conductele situate în interiorul clădirii, precum și dispozitivele de egalizare a potențialului electric, trebuie conectate la conductorii de împământare pentru protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet.

2.28. Protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet a sculpturilor și obeliscurilor metalice, specificată în paragraful 17 din tabel. 1 este asigurată prin conectarea acestora la un conductor de împământare de orice proiectare, prevăzut în clauza 2.26.

În prezența siturilor frecvent vizitate în apropierea unor astfel de structuri înalte, egalizarea potențialului ar trebui efectuată în conformitate cu clauza 1.10.

2.29. Protecția împotriva trăsnetului a instalațiilor exterioare care conțin lichide inflamabile cu un punct de aprindere a vaporilor peste 61 ° C și care corespunde clauzei 6 din tabel 1 ar trebui făcut astfel:

a) carcasele instalatiilor din beton armat, precum si carcasele metalice ale instalatiilor si rezervoarelor cu grosimea acoperisului mai mica de 4 mm trebuie să fie echipate cu paratrăsnet instalate pe structura protejată sau în picioare separat;

b) carcase metalice ale instalatiilor si rezervoarelor cu grosimea acoperisului de 4 mmși mai multe ar trebui conectate la electrodul de împământare. Proiectele conductoarelor de împământare trebuie să îndeplinească cerințele clauzei 2.19.

2.30. Clădiri mici situate în mediul rural cu acoperiș nemetalic, corespunzătoare celor specificate la paragrafe. fila 5 și 9. 1 sunt supuse protecției împotriva loviturilor directe de trăsnet într-unul dintre modurile simplificate:

a) dacă există arbori la o distanță de 3-10 m de structură care sunt de 2 ori sau mai mare decât înălțimea acesteia, ținând cont de toate obiectele care ies pe acoperiș (coșuri, antene etc.), de-a lungul trunchiului celui mai apropiat arbore trebuie așezat un conductor de coborâre, al cărui capăt superior să iasă deasupra coroanei copacului cu cel puțin 000.2. m. La baza copacului, conductorul de coborâre trebuie conectat la electrodul de împământare;

b) în cazul în care coama acoperișului corespunde cu cea mai mare înălțime a clădirii, deasupra acesteia trebuie suspendat un paratrăsnet cu cablu, ridicându-se deasupra coamei cu cel puțin 0,25 m. Scândurile de lemn fixate pe pereții clădirii pot servi drept suport pentru paratrăsnet. Conductoarele de jos sunt așezate pe ambele părți de-a lungul pereților de capăt ai clădirii și conectate la electrozii de împământare. Cu o lungime a clădirii mai mică de 10 mÎmpământarea colectorului de curent se poate face doar pe o parte;

c) în prezența unui coș de fum care se ridică deasupra tuturor elementelor acoperișului, deasupra acestuia trebuie instalat un paratrăsnet cu o înălțime de cel puțin 0,2 m, așezați un conductor de jos de-a lungul acoperișului și peretelui clădirii și conectați-l la electrodul de împământare;

d) dacă există un acoperiș metalic, acesta trebuie conectat la electrodul de împământare cel puțin într-un punct; în acest caz, extern scari metalice, jgheaburi etc. Toate obiectele metalice care ies pe el trebuie să fie atașate de acoperiș.

În toate cazurile, paratrăsnet și coborâtoare cu un diametru minim de 6 mmși ca electrod de împământare - un electrod vertical sau orizontal cu o lungime de 2-3 m diametru minim 10 mm așezat la o adâncime de cel puțin 0,5 m.

Conexiunile elementelor paratrăsnetului sunt permise sudate și cu șuruburi.

2.31. Protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet ale țevilor nemetalice, turnurilor, turnurilor cu o înălțime mai mare de 15 m trebuie efectuată prin instalarea pe aceste structuri la înălțimea lor:

până la 5 Ohm- o tija paratrăsnet cu o înălțime de cel puțin 1 m;

de la 50 la 150 m- două paratrăsnet cu tije cu înălțimea de cel puțin 1 m conectat la capătul superior al conductei;

peste 150 m- cel puțin trei paratrăsnet cu tijă cu înălțimea de 0,2 - 0,5 m sau un inel de oțel cu o secțiune transversală de cel puțin 160 mm 2 .

Un capac de protecție instalat pe un coș de fum sau structuri metalice precum antene instalate pe turnuri TV poate fi folosit și ca paratrăsnet.

Cu o înălțime a clădirii de până la 50 m de la paratrăsnet, trebuie prevăzută așezarea unui conductor de jos; cu o înălțime a clădirii mai mare de 50 m Conductoarele de jos trebuie așezate cel puțin la fiecare 25 m de-a lungul perimetrului bazei structurii, numărul lor minim este de doi.

Secțiunile transversale (diametrele) conductoarelor de coborâre trebuie să îndeplinească cerințele din tabel. 3, iar în zonele cu poluare mare cu gaze sau cu emisii agresive în atmosferă, diametrele conductoarelor de coborâre trebuie să fie de cel puțin 12 mm.

Scările metalice rulante, inclusiv cele cu legături înșurubate și alte structuri metalice verticale pot fi folosite ca conductoare de coborâre.

Pe țevile din beton armat, barele de armare conectate de-a lungul înălțimii țevii prin sudare, răsucire sau suprapunere ar trebui să fie folosite ca conductoare de coborâre; în acest caz, nu este necesară așezarea conductoarelor de coborâre externe. Conectarea paratrăsnetului cu armătura trebuie efectuată cel puțin în două puncte.

Toate conexiunile paratrăsnetului cu conductoare de coborâre trebuie realizate prin sudare.

Pentru țevi metalice, turnuri, turnuri, nu este necesară instalarea paratrăsnetului și a conductoarelor de coborâre.

Ca electrozi de împământare pentru protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet ale țevilor metalice și nemetalice, turnurilor, turnurilor, fundațiile lor din beton armat trebuie utilizate în conformitate cu clauza 1.8. Dacă este imposibilă utilizarea fundațiilor, fiecare conductor de coborâre trebuie prevăzut cu un electrod de împământare artificial format din două tije conectate printr-un electrod orizontal (vezi Tabelul 2); cu perimetrul bazei structurii nu mai mult de 25 mîmpământarea artificială poate fi realizată sub forma unui contur orizontal așezat la o adâncime de cel puțin 0,5 mși realizat dintr-un electrod cu secțiune transversală circulară (vezi Tabelul 3). Atunci când barele de armare sunt folosite ca conductoare de coborâre, conectarea acestora cu conductori artificiali de împământare trebuie efectuată cel puțin o dată la 25 de ani. m cu un număr minim de conexiuni egal cu două.

La ridicarea țevilor nemetalice, turnurilor, turnurilor, structurile metalice ale echipamentului de montare (palanele de marfă-pasageri și mine, macara braț etc.) trebuie conectate la conductorii de împământare. În acest caz, măsurile temporare de protecție împotriva trăsnetului pentru perioada de construcție pot să nu fie efectuate. 22

2.32. Pentru a proteja împotriva introducerii unui potențial ridicat prin comunicații metalice externe la pământ (suprateran), acestea trebuie conectate la intrarea în clădire sau structură la sistemul de electrozi de împământare al instalațiilor electrice sau de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet.

2.33. Protecție împotriva derapajelor cu potențial ridicat prin liniile electrice aeriene cu tensiune de până la 1 kV iar liniile de comunicație și semnalizare trebuie realizate în conformitate cu EMP și reglementările departamentale.

3. CONSTRUCȚII FULSTER

3.1. Suporturile paratrăsnetului trebuie proiectate pentru rezistență mecanică ca structuri independente, iar suporturile paratrăsnetului trebuie proiectate ținând cont de tensiunea cablului și de efectul încărcăturilor vântului și gheții asupra acestuia.

3.2. Suporturile paratrăsnetului autoportante pot fi din oțel de orice calitate, beton armat sau lemn.

3.3. Paratrăsnetul cu tijă trebuie să fie din oțel de orice calitate, cu o secțiune transversală de cel puțin 100 mm 2și o lungime de cel puțin 200 mmși sunt protejate împotriva coroziunii prin galvanizare, cositorire sau vopsire.

Paratrăsnetul cu frânghie trebuie să fie fabricat din frânghii multisârme de oțel cu o secțiune transversală de cel puțin 35 mm 2 .

3.4. Conexiunile paratrăsnetului cu conductori de coborâre și conductorii de coborâre cu conductori de împământare trebuie efectuate, de regulă, prin sudare, iar dacă lucrul la cald este inacceptabil, este permis să se efectueze conexiuni cu șuruburi cu o rezistență de contact de cel mult 0,05. Ohm cu control anual obligatoriu al acestora din urmă înainte de începerea sezonului de furtuni.

3.5. Conductoarele de coborâre care leagă paratrăsnetul de toate tipurile cu conductori de împământare trebuie să fie din oțel cu dimensiuni nu mai mici decât cele indicate în tabel. 3.

3.6. La instalarea paratrăsnetului pe obiectul protejat și imposibilitatea utilizării structurilor metalice ale clădirii ca conductoare de coborâre (vezi clauza 2.12), conductoarele de coborâre trebuie așezate pe electrozii de împământare de-a lungul pereților exteriori ai clădirii în mod cât mai scurt posibil.

3.7. Este permisă utilizarea oricăror structuri de fundații din beton armat ale clădirilor și structurilor (pilotă, bandă etc.) ca protecție naturală împotriva trăsnetului la împământare (ținând cont de cerințele clauzei 1.8).

Dimensiunile admise ale structurilor individuale ale fundațiilor din beton armat utilizate ca electrozi de împământare sunt date în tabel. 2.

ANEXA 1

TERMENI DE BAZĂ

1. Lovitură directă de fulger (fulger) - contact direct al unui canal de fulger cu o clădire sau o structură, însoțit de curgerea curentului de fulger prin aceasta.

2. Manifestarea secundară a trăsnetului este inducerea de potențiale asupra elementelor metalice ale structurii, echipamentelor, în circuite metalice deschise, cauzate de descărcări apropiate de trăsnet și creând pericolul apariției scânteilor în interiorul obiectului protejat.

3. Deriva de potențial mare - transferul către clădirea sau structura protejată prin comunicații metalice extinse (conducte subterane, de suprafață și supraterane, cabluri etc.) a potențialelor electrice care decurg din loviturile directe și apropiate ale trăsnetului și care creează pericolul de a produce scântei în interiorul obiectului protejat.

4. Paratrăsnet - un dispozitiv care percepe o lovitură de trăsnet și deturnează curentul acestuia către pământ.

În general, un paratrăsnet este format dintr-un suport; paratrăsnet care percepe direct o lovitură de trăsnet; un conductor de jos prin care curentul de fulger este transmis la sol; conductor de împământare, care asigură răspândirea curentului de trăsnet în pământ.

În unele cazuri, funcțiile unui suport, a unui paratrăsnet și a unui conductor de coborâre sunt combinate, de exemplu, atunci când se folosesc țevi metalice sau ferme ca paratrăsnet.

5. Zona de protecție împotriva trăsnetului - spațiul în interiorul căruia o clădire sau o structură este protejată de loviturile directe de trăsnet cu o fiabilitate nu mai mică de o anumită valoare. Suprafața zonei de protecție are cea mai mică și constantă fiabilitate; În adâncimea zonei de protecție, fiabilitatea este mai mare decât pe suprafața acesteia.

Zona de protecție de tip A are o fiabilitate de 99,5% sau mai mult, iar tipul B are o fiabilitate de 95% sau mai mult.

6. Din punct de vedere structural, paratrăsnetele sunt împărțite în următoarele tipuri:

tijă - cu o aranjare verticală a paratrăsnetului;

cablu (prelungit) - cu dispunerea orizontală a paratrăsnetului, fixat pe două suporturi împământate;

ochiurile sunt multiple paratrăsnet orizontale care se intersectează în unghi drept și sunt așezate pe obiectul protejat.

7. Paratrăsnetul de sine stătător sunt cele ale căror suporturi sunt instalate pe sol la o oarecare distanță de obiectul protejat.

8. Un singur paratrăsnet este un singur design al unui paratrăsnet sau cu sârmă.

9. Paratrăsnetul dublu (multiplu) sunt două (sau mai multe) paratrăsnet sau cablu care formează o zonă comună de protecție.

10. Conductor de împământare paratrăsnet - unul sau mai mulți conductori îngropați în pământ, destinate drenării curenților de trăsnet în pământ sau limitarea supratensiunilor care apar pe carcase metalice, echipamente, comunicații în cazul descărcărilor de trăsnet apropiate. Conductoarele de împământare sunt împărțite în naturale și artificiale.

11. Împământare naturală - structuri metalice și din beton armat ale clădirilor și structurilor îngropate în pământ.

12. Împământare artificială - special așezată în contururile solului din bandă sau oțel rotund; structuri concentrate formate din conductoare verticale si orizontale.

ANEXA 2

CARACTERISTICI ALE INTENSITĂȚII ACTIVITĂȚII FONDULUI ȘI A PROBLEMEI FONDULUI A CLĂDIRILOR ȘI STRUCTURILOR

Durata medie anuală a furtunilor în ore într-un punct arbitrar de pe teritoriul URSS este determinată dintr-o hartă (Fig. 3) sau din hărți regionale ale duratei furtunilor aprobate pentru unele regiuni ale URSS sau din date medii pe termen lung (aproximativ 10 ani) de la o stație meteo cea mai apropiată de locația unei clădiri sau structuri.

Calculul numărului așteptat N de fulgere pe an se face după formulele:

pentru clădiri și structuri concentrate (coșuri, dericks, turnuri)

N \u003d 9π h 2 n 10 -6;

N \u003d [ (S + 6h) (L + 6h) - 7.7h 2] n 10 -6,

unde h este înălțimea maximă a unei clădiri sau structuri, m; S, L - respectiv, lățimea și lungimea clădirii sau structurii, m; n este numărul mediu anual de fulgere în 1 km suprafața pământului (densitatea specifică, fulgerul lovește în pământ) la locul unei clădiri sau structuri.

Pentru clădiri și structuri de configurație complexă, S și L sunt considerate lățimea și lungimea celui mai mic dreptunghi în care o clădire sau o structură poate fi înscrisă în plan.

Pentru un punct arbitrar de pe teritoriul URSS, densitatea specifică a fulgerelor la sol n este determinată pe baza duratei medii anuale a furtunilor în ore, după cum urmează:

Orez. 3. Harta duratei medii anuale a furtunilor în ore pentru teritoriul URSS

ANEXA 3

ZONE DE PROTECȚIE CU TRASNET

1. Paratrăsnet cu o singură tijă.

Zona de protecție a unui paratrăsnet cu o singură tijă cu înălțimea h este un con circular (Fig. A3.1), al cărui vârf se află la o înălțime h 0

1.1. Zonele de protecție ale paratrăsnetului cu o singură tijă cu înălțimea h ≤ 150 m au următoarele dimensiuni.

Zona A:	h 0 \u003d 0,85 h,
	r 0 \u003d (1,1 - 0,002 h) h,
	r x \u003d (1,1 - 0,002 h) (h - h x / 0,85).
Zona B:	h 0 \u003d 0,92 h
	r 0 \u003d 1,5 h;
	r x \u003d 1,5 (h - h x / 0,92)

Pentru zona B, înălțimea unui paratrăsnet cu o singură tijă pentru valori cunoscute ale lui h și poate fi determinată prin formula

h \u003d (r x + 1,63 h x) / 1,5.

Orez. P3.1. Zona de protecție a unui paratrăsnet cu o singură tijă:
I - limita zonei de protecție la nivelul hx, 2 - aceeași la nivelul solului

1.2. Zonele de protecție ale paratrăsnetului cu o singură tijă de înălțimi înalte de 150 m au următoarele dimensiuni de gabarit.

2. Paratrăsnet cu tijă dublă.

2.1. Zona de protecție a unui paratrăsnet cu tijă dublă h ≤ 150 m prezentată în fig. P3.2. Zonele de capăt ale zonei de protecție sunt definite ca zone de paratrăsnet cu o singură tijă, ale căror dimensiuni de gabarit h 0 , r 0 , r x1 , r x2 sunt determinate de formulele clauzei 1.1 din prezentul apendice pentru ambele tipuri de zone de protecție.

Orez. P3.2. Zona de protecție a unui paratrăsnet cu tijă dublă:
1 — limita zonei de protecție la nivelul h x1 ; 2 - la fel la nivelul h x2 ,
3 - la fel la nivelul solului

Zonele interioare ale zonelor de protecție ale unui paratrăsnet cu tijă dublă au următoarele dimensiuni de gabarit.

Când distanţa dintre paratrăsnet L >

Cu o distanță între paratrăsnet L > 6h, pentru a construi zona B, paratrăsnetul ar trebui să fie considerat unic.

Cu valori cunoscute ale h c și L (la rcx = 0), înălțimea paratrăsnetului pentru zona B este determinată de formula

h \u003d (h c + 0,14L) / 1,06.

2.2. Zona de protecție a două paratrăsnet de diferite înălțimi h 1 și h 2 ≤ 150 m prezentată în fig. PZ.Z. Dimensiunile de gabarit ale zonelor de capăt ale zonelor de protecție h 01 , h 02 , r 01 , r 02 , r x1 , r x2 sunt determinate de formulele din clauza 1.1, ca și pentru zonele de protecție ale ambelor tipuri de paratrăsnet cu o singură tijă. Dimensiunile totale ale zonei interioare a zonei de protecție sunt determinate de formulele:

unde valorile lui h c1 și h c2 sunt calculate folosind formulele pentru h c din clauza 2.1 din prezentul apendice.

Pentru două paratrăsnet de înălțimi diferite, construcția zonei A a unui paratrăsnet dublu se realizează la L ≤ 4h min, iar zona B - la L ≤ 6h min. Cu distanțe mari corespunzătoare între paratrăsnet, acestea sunt considerate ca fiind unice.

Orez. ПЗ.З Zona de protecție a două paratrăsnet cu înălțimi diferite. Denumirile sunt aceleași ca în fig. P3.1

3. Paratrăsnet cu tije multiple.

Zona de protecție a unui paratrăsnet cu mai multe tije (Fig. A3.4) este definită ca zona de protecție a paratrăsnetului cu paratrăsnet învecinate luate în perechi cu o înălțime h ≤ 150 m(a se vedea punctele 2.1, 2.2 din prezentul apendice).

Orez. P3.4. Zona de protecție (în plan) a unui paratrăsnet cu tije multiple. Denumirile sunt aceleași ca în fig. P3.1

Condiția principală pentru protecția unuia sau mai multor obiecte cu înălțimea h x cu o fiabilitate corespunzătoare fiabilității zonei A și zonei B este îndeplinirea inegalității rcx > 0 pentru toate paratrăsnetele luate în perechi. În caz contrar, construcția zonelor de protecție trebuie efectuată pentru paratrăsnet cu un sau dublu paratrăsnet, în funcție de îndeplinirea condițiilor din clauza 2 din prezenta anexă.

4. Paratrăsnet cu un singur fir.

Zona de protecție a unui singur paratrăsnet cu sârmă catenară h≤150 m prezentată în fig. P3.5, unde h este înălțimea cablului în mijlocul travei. Ținând cont de căderea cablului cu o secțiune de 35-50 mm 2 cu o înălțime cunoscută a suporturilor h op și lungimea travei a, înălțimea cablului (în metri) este determinată de:

h = h op - 2 la a m;

h = h op - 3 la 120 m.

Orez. P3.5. Zona de protecție a unui paratrăsnet cu un singur fir. Denumirile sunt aceleași ca în fig. P3.1

Zonele de protecție ale unui singur paratrăsnet cu sârmă au următoarele dimensiuni de gabarit.

Când distanța dintre paratrăsnet din sârmă este L > 4h, pentru construcția zonei A, paratrăsnetele trebuie considerate ca fiind unice.

Când distanța dintre paratrăsnet din sârmă este L > 6h, pentru construcția zonei B, paratrăsnetele trebuie considerate ca fiind unice. Cu valori cunoscute ale h c și L (la rcx = 0), înălțimea paratrăsnetului pentru zona B este determinată de formula

h \u003d (h c + 0,12L) / 1,06.

Orez. P3.7. Zona de protecție a două paratrăsnet din sârmă de înălțimi diferite

5.2. Zona de protecție a două cabluri de înălțimi diferite h 1 și h 2 este prezentată în fig. P3.7. Valorile r 01 , r 02 , h 01 , h 02 , r x1 , r x1 sunt determinate de formulele de la paragraful 4 din prezentul apendice ca pentru un paratrăsnet cu un singur fir. Pentru a determina dimensiunile r c și h c se folosesc formulele:

unde h c1 și h c1 se calculează conform formulelor pentru hc A.5.1 din prezentul apendice.

ANEXA 4

MANUAL PENTRU „INSTRUCȚIUNI PENTRU PROTECȚIA CONSTRUCȚILOR ȘI STRUCTURILOR CU TRASNET” (RD34.21.122-87)

Acest manual își propune să clarifice și să precizeze principalele prevederi ale RD 3421.122-87, precum și să familiarizeze specialiștii implicați în dezvoltarea și proiectarea protecției împotriva trăsnetului a diverselor obiecte cu ideile existente despre dezvoltarea trăsnetului și parametrii acestuia care determină efectele periculoase asupra oamenilor și a valorilor materiale. Exemple de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor și structurilor de diferite categorii sunt date în conformitate cu cerințele RD 34.21.122-87.

1. SCURT DATE PRIVIND DESCĂRCAREA FONDULUI ȘI PARAMETRII LOR

Fulgerul este o descărcare electrică lungă de câțiva kilometri care se dezvoltă între un nor de tunete și pământ sau orice structură a solului.

O descărcare fulgeră începe cu dezvoltarea unui lider, un canal slab strălucitor cu un curent de câteva sute de amperi. În direcția mișcării conducătorului - de la nor în jos sau de la structura solului în sus - fulgerul se împarte în descendent și ascendent. Datele fulgerelor în jos se acumulează de mult timp în mai multe regiuni ale globului. Informațiile despre fulgerul ascendent au apărut abia în ultimele decenii, când au început observațiile sistematice asupra rezistenței la fulgere a structurilor foarte înalte, de exemplu, turnul de televiziune Ostankino.

Liderul unui fulger descendent apare sub acțiunea proceselor într-un nor de tunete, iar aspectul său nu depinde de prezența oricăror structuri de pe suprafața pământului. Pe măsură ce liderul se mișcă spre pământ, liderii contra îndreptați către nor pot fi excitați de la obiectele de la sol. Contactul unuia dintre ei cu liderul descendent (sau contactul acestuia din urmă cu suprafața pământului) determină locația fulgerului la pământ sau la un obiect.

Liderii ascendenți sunt entuziasmați de structurile înalte cu pământ, în vârful cărora câmpul electric crește brusc în timpul unei furtuni. Însuși faptul apariției și dezvoltării durabile a unui lider ascendent determină locul înfrângerii. Pe teren plat, fulgerul ascendent lovește obiecte de peste 150 m, iar în zonele muntoase sunt excitate de elemente de relief cu vârf și structuri de înălțime mai mică și, prin urmare, sunt observate mai des.

Să luăm în considerare mai întâi procesul de dezvoltare și parametrii fulgerului în jos. După stabilirea unui canal prin intermediul liderului, urmează etapa principală a descărcării - neutralizarea rapidă a încărcăturilor lider, însoțită de o strălucire strălucitoare și o creștere a valorilor curentului până la vârf, variind de la câțiva până la sute de kiloamperi. În acest caz, are loc o încălzire intensă a canalului (până la zeci de mii de kelvin) și expansiunea lui de șoc, care este percepută de ureche ca un tunet. Curentul din treapta principală este format din unul sau mai multe impulsuri succesive suprapuse pe componenta continuă. Majoritatea impulsurilor de curent au o polaritate negativă. Primul impuls cu o durată totală de câteva sute de microsecunde are o lungime frontală de 3 până la 20 Domnișoară; valoarea de vârf a curentului (amplitudinea) variază foarte mult: în 50% din cazuri (curent mediu) depășește 30, iar în 1-2% din cazuri 100 kA. Aproximativ în 70% din fulgerele negative descendente, primul impuls este urmat de următoarele cu amplitudini mai mici și lungimea frontală: valorile medii sunt, respectiv, 12. kAși 0,6 Domnișoară. În acest caz, abruptul (rata de creștere) a curentului în fața impulsurilor ulterioare este mai mare decât pentru primul impuls.

Curentul componentei continue a fulgerului descendent variază de la câțiva la sute de amperi și există pe tot parcursul blițului, cu o durată medie de 0,2 Cu, si in cazuri rare 1—1,5 Cu.

Sarcina transportată în timpul întregului fulger variază de la unități la sute de coulombi, dintre care 5-15 sunt reprezentați de impulsuri individuale și 10-20 de componenta continuă. Cl.

Fulgerele în jos cu impulsuri de curent pozitive sunt observate în aproximativ 10% din cazuri. Unele dintre ele au o formă asemănătoare cu forma pulsurilor negative. În plus, au fost înregistrate impulsuri pozitive cu parametri semnificativ mai mari: o durată de aproximativ 1000 Domnișoară, lungime față de aproximativ 100 Domnișoarăși încărcat în medie 35 Cl. Ele se caracterizează prin variații ale amplitudinii curentului într-un interval foarte larg: la un curent mediu de 35 kAîn 1-2% din cazuri, apariţia unor amplitudini peste 500 kA.

Datele reale acumulate privind parametrii fulgerului descendent nu ne permit să judecăm diferențele acestora în diferite regiuni geografice. Prin urmare, pentru întregul teritoriu al URSS, se presupune că caracteristicile probabilistice ale acestora sunt aceleași

Fulgerul ascendent se dezvoltă după cum urmează. După ce liderul ascendent a atins norul de tunete, începe procesul de descărcare, însoțit în aproximativ 80% din cazuri de curenți de polaritate negativă. Se observă curenți de două tipuri: primul este un curent continuu fără puls de până la câteva sute de amperi și o durată de zecimi de secundă, purtând o sarcină de 2-20 Cl; al doilea se caracterizează prin suprapunerea unor impulsuri scurte cu o amplitudine medie de 10–12 kAși doar în 5% din cazuri depășește 30 kA, iar taxa transferată ajunge la 40 Cl. Aceste impulsuri sunt similare cu impulsurile ulterioare ale etapei principale a fulgerului negativ descendent.

În zonele muntoase, fulgerul ascendent se caracterizează prin curenți continui mai lungi și sarcini transferate mai mari decât în ​​câmpie. În același timp, variațiile componentelor curentului de impuls în munți și pe câmpie diferă puțin. Până în prezent, nu a fost găsită nicio relație între curenții de fulgere ascendente și înălțimea structurilor din care sunt excitați. Prin urmare, parametrii fulgerului ascendent și variațiile acestora sunt estimați a fi aceleași pentru orice regiune geografică și înălțimea obiectului.

În RD 34.21.122-87, datele privind parametrii curenților de trăsnet sunt luate în considerare în cerințele pentru proiectarea și dimensiunile echipamentelor de protecție împotriva trăsnetului. De exemplu, distanțele minime admise de la paratrăsnet și conductorii lor de împământare la obiectele din categoria I (clauzele 2.3-2.5 *) sunt determinate din starea paratrăsnetului care este lovit de trăsnet în jos cu amplitudinea și abruptul frontului curent în 100. kAși 50 kA/µs. Această condiție corespunde cu cel puțin 99% din loviturile de fulger din aval.

2. CARACTERISTICI ALE ACTIVITĂȚII TUNERATE

Intensitatea activității furtunilor în diferite locații geografice poate fi apreciată din datele unei rețele extinse de stații meteorologice privind frecvența și durata furtunilor înregistrate în zile și ore pe an de la tunetul audibil la începutul și sfârșitul unei furtuni. Cu toate acestea, o caracteristică mai importantă și mai informativă pentru evaluarea numărului posibil de obiecte lovite de fulger este densitatea loviturilor de fulger în aval pe unitatea de suprafață a pământului.

Densitatea fulgerelor în pământ variază foarte mult de-a lungul regiunilor globului și depinde de factori geologici, climatici și de alți factori. Cu o tendință generală ascendentă a acestei valori de la poli la ecuator, de exemplu, scade brusc în deșerturi și crește în regiunile cu procese intensive de evaporare. Influența reliefului este deosebit de mare în zonele muntoase, unde fronturile de furtună se răspândesc în principal de-a lungul coridoare înguste, prin urmare, într-o zonă mică, sunt posibile fluctuații bruște ale densității evacuărilor la sol.

În ansamblu, pe teritoriul globului, densitatea fulgerelor variază practic de la zero în regiunile polare până la 20-30 de descărcări la 1. km teren pe an în tropicele umede. Pentru aceeași regiune sunt posibile variații de la an la an, prin urmare, pentru o evaluare fiabilă a densității deversărilor în sol, este necesară o medie pe termen lung.

În prezent, un număr limitat de locații de pe glob sunt echipate cu contoare de fulgere, iar pentru suprafețe mici sunt posibile estimări directe ale densității descărcărilor la sol. La scară masivă (de exemplu, pentru întregul teritoriu al URSS), înregistrarea numărului de fulgere în pământ este încă imposibilă din cauza laboriosității și lipsei de echipamente fiabile.

Cu toate acestea, pentru locațiile geografice în care sunt instalate contoare de fulgere și se fac observații meteorologice ale furtunilor, s-a găsit o corelație între densitatea descărcărilor la sol și frecvența sau durata furtunilor, deși fiecare dintre acești parametri este supus împrăștierii de la an la an sau de la furtună la furtună. În RD 34.21.122-87, această dependență de corelație, prezentată în Anexa 2, este extinsă pe întreg teritoriul URSS și leagă loviturile de fulger pur în jos la 1 km 2 suprafața pământului cu o anumită durată a furtunilor în ore. Datele de la stațiile meteorologice privind durata furtunilor sunt mediate în perioada 1936-1978 și sub formă de linii caracterizate prin număr constant ore de furtună pe an, trasate harta geografica URSS (Fig. 3 RD 34.21.122-87); în acest caz, durata unei furtuni pentru orice punct este stabilită în intervalul dintre cele două linii cele mai apropiate de acesta. Pentru unele regiuni ale URSS, pe baza unor studii instrumentale, au fost întocmite hărți regionale ale duratei furtunilor, aceste hărți sunt recomandate și pentru utilizare (vezi Anexa 2 RD34.21.122-87)

În acest mod indirect (prin date privind durata furtunilor), este posibil să se introducă zonarea teritoriului URSS în funcție de densitatea loviturilor de fulgere în pământ.

3. NUMĂRUL DE FONDURI ALE FACILITĂȚILOR DE LA SOL

Conform cerințelor din tabel. 1 RD 34.21.122-87 pentru un număr de obiecte, numărul așteptat de lovituri de trăsnet este un indicator care determină necesitatea protecției împotriva trăsnetului și fiabilitatea acesteia. Prin urmare, este necesar să existe o modalitate de a evalua această valoare în faza de proiectare a obiectului. Este de dorit ca această metodă să ia în considerare caracteristici cunoscute activitatea de furtună și alte informații despre fulgere.

La numărarea numărului de lovituri de fulger în jos, se folosește următoarea reprezentare: un obiect falnic preia descărcări care, în lipsa lui, ar lovi suprafața terestră dintr-o anumită zonă (așa-numita suprafață de retragere). Această zonă este circulară pentru un obiect aglomerat (conductă verticală sau turn) și dreptunghiulară pentru un obiect extins, cum ar fi o linie electrică aeriană. Numărul de lovituri asupra unui obiect este egal cu produsul zonei de contracție și densitatea descărcărilor de fulgere împreună cu locația acestuia. De exemplu, pentru un obiect concentrat

unde R 0 este raza de contracție; n este numărul mediu anual de fulgere în 1 km 2 suprafața pământului. Pentru un obiect extins cu lungime l

Statisticile disponibile privind deteriorarea obiectelor de diferite înălțimi în zone cu durată diferită a furtunilor au făcut posibilă determinarea aproximativă a relației dintre raza de contracție R 0 și înălțimea obiectului h. În ciuda împrăștierii semnificative, în medie, putem lua R 0 = 3h.

Rapoartele de mai sus formează baza formulelor de calcul a numărului așteptat de lovituri de fulger ale obiectelor concentrate și ale obiectelor cu dimensiuni date din Anexa 2 din RD 34.21.122-87. Rezistența obiectelor la fulgere depinde direct de densitatea descărcărilor de fulgere în pământ și, în consecință, de durata regională a furtunilor, în conformitate cu datele din apendicele 2. Se poate presupune că probabilitatea de a lovi un obiect crește, de exemplu, cu o creștere a amplitudinii curentului de fulgere și depinde de ceilalți parametri de descărcare. Cu toate acestea, statisticile disponibile de daune au fost obținute prin metode (fotografierea loviturilor de fulgere, înregistrarea cu contoare speciale) care nu permit să se distingă influența altor factori, cu excepția intensității activității furtunii.

Să estimăm acum, folosind formulele din Anexa 2, cât de des pot fi lovite de fulger obiecte de diferite dimensiuni și forme. De exemplu, cu o durată medie a furtunii de 40-60 h pe an într-un obiect concentrat cu o înălțime de 50 m(de exemplu, un coș de fum) nu vă puteți aștepta la mai mult de o înfrângere în 3-4 ani și într-o clădire cu o înălțime de 20 mși dimensiuni în termeni de 100x100 m (tipic în ceea ce privește dimensiunile pentru multe tipuri de producție) - nu mai mult de o înfrângere în 5 ani. Astfel, cu dimensiuni moderate ale clădirilor și structurilor (înălțime în intervalul 20-50 m, lungime si latime aproximativ 100 m) a fi lovit de fulger este un eveniment rar. Pentru clădiri mici (cu dimensiuni de aproximativ 10 m) numărul așteptat de fulgere depășește rar 0,02 pe an, ceea ce înseamnă că nu poate avea loc mai mult de un fulger pe toată durata de viață a acestora. Din acest motiv, conform RD 34.21.122-87, pentru unele cladiri mici (chiar cu rezistenta redusa la foc), protectia la trăsnet nu este asigurată deloc sau este simplificată semnificativ.

Pentru obiectele concentrate, numărul de lovituri de fulgere crește într-o dependență pătratică de înălțime și în zone cu o durată moderată a furtunilor la o înălțime a obiectului de aproximativ 150. m este una sau două lovituri pe an. Din obiectele concentrate de înălțime mai mare se excită fulgerul ascendent, al căror număr este, de asemenea, proporțional cu pătratul înălțimii. O astfel de idee a susceptibilității obiectelor înalte este confirmată de observațiile efectuate pe turnul de televiziune Ostankino cu o înălțime de 540. m: în el se produc aproximativ 30 de fulgere în fiecare an și mai mult de 90% dintre ele sunt descărcări ascendente, numărul de fulgere în jos rămâne la nivelul de unul sau două pe an. Astfel, pentru obiecte concentrate cu o înălțime mai mare de 150 m numărul fulgerelor din aval depinde puțin de înălțime.

4. EFECTE PERICULOASE ALE TRASNERULUI

Lista termenilor de bază (Anexa 1 la RD 34.21.122-87) enumeră tipurile posibile de efecte ale fulgerului asupra diferitelor obiecte de la sol. În acest paragraf, informațiile despre efectele periculoase ale fulgerului sunt prezentate mai detaliat.

Impactul fulgerelor este de obicei împărțit în două grupuri principale:

primar, cauzat de un fulger direct, și secundar, indus de descărcările sale din apropiere sau adus în obiect prin comunicații metalice extinse. Pericolul unei lovituri directe și efecte secundare ale trăsnetului asupra clădirilor și structurilor și a oamenilor sau animalelor din acestea este determinat, pe de o parte, de parametrii descărcării trăsnetului, iar pe de altă parte, de caracteristicile tehnologice și structurale ale obiectului (prezența zonelor periculoase la incendiu sau incendiu, rezistența la foc a structurilor clădirii, tipul de amplasare a acestora în interiorul obiectelor de comunicații, etc.). Un fulger direct provoacă asupra obiectului următoarele efecte: electrice, asociate cu înfrângerea oamenilor sau animalelor prin curent electric și apariția unei supratensiuni asupra elementelor afectate. Supratensiunea este proporțională cu amplitudinea și abruptul curentului de trăsnet, cu inductanța structurilor și cu rezistența conductoarelor de împământare, prin care curentul de trăsnet este deviat către pământ. Chiar și atunci când se efectuează protecția împotriva trăsnetului, loviturile directe de trăsnet cu curenți mari și abrupte pot duce la supratensiuni de câțiva megavolți. În absența protecției împotriva trăsnetului, traseele de răspândire a curentului de trăsnet sunt necontrolabile și lovirea acestuia poate crea pericol de electrocutare, tensiuni periculoase de pas și atingere, suprapunere pe alte obiecte;

termică, asociată cu o eliberare bruscă de căldură în timpul contactului direct al canalului fulgerului cu conținutul obiectului și când curentul fulgerului trece prin obiect. Energia eliberată în canalul fulgerului este determinată de sarcina transferată, durata fulgerului și amplitudinea curentului fulgerului; și 95% din cazurile de descărcări de fulgere, această energie (calculată pentru rezistența 1 Ohm) depășește 5,5 J, este cu două până la trei ordine de mărime mai mare decât energia minimă de aprindere a majorității amestecurilor de gaz, vapori și praf-aer utilizate în industrie. Prin urmare, în astfel de medii, contactul cu canalul fulgerului creează întotdeauna un risc de aprindere (și în unele cazuri explozie), același lucru este valabil și pentru cazurile de pătrundere a clădirilor instalațiilor exterioare explozive de către canalul fulgerului. Atunci când curentul de fulger trece prin conductori subțiri, există pericolul de topire și ruptură a acestora;

mecanice, datorită unei unde de șoc care se propagă de pe canalul fulgerului, și forțelor electrodinamice care acționează asupra conductoarelor cu curenți de fulger. Acest impact poate provoca, de exemplu, aplatizarea tuburilor subțiri de metal. Contactul cu un canal de fulger poate provoca formarea bruscă de vapori sau gaze în unele materiale, urmată de defecțiuni mecanice, cum ar fi despicarea lemnului sau fisurarea betonului.

Manifestările secundare ale fulgerului sunt asociate cu acțiunea câmpului electromagnetic al descărcărilor apropiate asupra obiectului. Acest câmp este de obicei considerat sub forma a două componente: prima se datorează mișcării sarcinilor în conducătorul și canalul fulgerului, a doua se datorează modificării curentului fulgerului în timp. Aceste componente sunt uneori numite inducție electrostatică și electromagnetică.

Inducția electrostatică se manifestă sub forma unei supratensiuni care apare pe structurile metalice ale unui obiect și depinde de curentul fulgerului, distanța până la locul impactului și rezistența electrodului de masă. În absența unui conductor de împământare adecvat, supratensiunea poate ajunge la sute de kilovolți și poate crea un risc de rănire a oamenilor și suprapuneri între diferite părți ale obiectului.

Inducția electromagnetică este asociată cu formarea EMF în circuitele metalice, care este proporțională cu abruptul curentului de fulger și cu aria acoperită de circuit. Comunicații extinse în modern clădiri industriale pot forma circuite care acoperă o suprafață mare, în care este posibil să se inducă un EMF de câteva zeci de kilovolți. În locurile de convergență ale structurilor metalice extinse, în golurile din circuitele deschise, există pericolul de apariție a fulgerelor și scânteilor cu posibilă disipare a energiei de aproximativ zecimi de joule.

Un alt tip de impact periculos al fulgerului este deriva de potențial ridicat de-a lungul comunicațiilor introduse în obiect (sârme ale liniilor electrice aeriene, cabluri, conducte). Este o supratensiune care apare la comunicații în timpul lovirilor directe și apropiate de fulgere și se propagă sub forma unei unde incidente asupra obiectului. Pericolul este creat din cauza posibilelor suprapuneri dintre comunicațiile către părțile legate la pământ ale obiectului. Utilitățile subterane reprezintă, de asemenea, un pericol, deoarece pot prelua o parte din curenții de fulgere care se răspândesc în pământ și îi pot aduce în obiect.

5. CLASIFICAREA OBIECTELOR PROTEJATE

Severitatea consecințelor unui fulger depinde în primul rând de pericolul de explozie sau incendiu al unei clădiri sau structuri sub efectele termice ale trăsnetului, precum și de scânteile și tavanele cauzate de alte tipuri de impact. De exemplu, în industriile care sunt în mod constant asociate cu focul deschis, procesele de ardere, utilizarea materialelor și structurilor ignifuge, fluxul curentului de fulger nu prezintă un mare pericol. Dimpotrivă, prezența unui mediu exploziv în interiorul obiectului va crea o amenințare de distrugere, pierderi umane și daune materiale mari.

Cu o asemenea varietate de condiții tehnologice, a impune aceleași cerințe pentru protecția împotriva trăsnetului pentru toate obiectele ar însemna fie să investești în ea, să realizezi rezerve excesive, fie să suporti inevitabilitatea pagubelor semnificative cauzate de trăsnet. Prin urmare, în RD 34.21.122-87 se adoptă o abordare diferențiată a implementării protecției împotriva trăsnetului a diverselor obiecte, în legătură cu care în Tabel. 1 al prezentei Instrucțiuni, clădirile și structurile sunt împărțite în trei categorii, care diferă prin gravitatea posibilelor consecințe ale unei lovituri de trăsnet.

Categoria I cuprinde spațiile industriale în care, în condiții tehnologice normale, se pot localiza și forma concentrații explozive de gaze, vapori, praf, fibre. Orice lovitură de fulger, care provoacă o explozie, creează un pericol crescut de distrugere și pierderi nu numai pentru acest obiect, ci și pentru cei din apropiere.

Categoria II include clădirile industriale și structurile în care apariția unei concentrații explozive are loc ca urmare a încălcării regimului tehnologic normal, precum și instalațiile exterioare care conțin lichide și gaze explozive. Pentru aceste obiecte, un fulger creează pericol de explozie doar atunci când coincide cu un accident tehnologic sau cu funcționarea supapelor de respirație sau de urgență în instalațiile exterioare. Datorită duratei moderate a furtunilor pe teritoriul URSS, probabilitatea ca aceste evenimente să coincidă este destul de mică.

Categoria III include obiecte, ale căror consecințe ale înfrângerii sunt asociate cu mai puține daune materiale decât într-un mediu exploziv. Acestea includ clădiri și structuri cu spații periculoase pentru incendiu sau structuri de clădiri cu rezistență scăzută la foc, iar pentru acestea cerințele de protecție împotriva trăsnetului devin mai stricte odată cu creșterea probabilității de a lovi un obiect (numărul așteptat de lovituri de trăsnet). În plus, categoria a III-a include obiecte, a căror înfrângere prezintă pericol de efecte electrice asupra oamenilor și animalelor: clădiri publice mari, clădiri pentru animale, structuri înalte precum țevi, turnuri, monumente. În sfârșit, categoria a III-a include clădirile mici din mediul rural, unde structurile combustibile sunt cel mai des folosite. Potrivit statisticilor, aceste obiecte reprezintă o proporție semnificativă a incendiilor provocate de furtuni. Datorită costului scăzut al acestor clădiri, protecția lor împotriva trăsnetului se realizează prin metode simplificate care nu necesită costuri semnificative de material (p. 2.30).

6. MIJLOACE ȘI METODE DE PROTECȚIE ANTITRASTREGĂ

Cerințele pentru implementarea întregului complex de măsuri de protecție împotriva trăsnetului a obiectelor din categoriile I, II și III și proiectele paratrăsnetului sunt stabilite în § 2 și 3 din RD 34.21.122-87. Această secțiune a manualului explică principalele prevederi ale acestor cerințe.

Protecția împotriva trăsnetului este un set de măsuri care vizează prevenirea unei lovituri directe de trăsnet într-un obiect sau eliminarea acestora consecințe periculoase asociat cu o lovitură directă; acest complex include, de asemenea, echipamente de protecție care protejează obiectul de efectele secundare ale fulgerelor și ale derivării cu potențial ridicat.

Un mijloc de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet este un paratrăsnet - un dispozitiv conceput pentru contactul direct cu canalul de trăsnet și devierea curentului acestuia către pământ.

Paratrăsnetele sunt împărțite în unele separate, care asigură răspândirea curentului de trăsnet ocolind obiectul și instalate pe obiectul însuși. În acest caz, curentul se răspândește pe căi controlate, astfel încât să se asigure o probabilitate scăzută de rănire a oamenilor (animale), explozie sau incendiu.

Instalarea paratrăsnetului de sine stătător exclude posibilitatea impactului termic asupra obiectului în cazul lovirii unui paratrăsnet; pentru obiectele cu pericol de explozie constant, încadrate în categoria I, se adoptă această metodă de protecţie care asigură numărul minim de efecte periculoase în timpul unei furtuni. Pentru obiectele din categoriile II si III, caracterizate printr-un risc mai mic de explozie sau incendiu, este la fel de acceptabila folosirea paratrăsnetului de sine stătător și a celor instalate pe obiectul protejat.

Paratrăsnetul este format din următoarele elemente: paratrăsnet, suport, conductor de coborâre și electrod de masă. Cu toate acestea, în practică, ele pot forma o singură structură, de exemplu, un catarg metalic sau o ferme de clădire este un paratrăsnet, un suport și un conductor de coborâre în același timp.

În funcție de tipul de paratrăsnet, paratrăsnetul se împart în tijă (verticală), cablu (extins orizontal) și grile, formate din electrozi orizontali longitudinali și transversali legați la intersecții. Paratrăsnetul cu tije și sârmă pot fi atât de sine stătătoare, cât și instalate la instalație; pe acoperișul nemetalic al clădirilor și structurilor protejate se așează plase de protecție împotriva trăsnetului. Cu toate acestea, așezarea grilelor este rațională numai pe clădirile cu acoperișuri orizontale, unde este la fel de probabilă deteriorarea fulgerelor la oricare dintre secțiunile acestora. Cu pante mari ale acoperișului, sunt cele mai probabile lovituri de fulger în apropierea crestei sale și, în aceste cazuri, așezarea grilei pe întreaga suprafață a acoperișului va duce la costuri nejustificate ale metalului; este mai economic să instalați paratrăsnet cu tije sau sârmă, a căror zonă de protecție include întreaga instalație. Din acest motiv, în clauza 2.11, este permisă așezarea unei plase de protecție împotriva trăsnetului pe acoperișuri nemetalice cu o pantă de cel mult 1:8. Uneori, așezarea plasei peste acoperiș este incomod din cauza elementelor sale structurale (de exemplu, suprafața ondulată a acoperișului). În aceste cazuri, este permisă așezarea plaselor sub izolație sau hidroizolație, cu condiția ca acestea să fie din materiale incombustibile sau cu ardere lentă și că ruperea lor în timpul unei descărcări de trăsnet să nu provoace incendierea acoperișului (clauza 2.11).

La alegerea mijloacelor de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet, a tipurilor de paratrăsnet, este necesar să se țină cont de considerente economice, tehnologice și caracteristici de proiectare obiecte. În toate cazurile posibile, structurile înalte din apropiere ar trebui folosite ca paratrăsnet de sine stătătoare și elemente structurale ale clădirilor și structurilor, cum ar fi acoperișuri metalice, ferme, stâlpi și fundații metalice și din beton armat, ca paratrăsnet, conductoare de coborâre și electrozi de împământare. Aceste prevederi sunt luate în considerare în paragrafe. 1,6, 1,8, 2,11, 2,12, 2,25. Protecția împotriva efectelor termice ale unei lovituri directe de trăsnet se realizează prin selectarea corectă a secțiunilor paratrăsnetului și a conductoarelor de coborâre (Tabelul 3), grosimea carcasei instalațiilor exterioare (Secțiunea 2.15), a căror topire și pătrundere nu pot avea loc cu parametrii de mai sus ai curentului de trăsnet, a încărcăturii transferate și a temperaturii în canal.

Protecția împotriva distrugerii mecanice a diferitelor structuri de construcție în timpul loviturilor directe de trăsnet se realizează: beton - prin armare și asigurarea unor contacte sigure la joncțiunile cu armături (clauza 2.12); părți nemetalice proeminente și acoperiri ale clădirilor - utilizarea materialelor care nu conțin umiditate sau substanțe generatoare de gaze.

Protecția împotriva erupțiilor la obiectul protejat în cazul înfrângerii paratrăsnetului de sine stătător se realizează prin alegerea corectă a modelelor conductoarelor de împământare și a distanțelor de izolare dintre paratrăsnet și obiect (clauzele 2.2 - 2.5). Protecția împotriva erupțiilor în interiorul clădirii atunci când curentul de trăsnet trece prin aceasta este asigurată prin alegerea corectă a numărului de conductoare de coborâre așezate la conductorii de împământare în cele mai scurte căi (clauza 2.11).

Protecția împotriva tensiunii la atingere și a treptei (clauzele 2.12, 2.13) este asigurată prin așezarea conductorilor în locuri inaccesibile oamenilor și amplasarea uniformă a electrozilor de împământare în întreaga instalație.

Protecția împotriva efectelor secundare ale fulgerelor este asigurată de următoarele măsuri. De la inducția electrostatică și deviația de potențial ridicat - prin limitarea supratensiunilor induse pe echipamente, structuri metalice și comunicații de intrare prin conectarea acestora la conductorii de împământare de anumite modele; din inductie electromagnetica- limitarea zonei circuitelor deschise în interiorul clădirilor prin impunerea de jumperi în locurile de convergență a comunicațiilor metalice. Pentru a preveni scânteile la joncțiunile comunicațiilor metalice extinse, sunt furnizate rezistențe tranzitorii scăzute - nu mai mult de 0,03 Ohm, de exemplu, în conexiunile conductelor cu flanșă, această cerință corespunde strângerii a șase șuruburi pentru fiecare flanșă (clauza 2.7).

7. ZONE DE ACȚIUNE DE PROTECȚIE ȘI DE PROTECȚIE ANTITRASTRET

Abordarea determinării zonelor de protecție ale paratrăsnetului, a căror construcție se realizează conform formulelor din Anexa 3 din RD 34.21.122-87, este explicată mai jos.

Efectul protector al unui paratrăsnet se bazează pe „proprietatea trăsnetului cu o probabilitate mai mare de a lovi obiecte mai înalte și bine împământate în comparație cu obiectele din apropiere de înălțime mai mică. Prin urmare, paratrăsnetului, care se ridică deasupra obiectului protejat, i se atribuie funcția de interceptare a trăsnetului, care în absența unui paratrăsnet ar lovi obiectul și obiectul.

Există mai multe moduri de a estima probabilitatea unei descoperiri, pe baza diferitelor concepte fizice ale proceselor de lovire a fulgerului. RD 34.21.122-87 folosește rezultatele calculelor folosind o metodă probabilistică care raportează probabilitatea de a lovi un paratrăsnet și un obiect cu răspândirea traiectoriilor de fulger în jos, fără a lua în considerare variațiile curenților acestuia.

Conform modelului de proiectare acceptat, este imposibil să se creeze o protecție ideală împotriva loviturilor directe de trăsnet, care exclude complet descoperirile obiectului protejat. Cu toate acestea, în practică este posibil aranjament reciproc obiect și paratrăsnet, oferind o probabilitate scăzută a unei străpungeri, de exemplu, 0,1 și 0,01, ceea ce corespunde unei scăderi a numărului de deteriorare a obiectului de aproximativ 10 și 100 de ori în comparație cu un obiect neprotejat. Pentru majoritatea instalațiilor moderne, astfel de niveluri de protecție oferă un număr mic de progrese pe întreaga durată de viață.

Mai sus am considerat o clădire industrială de 20 m înălțime și 100 x 100 m în plan, situată într-o zonă cu o durată de furtună de 40-60 de ore pe an; dacă această clădire este protejată de paratrăsnet cu o probabilitate de străpungere de 0,1, se poate aștepta să nu aibă mai mult de o străpungere în 50 de ani. În același timp, nu toate descoperirile sunt la fel de periculoase pentru obiectul protejat, de exemplu, aprinderile sunt posibile la curenți mari sau la sarcini transportate, care nu se găsesc în fiecare descărcare de fulger. În consecință, se poate aștepta un impact periculos asupra acestui obiect pentru o perioadă cu siguranță mai mare de 50 de ani, sau pentru majoritatea obiectelor industriale din categoriile II și III, nu mai mult de un impact periculos pe toată durata existenței lor. Cu o probabilitate de descoperire de 0,01 în aceeași clădire, nu se poate aștepta la mai mult de o descoperire în 500 de ani - o perioadă care depășește cu mult durata de viață a oricărei instalații industriale. Astfel de nivel inalt protectia este justificata numai pentru obiectele din categoria I, reprezentand o amenintare constanta de explozie.

Efectuând o serie de calcule ale probabilității unei străpungeri în vecinătatea paratrăsnetului, este posibil să se construiască o suprafață care este locația geometrică a vârfurilor obiectelor protejate, pentru care probabilitatea unei străpungeri este o valoare constantă. Această suprafață este limita exterioară a spațiului, numită zonă de protecție a paratrăsnetului; pentru un paratrăsnet cu o singură tijă, această limită este suprafata laterala con circular, pentru un singur cablu - o suprafață plană de fronton.

De obicei, zona de protecție este desemnată prin probabilitatea maximă a unei străpungeri corespunzătoare graniței sale exterioare, deși probabilitatea unei străpungeri scade semnificativ în adâncimea zonei.

Metoda de calcul face posibilă construirea unei zone de protecție pentru paratrăsnet cu tijă și sârmă cu o valoare arbitrară a probabilității de străpungere, adică. pentru orice paratrăsnet (singură sau dublă), puteți construi un număr arbitrar de zone de protecție. Cu toate acestea, pentru majoritatea clădirilor publice, un nivel suficient de protecție poate fi asigurat folosind două zone, cu o probabilitate de străpungere de 0,1 și 0,01.

În ceea ce privește teoria fiabilității, probabilitatea de descoperire este un parametru care caracterizează defecțiunea unui paratrăsnet ca dispozitiv de protectie. Cu această abordare, cele două zone de protecție acceptate corespund gradului de fiabilitate de 0,9 și 0,99. Această evaluare a fiabilității este valabilă atunci când un obiect este situat în apropierea graniței zonei de protecție, de exemplu, un obiect sub forma unui inel coaxial cu un paratrăsnet. Pentru obiectele reale (cladiri obisnuite), la limita zonei de protectie, de regula, sunt amplasate doar elementele superioare, iar cea mai mare parte a obiectului este plasat in profunzimea zonei. Evaluarea fiabilității zonei de protecție de-a lungul graniței sale exterioare duce la valori excesiv de scăzute. Prin urmare, pentru a ține cont de aranjarea reciprocă a paratrăsnetului și a obiectelor existente în practică, zonelor de protecție A și B li se atribuie în RD 34.21.122-87 un grad de fiabilitate aproximativ de 0,995, respectiv 0,95.

Dependențele liniare dintre parametrii calculați ai zonelor de protecție de tip B fac posibilă estimarea înălțimii paratrăsnetului cu suficientă precizie pentru exersare folosind nomograme care reduc cantitatea de calcule. Astfel de nomograme, construite în conformitate cu formulele și notația din Anexa 3 din RD 34.21.122-87, sunt prezentate în Fig. P4.1 pentru determinarea înălțimii tijei C și cablului T ale paratrăsnetului simplu și dublu (dezvoltare Giproprom).

Orez. P4.1. Nomograme pentru determinarea înălțimii paratrăsnetului simplu (a) și dublu de înălțime egală (b) în zona B

Metoda de calcul pentru probabilitatea unei descoperiri este dezvoltată numai pentru fulgerele în jos, care lovește în principal obiecte de până la 150 m. Prin urmare, în RD 34.21.122 - 87, formulele de construire a zonelor de protecție pentru paratrăsnet mono și multiplu și paratrăsnet sunt limitate la o înălțime de 150 m. Până în prezent, cantitatea de date reale cu privire la susceptibilitatea obiectelor de înălțime mai mare la fulgerul descendent este foarte mică și se referă în cea mai mare parte la turnul de televiziune Ostankino. Pe baza înregistrărilor fotografice, se poate argumenta că fulgerul în jos se sparge la mai mult de 200 m sub vârful său și lovește pământul la o distanță de aproximativ 200 m. m de la baza turnului. Dacă considerăm turnul de televiziune Ostankino ca un paratrăsnet, putem concluziona că dimensiunile relative ale zonelor de protecție ale paratrăsnetului cu o înălțime mai mare de 150 m scad brusc odată cu creșterea înălțimii paratrăsnetului. Având în vedere datele efective limitate privind impactul obiectelor ultraînalte, RD 34.21.122 - 87 include formule pentru construirea zonelor de protecție numai pentru paratrăsnet cu o înălțime mai mare de 150. m.

Metoda de calcul a zonelor de protecție împotriva daunelor cauzate de fulgerul ascendent nu a fost încă dezvoltată. Cu toate acestea, se știe din datele observaționale că descărcările ascendente sunt excitate de la obiecte ascuțite din apropierea vârfului structurilor înalte și împiedică dezvoltarea altor descărcări de la niveluri inferioare. Prin urmare, pentru obiecte atât de înalte, cum ar fi coșurile sau turnurile din beton armat, în primul rând, se asigură protecția împotriva distrugerii mecanice a betonului în timpul excitării fulgerului ascendent, care se realizează prin instalarea paratrăsnetului cu tijă sau inel care asigură excesul maxim posibil peste partea superioară a obiectului (clauza 2.31).

8. ABORDAREA REGLEMENTĂRII IMPĂMÂNTULUI DE PROTECȚIE CU TRASNET

Mai jos este explicată abordarea adoptată în RD 34.21.122-87 la alegerea sistemelor de electrozi de pământ pentru protecția împotriva trăsnetului a clădirilor și structurilor.

Unul dintre moduri eficiente limitarea supratensiunilor de trăsnet în circuitul paratrăsnetului, precum și pe structurile metalice și echipamentele instalației, este de a asigura o rezistență scăzută a electrozilor de masă. Prin urmare, atunci când alegeți protecția împotriva trăsnetului, rezistența electrodului de împământare sau celelalte caracteristici asociate cu rezistența sunt supuse raționalizării.

Până de curând, pentru conductoarele de împământare de protecție împotriva trăsnetului, rezistența la impuls la răspândirea curenților de trăsnet a fost normalizată: valoarea sa maximă admisă a fost luată egală cu 10. Ohm pentru clădiri și structuri de categoriile I și II și 20 Ohm pentru cladiri si structuri de categoria a III-a. În acest caz, a fost permisă creșterea rezistenței la impuls până la 40 Ohmîn soluri cu rezistivitate peste 500 Ohm mîn timp ce se îndepărtează paratrăsnetul de pe obiectele din categoria I la o distanţă care să garanteze împotriva defectării în aer şi în sol. Pentru instalațiile exterioare, rezistența maximă admisă la impuls a electrozilor de împământare a fost considerată egală cu 50 Ohm.

Rezistența la impuls a conductorului de împământare este o caracteristică cantitativă a proceselor fizice complexe în timpul răspândirii curenților de fulgere în pământ. Valoarea sa diferă de rezistența electrodului de pământ în timpul răspândirii curenților de frecvență industrială și depinde de mai mulți parametri ai curentului de fulger (amplitudine, abruptitate, lungime frontală), care variază într-o gamă largă. Odată cu creșterea curentului de fulger, rezistența la impuls a electrodului de pământ scade, iar în gama posibilă de distribuție a curenților de fulger (de la unități la sute de kiloamperi), valoarea acestuia poate scădea de 2-5 ori.

La proiectarea unui conductor de împământare, este imposibil să se prezică valorile curenților de fulger care vor curge prin acesta și, prin urmare, este imposibil să se estimeze în avans valorile corespunzătoare ale rezistențelor la impuls. În aceste condiții, raționalizarea electrozilor de împământare în funcție de rezistența lor la impuls prezintă inconveniente evidente. Este mai rezonabil să alegeți modele specifice de conductori de împământare în conformitate cu următoarea condiție. Rezistența la impuls a conductorilor de împământare în întregul interval posibil de curenți de fulger nu trebuie să depășească valorile maxime admise specificate.

Această standardizare a fost adoptată la alin. 2.2, 2.13, 2.26, tab. 2: pentru o serie de modele tipice, rezistențele la impuls au fost calculate pentru fluctuațiile curenților de fulger de la 5 la 100 kA iar în funcție de rezultatele calculelor s-a efectuat selecția conductoarelor de împământare care îndeplinesc condiția acceptată.

În prezent, fundațiile din beton armat sunt comune și recomandate (RD 34.21.122-87, clauza 1.8) structuri cu electrozi de împământare. Sunt prezentate cerință suplimentară– excluderea distrugerii mecanice a betonului în timpul împrăștierii curenților de fulgere prin fundație. Structurile din beton armat rezistă la densități mari ale curenților de fulgere care se răspândesc prin armătură, ceea ce este asociat cu durata scurtă a acestei împrăștieri. Fundații simple din beton armat (piloți cu lungimea de cel puțin 5 sau tăblie cu lungimea de cel puțin 2 m) sunt capabile să reziste la curenți de fulgere de până la 100 kA, conform acestei condiții din tabelul. 2 RD 34.21.122-87 precizează dimensiunile admisibile ale electrozilor de împământare din beton armat. Pentru fundatii mari cu respectiv suprafata mai mare armătura periculoasă pentru distrugerea densității curentului de beton este puțin probabilă pentru eventualele curenți de fulger.

Raționalizarea parametrilor conductoarelor de împământare în funcție de proiectele lor tipice are o serie de avantaje: corespunde unificării fundațiilor din beton armat acceptate în practica construcțiilor, ținând cont de utilizarea lor pe scară largă ca conductori naturali de împământare, atunci când alegeți protecția împotriva trăsnetului, nu este necesar să efectuați calcule ale rezistenței la impuls a conductorilor de împământare, ceea ce reduce volumul. munca de proiectare.

9. EXEMPLE DE PERFORMANȚĂ A PROTECȚIEI DE FOARTE A DIVERSE OBIECTE* (FIG. P4.2-P4.E)

* Dezvoltat de VNIPI Tyazhpromepsktroproekt, Institutul Giprotruboprovod și GIAP,

Orez. P4.2. Protecția împotriva trăsnetului a unei clădiri de categoria I cu un paratrăsnet cu tijă dublă de sine stătătoare (ρ = 300 Ohm m, S în ≤ 4 m, Sz ≤ 6 m):

1 - limita zonei de protecție; 2 - subsolurile de împământare ale fundației; 3 - zona de protectie in jur de 8.0 m

Orez. P4.3. Protecția împotriva trăsnetului a unei clădiri de categoria I cu un paratrăsnet cu sârmă de sine stătătoare (ρ = 300 Ohm m, S ≤ 4 m, Sz ≤ 6 m, S in1 ≥ 3,5 m):

1 - cablu; 2 - limita zonei de protectie; 3 - intrarea unei conducte subterane; 4 - limita de distribuție a concentrației explozive; 5 - racorduri de armare realizate prin sudura; 6 - fundatie din beton armat; 7 - elemente încorporate pentru conectarea echipamentelor; 8 - conductor de împământare din oțel 4 × 40 mm; 9 - împământare - trepte din beton armat; 10 - limita zonei de protecție în jurul orei 10.5

Fig A4.4. Protecția împotriva trăsnetului a unei clădiri de categoria II cu o plasă așezată pe acoperiș pentru hidroizolație:

1 - plasă de protecție împotriva trăsnetului; 2 - hidroizolarea clădirii; 3 - suport de constructii; 4 - jumper din otel; 5 - armare stâlp; 6 - electrozi de împământare, fundații din beton armat; 7 - parte încorporată; 8 - suport de pasaj superior; 9 - pasaj tehnologic

Orez. P4.5. Protecția împotriva trăsnetului a unei clădiri de categoria a II-a cu ferme metalice (s-au folosit stâlpi din beton armat și armarea fundațiilor ca conductori de coborâre și conductori de împământare):

1 - armare stâlp; 2 - armarea fundatiei; 3 - electrod de împământare; 4 - ferme de oțel; 5 - stâlp din beton armat; 6 - șuruburi de ancorare sudate pe armătură; 7 - parte încorporată

Orez. P4.6. Planul atelierului de comprimare a amestecului azot-hidrogen (se referă la explozivi cu zona de clasa B-1a):

Simboluri: — paratrăsnet lansetă (nr. 1-6); —.—.—.- bandă metalică conductivă; - conducte de evacuare a gazelor pentru evacuarea gazelor cu concentratie neexploziva in atmosfera; - aceeași concentrație explozivă

Fig, P4.7. Protecția împotriva trăsnetului a unui rezervor metalic cu o capacitate de 20 de mii de metri cubi m 3 cu acoperiș sferic:

1 - supapă de respirație; 2 - zona de emisie a gazelor cu concentrație explozivă; 3 - limita zonei de protecție; 4 - zona de protectie la inaltime h x = 23,7 m; 5 - la fel la inaltimea h x =22,76 m

Orez. P4.8. Protecția împotriva trăsnetului a unui rezervor metalic cu o capacitate de 20 mii m 3 cu un acoperiș sferic și un ponton:

1 - supapă de evacuare gaz de urgență; 2, 3 - la fel ca în Fig. 4,7; 4 - ponton; 5 - zonă de protecție la înălțimea hх = 23 m; 6 - cablu flexibil

Orez. P4.9. Protecția împotriva trăsnetului a unei case rurale cu un paratrăsnet din sârmă instalat pe acoperiș:

1 - paratrăsnet cu cablu; 2 - intrarea unei linii electrice aeriene (VL) și împământarea cârligelor VL pe perete; 3 - conductor de coborâre; 4 - împământare

Acest subiect este foarte relevant pentru designerii belaruși. Am plănuit să o scriu acum vreo doi ani. În acest timp s-au schimbat multe, au apărut mai multe publicații pe această temă de la experți de top din țară, dar, cu toate acestea, vreau să-mi exprim umila părere.

După cum știți, în Republica Belarus, în locul RD 34.21.122, de la 1 noiembrie 2011, a fost pus în vigoare TCP 336-2011 (Protecția clădirilor, structurilor și utilităților împotriva trăsnetului).

De îndată ce a apărut acest TAP, am început să-l studiez cu sârguință. În acel moment, deja începeam să realizez ce este cu adevărat designul.

Acum am acumulat multe dintre ele create special pentru sarcini specifice de proiectare. Dar, în această listă nu există niciun program pentru calcularea necesității unui dispozitiv de protecție împotriva trăsnetului.

De fapt, am un astfel de program, sau mai degrabă chiar două.

Primul meu program cu care am început să îmi creez programele personale s-a numit: Programul arăta astfel:

Apropo, numele meu este pe partea de sus. Am facut acest program cand acest blog inca nu exista, iar linkul este catre vechiul meu blog, pe care nu il mai fac de mult si pe care am exersat abilitatile de construire a site-urilor. Au fost 3 versiuni ale programului în care mi-am remediat greșelile.

Programul poate fi descărcat gratuit de pe Internet pe forum. Sunt unul dintre primii care au făcut un astfel de program și l-au pus pe Internet. Acum linkurile de descărcare nu funcționează, pentru că. acest program nu este la zi și, în unele cazuri, poate să nu producă rezultate complet corecte.

Faptul este că la acel moment experții nu necesitau încă un calcul, iar programul sa dovedit pur și simplu inutil.

După ceva timp, mi-am făcut un program, pe care l-am numit: Nu distribui acest program, nici nu îl voi revizui, deoarece există un program oficial de la Ministerul Situațiilor de Urgență din Belarus: Și ea arată așa:

Am dat peste acest program din întâmplare. Aduc calculul meu la un expert, iar ei îmi spun de ce ai calculat manual totul dacă există un program dezvoltat de Ministerul Situațiilor de Urgență

Personal, nu am folosit niciodată acest program până acum, dar faptul că programul nu funcționează corect este de 100%. Există o recenzie bună a programului lor pe Internet, unde dau o grămadă de erori, sper că aceste erori au fost acum eliminate.

Pe site-ul Ministerului Situațiilor de Urgență al Republicii Belarus puteți descărca versiunea programului din 04/08/2015.

Înainte de a continua cu calculul, trebuie să înțelegeți esența calculului. Calculul se face pentru a înțelege ce măsuri trebuie luate pentru a proteja clădirea și oamenii de loviturile de trăsnet.

Cel mai scump lucru care poate apărea este un dispozitiv extern de protecție împotriva trăsnetului. Fac instalarea descărcătoarelor de supratensiune și a unui sistem de egalizare potențial în aproape fiecare proiect.

Inițial, nu luați nicio măsură pentru a vă proteja împotriva loviturilor de trăsnet. După ce ați calculat modul în care ați determinat că riscul dvs. este mai mare decât acceptabil, începeți să adăugați diferite măsuri, reducând astfel coeficienții corespunzători.

Angajații Ministerului Situațiilor de Urgență au considerat că este suficient să calculeze doar R1. Eu, ca designer, sunt foarte fericit, pentru că ne-au făcut mai ușor să calculăm, dar de ce să nu numărăm R2? Cea mai evidentă eroare care atrage atenția este că atunci când se calculează riscul, acestea însumează toate valorile intermediare de la Ra la Rz. Nici măcar în primul meu program.

Cel mai important lucru este ca expertiza o accepta, si nu va fi greu de selectat coeficientii necesari.Cu toate ca, au fost cazuri (nu pentru mine) cand expertul a obligat sa faca protectie externa impotriva trăsnetului, în ciuda calculului care nu o necesita.

Parerea mea personala.

Cu acest calcul, trebuie să faceți următoarele:

Calculul riscului

Acest lucru nu se aplică în mod specific programului MES. Există foarte puțin sens din toate calculele. Toate calculele pot fi ajustate la rezultatele dorite, deoarece nu toți experții sunt bine versați în acest calcul. Acest lucru a fost valabil mai ales la început.

Cel mai dificil lucru pe care l-am avut în timpul dezvoltării programului a fost calculul asociat cu ecranarea cablurilor și alegerea coeficienților corespunzători. Ajustez prost aceste valori la rezultatul dorit, deoarece nimeni din interiorul clădirii nu va proteja cablurile de alimentare.

Aș dori să pun o întrebare specialiștilor, dezvoltatorilor TCP 336-2011: de ce nu v-a plăcut tabelul 1 din RD 34.21.122-87 (Instrucțiune pentru protecția clădirilor și structurilor împotriva trăsnetului)?

După părerea mea, este necesar să luăm acest tabel și să îl reluăm. Adăugați mai multe obiecte.

De exemplu:

Scoala - clasa a III-a.

Bloc de locuit 16 etaje - clasa a IV-a.

Casă cu un etaj - MOH nu este necesar.

Este destul de realist să enumerați 100 de obiecte în tabel, asupra cărora să luați decizii privind protecția externă împotriva trăsnetului. Mai mult, un singur obiect trebuie adus în cazuri diferite: în oraș, la țară, poate chiar în funcție de înălțimea clădirii.

Acest lucru va economisi timp atât pentru proiectant, cât și pentru expertul în verificare.

Data viitoare voi verifica dacă toate greșelile pe care le-am făcut în programul RMZ v.1.03 au fost corectate.

În acest articol, puteți discuta despre alte probleme și întrebări despre TCP 336-2011.

Ai nevoie de protecție împotriva trăsnetului?

Fulgerele, descărcările atmosferice sunt un însoțitor constant și aproape omniprezent al oamenilor. Puterea lor terifiantă a fost prezentată strămoșilor noștri ca o manifestare a voinței zeilor. În știința și practica mondială, au fost dezvoltate metode eficiente de protecție împotriva consecințelor descărcărilor atmosferice. Protecția împotriva trăsnetului este un set de măsuri pentru a proteja viața și sănătatea unei persoane și a proprietății sale. În prezent, protecția împotriva trăsnetului, ca set de norme, metode și mijloace, este o parte în dezvoltare dinamică a tehnologiei mondiale.

Fulgerul și factorii săi izbitori.

Descărcările atmosferice au o forță de zdrobire și diversele lor consecințe reprezintă o amenințare gravă pentru viața și proprietatea umană.

Există mai multe teorii despre fulger, dar principalul lucru este că o diferență de potențial de până la 1000 kV în nori față de suprafața pământului provoacă o descărcare monstruoasă de până la 200 kA, care este însoțită de fulgere și tunete. Încălzirea canalului de descărcare atmosferică atinge 30.000 de grade. Durata medie a descărcării, cea mai comună lovitură de fulger de la nor la sol, este de aproximativ 60-100 µs. Este mai convenabil să analizați varietatea de factori și consecințe dăunătoare folosind exemplul unui tabel.

Manifestarea Amenințării	Factori care afectează	Consecințele posibile
Fulger direct asupra unei clădiri	Descărcare până la 200 kA, până la 1000 kV, 30 mii o C	Deteriorarea unei persoane, distrugerea unor părți ale clădirilor, incendii
Descărcare de la distanță în timpul unei lovituri de fulger în comunicații (până la 5 km sau mai mult)	A introdus potențialul de fulgere prin firele de alimentare și conductele metalice (posibil impuls de supratensiune - sute de kV)
Aproape (până la 0,5 km de clădire) fulger	Potențial de trăsnet indus în părțile conductoare ale clădirii și instalației electrice (posibil impuls de supratensiune - zeci de kV)	Deteriorarea unei persoane, încălcarea izolației cablajului electric, incendiu, defecțiune a echipamentului, pierderea bazelor de date, defecțiuni în funcționarea sistemelor automate
Comutare și scurtcircuite în rețelele de joasă tensiune	Impul de supratensiune (până la 4 kV)	Defecțiuni ale echipamentelor, pierderi de baze de date, defecțiuni în funcționarea sistemelor automatizate

Din cele de mai sus, putem concluziona:

• fulgerul, potențialul fulgerului reprezintă o amenințare reală și diversă pentru viața și proprietatea umană.
• Mediul uman, pe măsură ce devine saturat cu echipamente electronice moderne sensibile, a devenit extrem de vulnerabil la efectele supratensiunilor atmosferice și de comutare.

Ca exemplu, pot fi citate următoarele statistici: peste 25% din plățile de asigurări din Germania reprezintă daune cauzate de fulgere și supratensiuni.

Necesitatea protecției împotriva trăsnetului și a protecției la supratensiune este dincolo de orice îndoială pentru toți cei care au asistat la consecințele descărcărilor atmosferice.

O scurtă listă de probleme legate de securitatea structurilor existente, proiectarea și implementarea protecției împotriva trăsnetului a clădirilor de pe teritoriul Federației Ruse.

În esență, problemele protecției rusești împotriva trăsnetului sunt de natură reglementară. Standardele în vigoare pe teritoriul Federației Ruse în domeniul protecției împotriva trăsnetului nu reflectă pe deplin realizările stiinta modernași tehnologie. Metode eficienteși mijloacele de protecție împotriva trăsnetului sunt pe deplin reprezentate în standardele IEC (International Electrotechnical Commission) și sunt confirmate de o largă aplicație practică in tarile industrializate.

Pentru o percepție convenabilă a textului articolului, este necesar să se dea denumirile funcționale ale secțiunilor de bază ale sistemului de protecție împotriva trăsnetului adoptat în practica internațională.

Cu o comparație foarte generalizată a standardelor mondiale și rusești, se pot trage o serie de concluzii fundamentale.

Conform secțiunii de protecție externă împotriva trăsnetului:

• Spre deosebire de normele Federației Ruse, standardele IEC au dezvoltat o metodă detaliată de protecție prin aplicarea circuitelor de protecție împotriva trăsnetului (plasă) pe acoperișurile complexe ale clădirilor în combinație cu protecția părților proeminente.
• Documentul de ghidare rus „Instrucțiuni pentru instalarea protecției împotriva trăsnetului a clădirilor și structurilor” (RD 34.21.122-87) nu fixează practica mondială de utilizare a materialelor anticorozive și a elementelor prefabricate, inclusiv electrozi de împământare și conectori cu șuruburi din oțel galvanizat în dispozitivele de împământare.
• Aceleași instrucțiuni prevăd practica neechivocă de a primi un fulger cu un acoperiș metalic. Totodată, în documentele normative IEC, această metodă este utilizată numai atunci când nu este necesară asigurarea siguranței acestei acoperiri.

Conform secțiunii de protecție internă împotriva trăsnetului:

În prezent, conceptul internațional de protecție zonală la supratensiune pentru instalațiile electrice ale clădirilor, sistemelor de informații și telecomunicații, echipamentelor electronice și dispozitivelor terminale se află practic în afara domeniului de activitate al specialiștilor ruși.

• Standardele IEC au elaborat cu atenție reguli și recomandări pentru utilizarea descărcătoarelor de supratensiune în conformitate cu conceptul zonal de protecție internă împotriva trăsnetului, precum și cerințele pentru acestea. În același timp, noua ediție a PUE conține doar o indicație fragmentară a necesității instalării descărcătoarelor pe dulapurile electrice de intrare în timpul intrării de aer a liniei de alimentare.
• Standardele ruse nu au dezvoltat un set de metode și mijloace de protecție împotriva fulgerelor și supratensiunilor de comutare ale rețelelor, echipamentelor și dispozitivelor moderne de joasă tensiune.

Prin urmare, aceasta nu este o listă exhaustivă a problemelor reale cu care se confruntă dezvoltatorii, antreprenorii și proprietarii de proprietăți.

În absența practicii de utilizare a elementelor prefabricate, este posibil să se implementeze o protecție exterioară eficientă împotriva trăsnetului a cabanelor, proprietăților și clădirilor similare numai cu ajutorul paratrăsnetului cu tijă înaltă de sine stătătoare. De regulă, dezvoltatorii și proprietarii nu sunt mulțumiți de această decizie, deoarece. identitatea arhitecturală a clădirii este încălcată, iar implementarea acesteia este asociată cu costuri semnificative.

Utilizarea acoperișului metalic (în special țiglele metalice) ca paratrăsnet poate duce la deformare și distrugere material din tabla, precum și aprinderea materialelor combustibile situate sub structurile acoperișului.

Apar dificultăți în amenajarea protecției exterioare împotriva trăsnetului la reconstruite industriale, publice și clădiri administrative. La astfel de facilități, este mai ieftin să se efectueze protecția externă împotriva trăsnetului și împământarea, indiferent de structurile clădirilor purtătoare de curent, decât să se determine adecvarea și reconstrucția acestora. În condițiile de indisponibilitate practică a elementelor pregătite de fabrică pe piață, este dificil să se implementeze eficient și economic protecția împotriva trăsnetului a acestor obiecte.

Părțile dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului și de împământare realizate din materiale improvizate în condiții de construcție au, de regulă, o durabilitate scăzută, un grad de protecție insuficient împotriva unei lovituri directe și nici un mijloc de protecție împotriva potențialului de trăsnet adus și indus.

Clădirile publice și industriale din zonele urbane care sunt protejate de loviturile directe de trăsnet folosind structuri conductoare de clădiri, de regulă, sunt echipate cu instalații electrice fără dispozitive interioare de protecție împotriva trăsnetului. Proprietarii și organizațiile de exploatare pot suporta costuri semnificative pentru a elimina consecințele și pentru a acoperi daunele cauzate de fulgere și supratensiunile de comutare în rețele.

În fiecare an, echipamentele de tehnologie informațională scumpe și sensibile la tensiunea de impuls, sistemele de telecomunicații și automatizări sunt din ce în ce mai utilizate în viața de zi cu zi, management, industrie și comunicații. Funcționarea și siguranța lor neîntreruptă necesită echipamente complexe și de înaltă calitate pentru a limita supratensiunile de trăsnet și comutare cu reguli de aplicare, instalare și funcționare pe care specialiștii le înțeleg.

În aceste condiții, subiectul unei posibile reduceri a riscurilor companiilor de asigurări și, în consecință, mărimea tarifelor pentru asigurătorii imobiliari și imobiliari, prezintă un mare interes.

Experții vă oferă să creați un nou nivel de securitate pentru casele în care locuiți, pe care le construiți, le echipați și le proiectați. Echipamentele complexe cu echipamente de sistem ale producătorului german lider OBO Bettermann reprezintă o soluție eficientă testată în timp pentru protecția împotriva trăsnetului și la supratensiune.

Protecția împotriva trăsnetului este un complex de diferite tipuri de măsuri și mijloace pentru implementarea acestora, asigurând siguranța oamenilor, siguranța clădirilor și structurilor, echipamentelor și materialelor de la lovituri directe de trăsnet, inducție electromagnetică și electrostatică, precum și de la introducerea de potențial ridicat prin structuri metalice și comunicații.

Până la 16 milioane de furtuni au loc anual pe glob, adică aproximativ 44 de mii pe zi. În același timp, numărul așteptat de lovituri de trăsnet pe an al clădirilor și structurilor care nu sunt echipate cu protecție împotriva trăsnetului poate fi determinat prin formula

N=10 -6 n[(A+6 h x)(b+6 h x)- 7,7 hx2],

Unde P - numărul mediu de fulgere la 1 km 2 de suprafață terestră pe an, în funcție de intensitatea activității furtunii, variind între 2,5 ... 7,5: pentru Rusia centrală, se poate lua n = 5; a, b- respectiv, lungimea și lățimea clădirii sau structurii protejate, m; hx-înălțimea clădirii (structurii) pe laturile acesteia, m

Pentru coșurile cazanelor, turnurile de apă și silozuri, catargele, copacii și alte obiecte, numărul așteptat de lovituri de fulgere pe an este determinat de formula

N = 10 -6 pr 2 n,

unde r este raza echivalentă, m: r= 3,5A; h-înălțimea obiectului, m

O lovitură directă de fulger este foarte periculoasă pentru oameni, clădiri și structuri din cauza contactului direct al canalului de trăsnet cu obiectele afectate. Pierderile numai din incendii și explozii cauzate de acest fenomen sunt în unele cazuri colosale. O lovitură directă de fulger poate produce, de asemenea, daune mecanice grave, de cele mai multe ori făcând inutilizabile coșurile de fum, catargele, turnurile și, uneori, pereții clădirilor. În același timp, calculele arată că costul implementării măsurilor de protecție împotriva trăsnetului este de aproximativ 1,5 ori mai mic decât costul clădirilor și structurilor care au ars în cinci ani.

Există două tipuri principale de fulger: liniare și bile.

Fulgerul liniar este o descărcare de electricitate atmosferică între nori sau între nori și pământ, care are loc în zece miimi de secundă, însoțită de tunete și flux de curent de zeci de kiloamperi (în unele cazuri până la 500 kA). Calea fulgerului este ramificată, deoarece pe calea lui există secțiuni de aer cu proprietăți diverse, iar descărcarea alege întotdeauna calea cu cea mai mică rezistență. Când descărcarea se apropie de suprafața pământului, alți factori încep să influențeze avansarea ulterioară a acesteia. Cel mai adesea, descărcarea se grăbește către locurile înalte ale reliefului pământului (dealuri etc.) sau către clădiri înalte (țevi, catarge etc.), unde încărcăturile de semn opus (pozitive) sunt deosebit de mari.

Conductivitatea electrică a solului afectează și selectivitatea descărcării. Există cazuri frecvente de lovituri directe de fulgere pe fundul râpelor adânci cu sol umed, cu o bună conductivitate electrică. Prin urmare, în zonele deluroase, pantele stâncoase și nisipoase sunt considerate cele mai sigure, deoarece rezistența electrică mare a solului în astfel de locuri reduce probabilitatea ca fulgerele să le lovească. Când o persoană se află pe o zonă plată în timpul unei furtuni, nu trebuie să meargă, să stea în picioare sau să se așeze lângă copaci. În acest caz, este mai sigur să stai pe o piatră. Atunci când fulgerul lovește o mașină sau un tractor, oamenii de obicei nu suferă, deoarece cabina metalică deviază curenții care apar în timpul descărcării pe lângă ei în pământ. O clădire cu un acoperiș nemetalic care nu are paratrăsnet nu oferă întotdeauna o securitate completă, deoarece atunci când fulgerul lovește clădiri de acest tip, sunt posibile descărcări din pereți și acoperiș din interiorul clădirii.

Fulgerul cu bile este relativ rar, de aproximativ 300...500 de ori mai rar decât fulgerul liniar. Arată ca o minge luminoasă, uneori alungită în formă de para. Temperatura fulgerului cu minge este de 3000...5000 °C, diametrul este de 10...20 cm, iar durata de existență este de la fracțiuni de secundă la câteva minute. Este capabil să se deplaseze cu viteze de până la 2 m/s, cel mai adesea de-a lungul unei căi întortocheate și în majoritatea cazurilor în direcția vântului. În contact cu fulgerul mingii, pe corpul uman apar arsuri grave, ducând uneori la moarte.

Fulgerul cu bile intră în incintă prin ferestre deschise, uși, coșuri de fum și chiar prin mici crăpături sau găuri ale cheilor și, uneori, prin cabluri electrice. După câteva mișcări, poate dispărea, dar adesea fulger cu minge explodează, ceea ce duce la aprinderea obiectelor combustibile, deteriorarea mecanică și, în unele cazuri, moartea.

Mijloacele de protecție împotriva fulgerelor lineare sunt adesea ineficiente împotriva fulgerelor cu bile. Prin urmare, se recomandă închiderea suplimentară a tuturor ferestrelor, ușilor, coșurilor de fum etc., în timpul unei furtuni, și alimentarea grilelor de ventilație cu plase metalice împământate din sârmă cu diametrul de 2 ... 2,5 mm, cu celule de 3 ... 4 cm 2.

În funcție de semnificația obiectului, de prezența și clasa zonelor periculoase de explozie și incendiu în clădirile industriale, precum și de probabilitatea de a fi lovit de trăsnet, se folosește una dintre cele trei categorii de protecție împotriva trăsnetului (dacă este necesar).

Protecție împotriva trăsnetului categoria II efectuează pentru instalațiile de producție cu zone din clasele B-Ia, B-I6 și B-IIa, cu condiția ca aceste zone să ocupe cel puțin 30% din întreaga clădire (dacă este cu un etaj) sau volumul etajului superior, precum și pentru instalațiile electrice deschise cu zone de clasa B-1g. Protecția împotriva trăsnetului din această categorie a acestor instalații deschise este obligatorie în toată Federația Rusă, în timp ce clădirile necesită doar în zonele cu activitate de furtună cel puțin 10 ore pe an. Obiectele protejate de trăsnet din categoria a II-a includ morile de făină și morile de furaje (ateliere), frigiderele cu amoniac, instalațiile de depozitare a combustibililor lichizi și a lubrifianților, instalațiile de încărcare și repararea acumulatorilor de sine stătătoare, instalațiile de depozitare a îngrășămintelor și pesticidelor etc.

Protecția împotriva trăsnetului de categoria II oferă protecție împotriva unei lovituri directe de trăsnet, împotriva introducerii de potențiale mari prin suprafață și comunicații subterane, precum și din inducția electrostatică și electromagnetică (inducerea potențialelor în circuitele metalice neînchise în timpul curgerii curenților de fulger pulsați, creând pericolul apariției scânteilor în locurile de convergență ale acestor circuite). Pentru a proteja împotriva inducției electrostatice, carcasele și structurile metalice sunt împământate (reduse la zero), iar din inducția electromagnetică, jumperii metalici sunt utilizați între conducte și obiecte similare extinse (manaca cablurilor etc.) în locurile de convergență reciprocă, la o distanță de 10 cm sau mai puțin, cel puțin la fiecare 25 ... 30 m. Când este instalată protecția împotriva trăsnetului de categoria II, prizele de aer ale liniilor electrice, inclusiv telefon și radio, sunt înlocuite cu o inserție de cablu de cel puțin 50 m lungime. Mantaua metalică a cablurilor la intrarea în clădire și pe ultimul suport este conectată la dispozitive separate de împământare care au rezistență la răspândirea curentului de impuls de trăsnet R și ≤10 Ohm. Conductele Trestle sunt împământate într-un mod similar.

Protecția împotriva trăsnetului categoria III se aplică cu o durată de fulger de 20 de ore sau mai mult pe an pentru instalații exterioare de clasa P-III, clădiri de gradul III, IV de rezistență la foc (grădinițe, creșe, școli etc.); spitale, cluburi și cinematografe; țevi de evacuare verticale ale întreprinderilor de cazane sau industriale, turnuri de apă și siloz la o înălțime mai mare de 15 m față de sol. Dacă durata furtunilor este de 40 de ore sau mai mult pe an, atunci protecția împotriva trăsnetului din această categorie este necesară pentru clădirile pentru animale și păsări de curte de gradul III ... V de rezistență la foc, precum și pentru clădirile rezidențiale cu o înălțime mai mare de 30 m, dacă sunt situate la mai mult de 400 m de suprafața totală.

Protecția împotriva trăsnetului de categoria III elimină factorii periculoși și dăunători care pot apărea dintr-o lovitură directă de trăsnet și, de asemenea, împiedică potențialele mari să intre în clădire prin liniile electrice aeriene și alte comunicații metalice supraterane, cum ar fi conductele. În acest scop

comunicațiile la intrarea în clădire și la cel mai apropiat suport sunt conectate la conductori de împământare cu rezistență la răspândirea curentului de impuls de fulger R și ≤ 20 Ohm. Rezervoarele cu combustibil și lubrifianți (cu excepția benzinei), coșurile de fum și turnurile cu o înălțime mai mare de 15 m sunt protejate în categoria III cu o valoare admisă de R și ≤ 50 Ohm.

Pentru clădirile și structurile care combină spații care necesită dispozitive de protecție împotriva trăsnetului de categoriile I și II sau I și III, se recomandă ca protecția la trăsnet a instalației în ansamblu să fie efectuată în conformitate cu cerințele pentru categoria I.

Spațiile neexplozive din materiale incombustibile (inclusiv pereți despărțitori, tavane, acoperișuri) nu sunt echipate cu dispozitive de protecție împotriva trăsnetului. Necesitatea de protecție împotriva trăsnetului a grânarelor, atelierelor, garajelor, unităților de curățare a cerealelor este justificată ținând cont de numărul așteptat de lovituri de trăsnet în clădire. De regulă, nu este necesară construcția de protecție împotriva trăsnetului la aceste instalații.

Informații similare.