NAVODILA ZA NAPRAVO ZA ZAŠČITO SVETLOBE
oblikovalcem dodal težave

V zadnjem času postaja problem zaščite pred strelo vse bolj pereč. Poleg zaščite pomembnih objektov pred neposrednim udarom strele (zunanje strelovodne naprave) so se povečale zahteve za notranje strelovodne naprave, ki zagotavljajo zaščito pred sekundarnimi učinki strele.
Leta 2003 je stopil v veljavo "Navodilo za zaščito pred strelo stavb, objektov in industrijskih komunikacij" SO 153-34.21.122-2003. Naši moskovski avtorji menijo, da novi dokument ni rešil zapletenih vprašanj, s katerimi se soočajo oblikovalci.

Mihail Kuznjecov, dr.
Mihail Matvejev, dr.
Sergej Noskov EZOP LLC, Moskva

Trenutno se gradi in rekonstruira veliko število objektov s povečanimi zahtevami za zaščito pred strelo: elektrarne (ES), predvsem jedrske (NE), transformatorske postaje (PS), objekti naftne in plinske industrije, promet, komunikacije itd.
Za delovanje številnih objektov danes skrbi mikroprocesorska (MP) oprema, ki je občutljiva na impulzne elektromagnetne motnje (do katerih se med drugim pojavlja tudi pri razelektritvi strele). MP oprema opravlja vse pomembnejše funkcije. Na primer, že se vgrajuje kot ključni element nadzornih in varnostnih sistemov jedrskih reaktorjev. Zato se je koncept "strelovarstva" glede na trenutno situacijo razširil. Zaščito pred strelo lahko razdelimo na dve medsebojno povezani komponenti: zaščito pred primarnimi in sekundarnimi manifestacijami strele.
Zaščita pred primarnimi manifestacijami vključuje samo zunanjo zaščito pred strelo in ozemljitev, ki zagotavlja dejansko zaščito predmeta pred neposrednimi izpusti (ki lahko povzročijo smrt ljudi, poškodbe glavne opreme, požare, eksplozije itd.) in odstranitev. glavnega dela toka strele na ozemljitveno elektrodo. Zaščita pred sekundarnimi manifestacijami strele vključuje sredstva, ki ščitijo občutljivo opremo in njena vezja pred impulznimi potencialnimi razlikami med "ozemljitvijo", ki nastanejo med tesno razelektritvijo strele. Zaščita pred sekundarnimi manifestacijami strele vključuje tudi sredstva za zaščito elektromagnetnih polj, ki vplivajo na opremo in njena vezja.

Obstoječi NTD za zaščito pred strelo

Povečane zahteve za organizacijo zaščite pred strelo zahtevajo ustrezen razmislek na ravni tehnične dokumentacije. Tradicionalno uporabljeni dokumenti o načrtovanju sistemov za zaščito pred strelo, na primer RD 34.21.122-87 "Navodila za vgradnjo strelovodne zaščite stavb in objektov" (v nadaljevanju Navodilo - 1), so omogočili načrtovanje sistema za zaščito pred strelo v na način, da se objekt ustrezno zaščiti pred primarnimi manifestacijami strele: neposrednimi udari strele, prebliski itd.
Hkrati so bila vprašanja zaščite MP opreme in kabelskih vodov pred sekundarnimi manifestacijami udarov strele slabo obravnavana. Zato je že zdavnaj treba oblikovati dokument, ki ureja zaščito MP opreme in njenih vezij pred prenapetostmi in polji, ki nastanejo zaradi pretoka toka strele skozi elemente strelovodnih sistemov in ozemljitvene naprave. Domnevalo se je, da bo nov dokument - "Navodilo za zaščito pred strelo stavb, objektov in industrijskih komunikacij" SO 153-34.21.122-2003 (v nadaljevanju - Navodilo 2) rešil nakopičena vprašanja. Poleg tega so v času izdaje že obstajali tuji standardi za zaščito pred strelo (IEC 61312 in IEC 61024). Domači dokument bi moral v idealnem primeru uporabljati in podrobno opredeliti materiale IEC, saj so, prvič, problemi zaščite pred strelo in EMC kot celote podrobneje obdelani v tujini kot v Rusiji, in drugič, do izdaje Navodila 2 dovolj izkušenj bi morala biti nakopičena uporaba teh standardov IEC. Vendar pa ni pretirano reči, da navodilo 2 ni izpolnilo teh pričakovanj.
Že ob bežnem pogledu na Navodilo 2 je v oči precej manjši obseg poglavja o zaščiti pred sekundarnimi manifestacijami strele v primerjavi z IEC. Edino, kar je bilo storjeno, je, da so začrtani ločeni odseki iz IEC 61312, na primer podane so osnovne informacije o konceptu cone zaščite, oklopa in ozemljitve. Predstavitev je izvedena z minimalnimi podrobnostmi, kar otežuje uporabo določil Navodila 2 v projektni praksi. Ne le, da priporočil IEC 61312 ni pripeljala do stopnje specifičnosti, ki bi omogočila učinkovito uporabo dokumenta v praksi projektiranja, ampak je tudi izgubila številne pozitivne lastnosti Navodila 1.
Tako, na primer, v navodilu 2 ni metodologije za določanje minimalne razdalje od objektov s strelovodom do zaščitenih objektov v smislu odsotnosti prekrivanja (sekundarnega odvajanja strele).
Posledično je dokument, ki so ga oblikovalci pričakovali, ne glede na to, kako žaljivo se sliši, prvič izšel na Zahodu (IEC-62305). V tem obsežnem (5 zvezkov!) standardu so upoštevani številni vidiki zaščite pred primarnimi in sekundarnimi manifestacijami strele in podana so podrobna priporočila, ki jih je mogoče uporabiti brez dodatnih raziskav. Seveda IEC-62305 ni brez pomanjkljivosti. Tako so v metodologiji za ocenjevanje povprečnega letnega števila udarov strele v objekt predlagani empirični koeficienti za lokacijo objektov, katerih uporaba ne daje vedno pravilnih rezultatov. Toda na splošno je ta dokument veliko bolj podroben in logičen kot navodilo 2.

LASTNOSTI SO 153-34.21.122-2003

Stanje dokumenta

Da ne bi bili neutemeljeni, bomo v tem članku obravnavali nekatere težave, povezane z navodilom 2. Pravzaprav je status dokumenta že vprašanje. Po izdaji Navodila 2 leta 2003 se je razvila dvoumna situacija. Navodilo 1, ki je bilo do takrat uporabljeno (in na njem temeljijo panožni dokumenti), ni bilo formalno razveljavljeno.
Že prvi stavek Navodila 2: "Navodilo velja za vse vrste zgradb, objektov in industrijskih komunikacij, ne glede na oddelčno pripadnost in obliko lastništva" se izkaže za več kot krepka izjava, glede na to, da je bil dokument odobren z odredbo Ministrstva za energetiko in je ravno industrijski standard.
Kot je pokazala praksa, se v drugih panogah ta dokument slabo uporablja. Toda tudi uporaba Navodila 2 v elektroenergetski industriji ni vedno mogoča.
Poglejmo primer rekonstruiranega objekta (ES ali SS), na katerem se dograjuje del zunanje stikalne naprave. Tukaj je citat: "Navodilo je namenjeno uporabi pri razvoju projektov, gradnji, obratovanju, pa tudi pri rekonstrukciji zgradb, objektov in industrijskih komunikacij." Nato je treba rekonstruirati formalno obstoječi del objekta (ki je bil zasnovan po prejšnjih dokumentih in morda ne ustreza zahtevam Navodila 2), kar ni vedno realno.
Toda tudi če obstoječi del objekta ostane nespremenjen, mora biti strelovodna zaščita novih celic projektirana v skladu z zahtevami Navodila 2. Ni jasno, kako izračunati interakcijo strelovodov na obstoječih in novih delih objekta. objekt.
Poleg navedene zmede se je izkazalo, da navodilo 2 ne le da ne izpolnjuje sodobnih zahtev (vprašanja zaščite pred sekundarnimi manifestacijami izpustov strele, posebnosti strelovodne zaščite eksplozivnih in požarno nevarnih predmetov skoraj niso upoštevana), ampak ima tudi netočnosti, ki otežujejo načrtovanje sistemov za zaščito pred strelo. Zato se Navodilo 1 še vedno uporablja v številnih panogah (na primer za objekte OAO Gazprom) ali pa so bili razviti lastni industrijski standardi (na primer za objekte OAO AK Transneft).

Stopnja zaščite predmetov in ocena tveganja

Najprej razmislimo o najpomembnejšem vprašanju, ki določa izbiro specifičnih tehničnih rešitev v zvezi s strelovodno zaščito objekta. Govorimo o postopku ocene tveganja in o izbiri na podlagi njegovih rezultatov ravni zaščite in parametrov toka strele, ki ustrezajo posebnostim objekta.
Dejansko je v večini primerov v osnovi nemogoče zagotoviti 100-odstotno zaščito pred strelo zemeljskih objektov. Vendar pa je mogoče zmanjšati verjetnost nesreč, poškodb ali okvar v delovanju objekta kot celote in njegovih podsistemov na sprejemljiv minimum. V tem primeru je seveda treba stroške zagotavljanja strelovodne zaščite povezati z morebitnim tveganjem.
Torej ni smiselno namestiti sorazmerno dragih naprav za zaščito pred prenapetostjo (SPD) in zagotoviti posebno zaščito za opremo, katere stroški so nizki, okvara pa ne vodi do resnih posledic. V primeru okvare je veliko lažje zamenjati takšno opremo, recimo enkrat na 40–50 let. Če pa takšna oprema zagotavlja nemoteno delovanje varnostnih sistemov jedrske elektrarne, bodo zaščitni ukrepi, ki so veliko dražji od same opreme, upravičeni.
Dejavniki, na podlagi katerih se določijo zahteve po zanesljivosti zaščite in parametri tokovnih impulzov strele, vključujejo: pomen objekta, ekonomske in družbene posledice okvar v njegovem delovanju, njegovo geometrijo in življenjsko dobo, delovanje strele. na območju njegove lokacije itd. Navodilo 2 daje le splošno navedbo, da je treba izvesti oceno tveganja.
Hkrati pa so oblikovalci vabljeni, da si sami izberejo stopnjo zaščite. Predlagana delitev predmetov na vrste je preveč površna: predmeti so razdeljeni na navadne in posebne.

Vse elektrarne so razvrščene kot posebne, postaje pa očitno spadajo med običajne predmete. Težko je reči natančneje, ker. tabela v dokumentu ni izčrpna. Poglejmo primer: mala hidroelektrarna ali termoelektrarna, zgrajena v podjetju, da bi zmanjšala zunanja plačila za električno energijo, na eni strani, in 500 kV TS Chagino v Moskvi na drugi strani. Če motnja v delovanju takšne hidroelektrarne (TE) povzroči kratkoročne nevšečnosti, ki se jim je mogoče izogniti, povezane s prehodom na zunanje napajanje podjetja, potem lahko nesreča na 500 kV sistemski trafo postaji, kot je pokazala praksa , imajo veliko hujše posledice.
Iz besedila Navodila 2 tudi ostaja nejasno, s kakšno stopnjo zaščite naj bo projektiran sistem strelovodne zaščite elektrarn, za vse posebne objekte je podan le razpon 0,9–0,999. Toda stroški sistema za zaščito pred strelo, zasnovanega s stopnjo zaščite 0,999, so lahko za red večji od stroškov sistema za zaščito pred strelo, zasnovanega s stopnjo 0,9.
Iz nekega razloga tudi parametri toka strele niso podani za posebne objekte, odvisno od stopnje zanesljivosti. Tabela stopenj zanesljivosti, ki je podana za navadne objekte, tudi ne odgovarja na vprašanje, katero stopnjo zanesljivosti in kakšen tok strele je treba uporabiti pri izračunih za določen objekt, in najprej za SS. Da bi razumeli pomen odgovora na to vprašanje, vzemimo dva primera.
1. Za RTP 500 kV z linearnimi dimenzijami več sto metrov, ki se nahaja na območju z aktivnostjo strele 80–100 ur, bo pričakovano število udarov strele na leto 2–3 izpusta. Če je za takšno postajo zasnovan sistem strelovodne zaščite z zanesljivostjo 0,9, bo strela v povprečju prebila sistem za zaščito pred strelo vsakih 5 let, t.j. udarite neposredno v primarno opremo. Očitno mora biti za takšno RTP sistem zaščite pred strelo zgrajen z zanesljivostjo najmanj 0,99. Poleg tega pri izračunih ni dovolj uporabiti vrednost toka strele 100 kA, saj je v času življenjske dobe RTP pred popolno rekonstrukcijo verjetno vsaj en izpust na ozemlje RTP s tokom 130 kA . Ta ocena je bila narejena na podlagi podatkov o verjetnosti udara strele s takšno ali drugačno trenutno vrednostjo.
2. Za 110 kV RTP, izdelano na primer na osnovi stikalne naprave v stavbi 15. 20 metrov, ki se nahaja v središču mesta, na območju z aktivnostjo strele 20-40 ur, bo pričakovano število udarov strele približno en udar v 35 letih. Seveda bo za takšno postajo (ob upoštevanju življenjske dobe) stopnja zaščite 0,8 več kot zadostna, tok strele 100 kA, prejet v skladu z navodilom 2, pa se bo izkazal za očitno "ponovno nalaganje". Tako se bo na primer razelektritev s tokom nad 50 kA pojavila v povprečju enkrat na 150–300 let (ocena temelji na podanih podatkih). Seveda je za takšno postajo ekonomsko izvedljivo zgraditi sistem zaščite pred strelo, ki temelji na nižjih tokovih strele (na primer 25–30 kA).

Torej, za pravilno načrtovanje sistema za zaščito pred strelo (z zadostno stopnjo zanesljivosti, vendar brez "prenosa"), je treba oceniti tveganja, izbrati stopnjo zaščite pred strelo in določiti amplitudo toka strele glede na namembnost varovanega objekta, življenjsko dobo opreme na objektu, pričakovano število prelomov strele in drugi dejavniki. Vendar pa je v navodilu 2 takšna tehnika popolnoma odsotna.
Poleg tega ta dokument ne vsebuje metodologije za določanje števila izpustov strele v objekt glede na njegove geometrijske parametre (širina, dolžina, višina zgradb in objektov) in lokacijo. Prav tako ni metode za določanje sprejete vrednosti toka strele. Treba je opozoriti, da so v IEC-62305 o zaščiti pred strelo ta vprašanja obravnavana veliko bolj podrobno, tudi v navodilu 1 je temu vprašanju posvečeno nekaj pozornosti.

Metodologija za izračun varstvenih območij

Najbolj kritična pomanjkljivost Navodila 2 je dejanska metoda za izračun tipičnih zaščitnih con za palične in žične strelovode. Predlagana tehnika predvideva le prisotnost strelovodov enake višine. Popolnoma ni metodologije za izračun zaščitnih območij za strelovode različnih višin (palica, kabel). Glede na to, da je v resnici strelovodna zaščita pogosto organizirana prav s strelovodi različnih višin (tudi znotraj ene zunanje stikalne naprave se lahko na postaji nahajajo strelovode različnih višin – na portalih in reflektorjih npr.), lahko sklepamo, da Navodilo 2 ni primerno za izračun strelovodnih zaščitnih območij številnih objektov. Treba je opozoriti, da navodilo 1 in še bolj IEC-62305 nimata te pomanjkljivosti.
Stavek iz Navodila 2: »V primeru projektiranja strelovodne zaščite za navaden objekt je možno določiti zaščitna območja po zaščitnem kotu ali po metodi kotalne krogle po standardu IEC (IEC 1024), če je Izkazalo se je, da so zahteve za načrtovanje IEC strožje od zahtev navodil," ne reši problema. Ker zahteve iz Navodila 2 za predmete različnih višin niso odsotne, uporaba standarda IEC še vedno ne bo delovala.
Tudi za strelovode enake višine, da bi upravičil uporabo IEC, bo moral projektant izračunati obe metodi, da primerja zahteve in ugotovi, katera je strožja. Toda najmanj sreče imajo posebni predmeti, katerih zaščito pred strelo je dovoljeno izračunati le v skladu z navodilom 2, saj so pri takšnih objektih strelovode praviloma različne višine. Na primer, cevi na zgradbah blokov NEK in strelovode na stikalnih napravah NEK se po višini večkrat razlikujejo. Izkazalo se je, da je praviloma nemogoče izvesti pravilen izračun strelovodne zaščite za jedrsko elektrarno!
Druga pomembna pomanjkljivost Navodila 2 je pomanjkanje metodologije za izračun strelovodne zaščite ob prisotnosti več kot dveh strelovodov. Po predlagani metodi je mogoče določiti le zaščitno območje, ki ga tvori par strelovodov.
Očitno, če zgradite zaščitne cone treh strelovodov samo na podlagi prekrivanja območij za zaščito pred strelo, ki jih tvori vsak par, potem bo v večini primerov območje, ki se nahaja v središču trikotnika (ki ga tvorijo strelovode), ne bo blokiran.
Navedeno območje bo v celoti pokrito le, če se vse parno oblikovane cone sekajo na zaščitni višini. To je mogoče na primer v primeru, ko so jambori, ki tvorijo pravilen trikotnik, med seboj oddaljeni največ 2r x (dva polmera enojnih prekrivajočih se con na določeni višini, sl. 1).
Upoštevajte na primer naslednji primer: če naj bi jambori, visoki 30 metrov, pokrivali območje, visoko 15 metrov, morajo biti jambori (ki se nahajajo na primer na vrhovih pravilnega trikotnika) na razdalji največ 18 metrov od drug drugega pri stopnji zaščite 0,99 in na razdalji največ 10 metrov pri stopnji zaščite 0,999. V tem primeru boste morali predmet dobesedno zalepiti z jambori, da bi ga zaščitili po zgornji metodologiji. Toda takrat bodo strelovode neizogibno v neposredni bližini sekundarnih tokokrogov, lokacij elektronske opreme itd., Kar samo po sebi vodi v resne težave.
Opozoriti je treba, da je bilo v navodilu 1 rešeno vprašanje izgradnje con več strelovodov (več kot dveh). Spomnimo se, da je bilo tam rečeno naslednje: »Glavni pogoj za varnost enega ali več objektov z višino h x z zanesljivostjo, ki ustreza coni A in B, je izpolnjevanje neenakosti r cx > 0 za vse strelovode, vzete v parih. ” To pomeni, da če vsak par strelovodov deluje na določeni višini (tj. tvori skupno cono in ne dve ločeni zaščitni coni), bo območje med seznanjenima conama blokirano pred neposrednim udarom strele na isti dani višini.

Neskladnost s CO in IEC

Ker se je treba pri analizi Navodila 2 nenehno sklicevati na IEC-62305, se zdi primerno navesti njihove druge nedoslednosti, da bi se izognili takšnim napakam in nedoslednosti pri reviziji Navodila 2 in izdelavi novega dokumenta o zaščiti pred strelo. To je potrebno zlasti za poenotenje metod, da bi se izognili nesporazumom, ki lahko nastanejo pri načrtovanju in gradnji objektov v tujini ali uporabi standardnih tujih razvoja v Rusiji.
Takšne nedoslednosti vključujejo na primer naslednje: Tabela št. 2.2 (razdelek št. 2) prikazuje naslednje stopnje zaščite pred neposrednim udarom strele: I. stopnja - 0,98; II stopnja - 0,95; III stopnja - 0,9; IV stopnja - 0,8.
V skladu z IEC 62305 so stopnje zaščite naslednje: Stopnja I - 0,99; II stopnja - 0,97; III stopnja - 0,91; IV stopnja - 0,84.
Mimogrede, enostavno je videti, da so stopnje zaščite po IEC v vseh primerih višje kot v navodilu 2.
Omeniti velja tudi neskladje med vrednostmi zaščitnih stopenj za navadne (0,98; 0,95; 0,9; 0,8) in posebne predmete (0,9; 0,99 in 0,999). Glede na to, da je metodologija za izračun strelovodnih območij podana le za stopnje zaščite 0,9; 0,99 in 0,999, ostaja skrivnost, kako izračunati za ravni 0,98; 0,95 in 0,8. Čeprav pravilo 2 navaja, da se za običajne predmete lahko uporabi metoda izračuna, predlagana v IEC 1024, vendar pod pogojem, "da se zahteve za izračun Mednarodne elektrotehnične komisije izkažejo za strožje od zahtev tega navodila." Hkrati se izkaže, da je nemogoče določiti, katere zahteve so strožje, saj za navedene stopnje zaščite preprosto ni zahtev Navodila!
Neskladja z IEC vključujejo tudi vrednosti nekaterih parametrov toka strele, podanih v tabeli 2.3 Navodila 2. Vrednosti povprečnega naklona prvega impulza toka strele so na primer napačno navedene (povprečni naklon di / dt 30 / 90%, kA / µs): 200, 150 in 100. Pravilne vrednosti so desetkrat manjše: 20, 15 in 10 kA/µs. To protislovje je najverjetneje le napaka.

NETOČNOSTI IN VRZE

Na splošno je obravnavani dokument poln dejanskih napak, zaradi česar ni mogoče uporabiti niti tistih metod izračuna, ki so predstavljene v dokumentu. Spodaj je seznam takšnih napak, ki ne trdijo, da je popoln:
1. Tabela 3.6 "Izračun parametrov zaščitnega območja dvojnega strelovoda" vsebuje formulo za določanje Lc z zanesljivostjo 0,999, pri kateri je faktor 10–3 odveč. Poleg tega ista tabela prikazuje še eno formulo (za zanesljivost 0,99):
h, pri čemer je vprašljiv tudi faktor pred oklepajem. Morda bi moralo biti namesto 0,01007 0,0107 ali v prejšnji formuli namesto 0,0107 0,01007.
2. Stalno se pojavlja stavek »Za razdalje L c L L max se določi višina hc ...«, pri čemer je tudi razmerje za L napačno. V tem primeru je pravilno zapisati: L c L L max. Pomembne pomanjkljivosti dokumenta vključujejo naslednje. V predlagani metodi izračuna strelovodnih območij največja višina strelovodov ne sme presegati 150 m.
Postavlja se vprašanje: zakaj ravno 150 m in kaj storiti, če morate zaščititi višji objekt? V dokumentu piše, da je treba za to uporabiti posebno tehniko, vendar o njej ni sklicevanja. Medtem je vse več objektov, višjih od 150 m (TV stolpi, nebotičniki itd.). In tu je treba zagotoviti ne le zaščito že zgrajenih objektov pred strelo, temveč tudi ukrepe za zaščito pred strelo v samem procesu gradnje. Žal ta vidik tudi ni upoštevan v navodilu 2.

VPRAŠANJA BREZ ODGOVORA

Na koncu se osredotočimo na nekaj, kar na žalost v navodilu 2 praktično ni: o zaščiti občutljive opreme in njenih vezij pred sekundarnimi manifestacijami razelektritev strele s stopnjo podrobnosti, ki bi omogočila nestrokovnjaku s področja EMC za izvedbo projektov zaščite pred strelo. Kot je pokazala praksa, je upoštevanje zahtev EMC pri gradnji kompleksnih sistemov za zaščito pred strelo (vključno z ozemljitvenimi sistemi, sistemi zaščite pred prenapetostnimi napetostmi in elektromagnetnimi polji) ključnega pomena.
Torej je bil v enem največjih podjetij naftne industrije pri nas sistem zaščite pred neposrednim udarom strele zasnovan pravilno (natančneje v skladu z veljavnim NTD), vendar zaščita pred sekundarnimi manifestacijami strele ni bila izvedena (slika 2a). ). Sekundarni tokokrogi in mesta vgradnje opreme MP so padli v območje visokega impulznega potenciala na bazah strelovodov. To je privedlo do dejstva, da je bil v eni sezoni neviht zaradi več udarov strele v strelovode izključen pomemben del elektronske opreme objekta. Na sl. 2b je prikazan še en primer napačne izvedbe strelovodne zaščite.
Danes je očitno, da Navodilo za zaščito pred strelo ne bi smelo vsebovati le splošnih besed (kot Navodilo 2), temveč tudi posebna priporočila, tehnične rešitve, katerih izvajanje bo zaščitilo občutljivo mikroprocesorsko opremo in njena vezja.
Na primer, Navodilo 2 površno obravnava problem zaščite opreme pred magnetnimi polji, ki jih povzroča tok strele. Podane so informacije, da se kovinske konstrukcije stavbe lahko uporabljajo kot zasloni. Nič ni rečeno o tem, kaj storiti, če je stavba opečna ali če zaščitni faktor kovinskih konstrukcij ni dovolj, da oslabi polje na varno za opremo. Posebnih smernic za določanje zaščitnega faktorja ni.
Hkrati je pri vgradnji nove občutljive opreme v obstoječe zgradbe uporaba dodatnega ščitnika pogosto edini razpoložljivi način za obvladovanje impulznih magnetnih polj.
Navodila za zaščito pred strelo morajo vsebovati natančen opis, kako to storiti, da lahko projektant glede na situacijo izbere ustrezno varovalno možnost: ali je v objektu dovolj kovinskih konstrukcij ali je treba uporabiti dodatno zaščito sama zgradba ali prostori; kako pravilno organizirati zaščito prostorov; Ali zadostuje mrežasti zaslon ali je treba uporabiti pločevino. Če prostora ni mogoče ščititi ali pa je iz ekonomskih razlogov bolj donosno namestiti opremo v zaščitne omare, kako natančno izbrati zaščitne omare. Vprašanje je resno, saj številne kovinske omare, ki se trenutno proizvajajo, nimajo zaščitnih lastnosti, saj prisotnost dolgih rež med stenami in okvirjem zmanjša zaščitni učinek na skoraj nič. Na vsa ta vprašanja je treba dati jasne odgovore v Navodilih za zaščito pred strelo. Podobna situacija se je razvila s priporočili glede ozemljitve zaščitenih objektov, vzpostavitve sistema prenapetostne zaščite v tokokrogih do 1 kV. Navodilo 2 vsebuje le splošne smernice o teh zadevah. Malo pozornosti se posveča metodam zaščite pred prenapetostmi s pomočjo posebnih naprav (SPD), galvanski izolaciji, zaščiti vezij občutljive opreme. Toda izbira vrste SPD je na primer zelo pomembno vprašanje. Torej odvodnikov ni mogoče vgraditi v merilna vezja napetostnih transformatorjev na postaji, saj se pri njihovem delovanju lahko popači oblika uporabnega signala, možna pa je vgradnja SPD na osnovi varistorjev v takšna vezja, kar je prikazano v. Opozoriti je treba, da je za objekte, ki nimajo ene same ozemljitvene naprave v obliki omrežja (na primer, veliko objektov plinske industrije), uporaba SPD pogosto eden redkih učinkovitih načinov za obvladovanje prenapetosti. Na primer, v IEC-62305 je uporabi SPD-jev namenjenih le približno 20 strani.
Enako velja za uporabo oklopljenih kablov z dvostransko ozemljitvijo zaslona za zaščito pred prenapetostjo. V navodilu 2 je to samo priporočeno, vendar niso podane kvantitativne značilnosti. Prav tako ne piše, v katerih primerih je to mogoče storiti in v katerih je lahko tak ukrep nezadosten ali celo povzroči negativne posledice. Študije, ki jih je izvedel EZOP LLC, so pokazale, da tak dogodek (če je izveden pravilno) omogoča večkratno zmanjšanje prenapetosti na vhodih MP opreme (od 4 do 20-krat, glej).
Navodilo 2 se praktično ne dotika vprašanj o povezovanju ozemljitvenega sistema strelovodov z ozemljitvijo drugih predmetov. To vprašanje je še posebej pomembno za razpršene objekte velikega območja, kot so na primer električne postaje (ki so, mimogrede, najštevilčnejši objekti elektroenergetike, za katere je bil izdan ta dokument). Toda prav prava izbira ozemljitvenih shem za elemente zaščite pred strelo pogosto omogoča brez dodatnih dragih ukrepov za zaščito pred sekundarnimi manifestacijami izpustov strele, tudi brez uporabe SPD.

PREDLOGI

Zato je treba začeti delati na ustvarjanju novega dokumenta, ki bo urejal načrtovanje sistemov za zaščito pred strelo, ob upoštevanju sodobnih zahtev.
Ta naloga je daleč izven obsega tega članka. Očitno pa je, da naj bi novi dokument zajemal čim večje število tipov objektov in dajal čim jasnejše rešitve, ne pa nejasnih splošnih določil. Navedena protislovja, netočnosti in vrzeli je treba odpraviti.
Dokument ne sme biti v nasprotju z IEC in mora jasno začrtati primere, ko je treba izpolniti nove zahteve in kdaj zadostuje izpolnjevanje zahtev predhodno izdanih dokumentov. In seveda je treba v celoti razmisliti o vprašanjih zaščite pred sekundarnimi manifestacijami razelektritve strele.
Vendar se postavlja vprašanje: ali je mogoče zagotoviti, da bo novi dokument bistveno boljši od prejšnjega, ali se bo situacija z RD 87 in SS iz leta 2003 ponovila, kar bo oblikovalca prisililo k uporabi zahtev različnih dokumenti?
Tukaj je težko podati izčrpen odgovor. Vendar bi vas rad spomnil na naslednje. Leta 2003 je bila izdaja Instruction 2 presenečenje za večino inženirske skupnosti.
Kolikor je znano, ni bilo objave in široke razprave o osnutku dokumenta. Zato se zdi nujno potrebno v primeru priprave novega dokumenta objaviti njegov osnutek veliko pred sprejetjem, da bi lahko v celoti razpravljali o pripombah in predlogih. In zagotovo jih bo veliko.

LITERATURA

1 Sen P.K. Razumevanje zaščite postaj z neposrednim udarom strele / PSERC Seminar Golden, Colorado, 6. november 2001. - Colorado School of Mines, 2002.
2. Kuznetsov M. B., Matveev M. V. Zaščita MP opreme in njenih vezij na PS in ES pred sekundarnimi manifestacijami razelektritev strele // Elektro. - 2007. - Št. 6.
3. IEC 62305.- Zaščita pred strelo.
4. Kuznetsov M. B., Matveev M. V. Integriran pristop k reševanju problemov zaščite MP opreme elektroenergetskih objektov pred sekundarnimi manifestacijami razelektritev strele / Zbornik prve vseruske konference o zaščiti strele. - Novosibirsk, 2007.
5. Kuznecov M.B., Kungurov D.A., Matveev M.V., Tarasov V.N. Težave zaščite vhodnih tokokrogov opreme za relejno zaščito in avtomatizacijo pred močnimi impulznimi prenapetostmi // Novice elektrotehnike. - 2006. - Št. 6 (42).
6. Bazelyan E.M., poročila / Zbornik prve vseruske konference o zaščiti pred strelo. - Novosibirsk, 2007.

MINISTRSTVO ZA ENERGIJO RUJSKE FEDERACIJE

ODOBREN

po naročilu

Ministrstvo za energetiko

Rusija

NAVODILA
PO NAPRAVI
STRELNOZAŠČITA STAVB IN OBJEKTOV
IN INDUSTRIJSKE KOMUNIKACIJE

SO 153-34.21.122-2003

1. UVOD

Navodila za vgradnjo strelovodne zaščite stavb, objektov in industrijskih komunikacij (SO 153-34.21.122-2003) (v nadaljnjem besedilu: Navodilo) veljajo za vse vrste zgradb, objektov in industrijskih komunikacij, ne glede na oddelčno pripadnost in obliko. lastništva.

Navodilo je namenjeno uporabi pri razvoju projektov, gradnji, obratovanju, pa tudi pri rekonstrukciji zgradb, objektov in industrijskih komunikacij.

V primeru, ko so zahteve industrijskih predpisov strožje kot v tem navodilu, je pri razvoju strelovodne zaščite priporočljivo upoštevati zahteve industrije. Priporočljivo je ukrepati tudi, kadar navodil Navodila ni mogoče združiti s tehnološkimi značilnostmi varovanega objekta. V tem primeru se uporabljena sredstva in metode zaščite pred strelo izberejo glede na pogoj za zagotavljanje zahtevane zanesljivosti.

Pri izdelavi projektov za zgradbe, objekte in industrijske komunikacije se poleg zahtev Navodila upoštevajo dodatne zahteve za izvedbo zaščite pred strelo v skladu z drugimi veljavnimi normativi, pravili, navodili, državnimi standardi.

Pri normalizaciji zaščite pred strelo se domneva, da nobena njena naprava ne more preprečiti razvoja strele.

Uporaba standarda pri izbiri strelovodne zaščite znatno zmanjša tveganje za škodo zaradi udara strele.

Vrsta in postavitev strelovodnih naprav se izberejo v fazi projektiranja novega objekta, da bi lahko čim bolj izkoristili prevodne elemente slednjega. To bo olajšalo razvoj in implementacijo strelovodnih zaščitnih naprav v kombinaciji s samim objektom, izboljšalo njegov estetski videz, povečalo učinkovitost strelovodne zaščite, zmanjšalo njene stroške in stroške dela.

2. SPLOŠNE DOLOČBE

2.1. POJMI IN DEFINICIJE

Strela udari v tla- električna razelektritev atmosferskega izvora med nevihtnim oblakom in tlemi, sestavljena iz enega ali več tokovnih impulzov.

Točka poraza- točko, na kateri strela pride v stik s tlemi, zgradbo ali strelovodno zaščitno napravo. Udar strele ima lahko več zadetkov.

Zaščiten objekt- zgradba ali objekt, njihov del ali prostor, za katerega je predvidena zaščita pred strelo, ki izpolnjuje zahteve tega standarda.

Naprava za zaščito pred strelo- sistem, ki vam omogoča zaščito stavbe ali strukture pred učinki strele. Vključuje zunanje in notranje naprave. V posebnih primerih lahko zaščita pred strelo vsebuje samo zunanje ali samo notranje naprave.

Zaščitne naprave pred neposrednim udarom strele (strelovod)- kompleks, ki ga sestavljajo strelovode, navzdolnji in ozemljitveni vodniki.

Sekundarne naprave za zaščito pred strelo - naprave, ki omejujejo učinke električnih in magnetnih polj strele.

Naprave za izenačevanje potencialov - elementi zaščitnih naprav, ki omejujejo potencialno razliko zaradi širjenja toka strele.

Strela- del strelovoda, namenjen prestrezanju strele.

Prevodnik navzdol (spust)- del strelovoda, namenjen preusmeritvi toka strele iz strelovoda na ozemljitveno elektrodo.

Naprava za ozemljitev- komplet ozemljitvenih vodnikov in ozemljitvenih vodnikov.

ozemljitveni vodnik- prevodni del ali sklop med seboj povezanih prevodnih delov, ki so v električnem stiku s tlemi neposredno ali preko prevodnega medija.

Ozemljitvena zanka- ozemljitveni vodnik v obliki zaprte zanke okoli zgradbe v tleh ali na njeni površini.

Odpornost ozemljitvene naprave- razmerje med napetostjo na ozemljitveni napravi in ​​tokom, ki teče od ozemljitvene elektrode do ozemljitve.

Napetost ozemljitvene naprave- napetost, ki nastane, ko tok odteka iz ozemljitvene elektrode v zemljo med točko vhoda toka v ozemljitveno elektrodo in območjem ničelnega potenciala.

Medsebojno povezani kovinski okovi - ojačitev armiranobetonskih konstrukcij stavbe (konstrukcije), ki zagotavlja električno kontinuiteto.

nevarna iskra- nesprejemljiva električna razelektritev znotraj varovanega objekta, ki nastane zaradi udara strele.

Varna razdalja- najmanjša razdalja med dvema prevodnima elementoma zunaj ali znotraj varovanega objekta, pri kateri med njima ne more nastati nevarno iskrenje.

Naprava za zaščito pred prenapetostjo - naprava, zasnovana za omejevanje prenapetosti med elementi varovanega objekta (na primer prenapetostni odvodnik, nelinearni odvodnik prenapetosti ali druga zaščitna naprava).

Ločen strelovod- strelovod, katerega strelovod in odvodni vodnik so nameščeni tako, da pot toka strele nima stika z varovanim objektom.

Strelovod, nameščen na zaščitenem objektu - strelovod, katerega strelovod in odvodni vodnik so nameščeni tako, da lahko del toka strele teče skozi varovan predmet ali njegovo ozemljitveno elektrodo.

Zaščitno območje strelovoda- prostor v bližini strelovoda določene geometrije, označen s tem, da verjetnost udarca strele v predmet, ki se v celoti nahaja v svoji prostornini, ne presega dane vrednosti.

Dovoljena verjetnost preboja strele- največja dovoljena verjetnost R udar strele v objekt, zaščiten s strelovodom.

Zanesljivost zaščite definiran kot 1 - R.

Industrijske komunikacije- napajalni in informacijski kabli, prevodni cevovodi, neprevodni cevovodi z notranjim prevodnim medijem.

2.2. KLASIFIKACIJA STAVB IN OBJEKTEV PO STRELOPŠČITNI NAPRAVI

Razvrstitev predmetov je določena glede na nevarnost udara strele za sam objekt in njegovo okolje.

Neposredni nevarni učinki strele so požari, mehanske poškodbe, poškodbe ljudi in živali ter poškodbe električne in elektronske opreme. Posledice udara strele so lahko eksplozije in sproščanje nevarnih produktov - radioaktivnih in strupenih kemikalij, pa tudi bakterij in virusov.

Udari strele so lahko še posebej nevarni za informacijske sisteme, nadzorne sisteme, krmiljenje in napajanje. Za elektronske naprave, nameščene v objekte za različne namene, je potrebna posebna zaščita.

Obravnavane predmete lahko razdelimo na navadne in posebne.

Navadni predmeti- stanovanjske in upravne stavbe ter zgradbe in objekti, ne višji od 60 m, namenjeni trgovini, industrijski proizvodnji, kmetijstvu.

Posebni predmeti:

predmeti, ki predstavljajo nevarnost za neposredno okolje;

predmeti, ki predstavljajo nevarnost za družbeno in fizično okolje (predmeti, ki lahko ob udaru strele povzročijo škodljive biološke, kemične in radioaktivne emisije);

drugi objekti, za katere se lahko zagotovi posebna strelovodna zaščita, na primer objekti, višji od 60 m, igrišča, začasni objekti, objekti v gradnji.

V tabeli. 2.1 daje primere delitve predmetov v štiri razrede.

Tabela 2.1 - Primeri klasifikacije objektov

	Vrsta predmeta	Posledice udara strele
Navadni predmeti	hiša	Električna okvara, požar in materialna škoda. Običajno rahla poškodba predmetov, ki se nahajajo na mestu udara strele ali jih prizadene njen kanal
		Sprva požar in nevaren premik napetosti, nato izguba napajanja s nevarnostjo smrti živali zaradi okvare elektronskega sistema za nadzor prezračevanja, oskrbe s krmo itd.
Navadni predmeti	Gledališče; šola; Veleblagovnica; športni objekt	Izpad električne energije (npr. razsvetljava), ki lahko povzroči paniko. Okvara sistema za javljanje požara, ki povzroči zamudo pri gašenju
	Banka; Zavarovalnica; komercialna pisarna	Izpad električne energije (npr. razsvetljava), ki lahko povzroči paniko. Okvara sistema za javljanje požara, ki povzroči zamudo pri gašenju. Izguba komunikacije, okvare računalnika z izgubo podatkov
	Bolnišnica; vrtec; dom za ostarele	Izpad električne energije (npr. razsvetljava), ki lahko povzroči paniko. Okvara sistema za javljanje požara, ki povzroči zamudo pri gašenju. Izguba komunikacije, okvare računalnika z izgubo podatkov. Prisotnost hudo bolnih bolnikov in potreba po pomoči nepokretnim ljudem
	Industrijska podjetja	Dodatne posledice glede na pogoje proizvodnje - od manjših poškodb do velikih poškodb zaradi izgube izdelka
	Muzeji in arheološka najdišča	Nepopravljiva izguba kulturnih vrednot
Posebni predmeti z omejeno nevarnostjo	Način komunikacije; elektrarne; požarno nevarne industrije	Nedopustna kršitev javnih storitev (telekomunikacij). Neposredna požarna nevarnost za sosednje objekte
Posebni predmeti, ki predstavljajo nevarnost za neposredno okolje	Rafinerije nafte; bencinske črpalke; proizvodnja petard in ognjemetov	Požari in eksplozije znotraj objekta in v neposredni bližini
Posebni objekti, nevarni za okolje	Kemični obrat; Nuklearna elektrarna; biokemične tovarne in laboratoriji	Požar in okvare opreme s škodljivimi posledicami za okolje

Pri gradnji in rekonstrukciji za vsak razred objektov je potrebno določiti potrebne stopnje zanesljivosti zaščite pred neposrednim udarom strele (DSL). Na primer, za običajne predmete je mogoče predlagati štiri stopnje zanesljivosti zaščite, navedene v tabeli. 2.2.

Tabela 2.2 - Stopnje zaščite pred PIP za običajne predmete

Stopnja zaščite	Zanesljivost zaščite pred PUM

Za posebne predmete najnižja dovoljena stopnja zanesljivosti zaščite pred PIP je v soglasju z državnimi nadzornimi organi določena v območju 0,9 - 0,999, odvisno od stopnje njegove družbene pomembnosti in resnosti pričakovanih posledic neposrednega udara strele.

Na zahtevo stranke lahko projekt vključuje raven zanesljivosti, ki presega najvišjo dovoljeno.

2.3. PARAMETRI TOKOV STRELE

Parametri tokov strele so potrebni za izračun mehanskih in toplotnih učinkov ter za standardizacijo zaščitnih sredstev pred elektromagnetnimi učinki.

2.3.1. Razvrstitev učinkov tokov strele

Za vsako stopnjo zaščite pred strelo je treba določiti največje dovoljene parametre toka strele. Podatki, navedeni v standardu, se nanašajo na strele navzdol in navzgor.

Razmerje polarnosti izpustov strele je odvisno od geografske lege območja. Če lokalnih podatkov ni, se predpostavlja, da je to razmerje 10 % za razelektritve s pozitivnimi tokovi in ​​90 % za razelektritve z negativnimi tokovi.

Mehanski in toplotni učinki strele so posledica največje vrednosti toka ( jaz), popolnoma napolnjen Q poln, polnjenje na impulz Q imp in specifična energija W/R. Najvišje vrednosti teh parametrov so opažene pri pozitivnih izpustih.

Škoda zaradi induciranih prenapetosti je posledica strmine fronte toka strele. Naklon je ocenjen znotraj 30 % in 90 % nivojev najvišje trenutne vrednosti. Najvišjo vrednost tega parametra opazimo v naslednjih impulzih negativnih razelektritev.

2.3.2. Predlagani parametri tokov strele za standardizacijo zaščitnih sredstev pred neposrednim udarom strele

Vrednosti izračunanih parametrov za tiste, vzete v tabeli. 2.2 stopnje varnosti (z razmerjem 10% do 90% med deleži pozitivnih in negativnih izpustov) so podane v tabeli. 2.3.

Tabela 2.3 - Ustreznost parametrov tokov strele in stopenj zaščite

2.3.3. Gostota udarcev strele v tla

Gostota udarov strele v tla, izražena s številom udarov na 1 km 2 zemeljske površine na leto, se določi glede na meteorološka opazovanja na lokaciji objekta.

Če gostota strele udari v tla Ng neznano, se lahko izračuna z naslednjo formulo, 1 / (km 2 × leto):

kje Td- povprečno trajanje neviht v urah, določeno iz regionalnih kart intenzivnosti nevihtnih aktivnosti.

2.3.4. Predlagani parametri tokov strele za standardizacijo zaščitnih sredstev pred elektromagnetnimi učinki strele

Poleg mehanskih in toplotnih učinkov tok strele ustvarja močne impulze elektromagnetnega sevanja, ki lahko poškodujejo sisteme, vključno s komunikacijsko, krmilno, avtomatizacijsko opremo, računalniškimi in informacijskimi napravami itd. Ti zapleteni in dragi sistemi se uporabljajo v številnih panogah in podjetjih. Njihova škoda zaradi udara strele je iz varnostnih in ekonomskih razlogov zelo nezaželena.

Udar strele lahko vsebuje en sam tokovni impulz ali pa je sestavljen iz zaporedja impulzov, ločenih s časovnimi intervali, med katerimi teče šibek sledilni tok. Parametri tokovnega impulza prve komponente se bistveno razlikujejo od značilnosti impulzov naslednjih komponent. Spodaj so podatki, ki označujejo izračunane parametre tokovnih impulzov prvega in naslednjih impulzov (tabel 2.4 in 2.5), pa tudi dolgotrajnega toka (tabela 2.6) v pavzah med impulzi za običajne predmete na različnih stopnjah zaščite.

Tabela 2.4 - Parametri prvega impulza toka strele

Trenutni parameter	Stopnja zaščite
Največji tok jaz, kA
Trajanje spredaj T 1, ms
Polčas T 2 ms
Polnjenje v impulzu Q vsota *, kl
Specifična energija na impulz W/R**, MJ/Ohm
* Ker je pomemben del celotnega bremena Q vsota pade na prvi impulz, se domneva, da je skupni naboj vseh kratkih impulzov enak zmanjšani vrednosti. ** Ker pomemben del celotne specifične energije W/R pade na prvi impulz, se domneva, da je skupni naboj vseh kratkih impulzov enak zmanjšani vrednosti.

Tabela 2.5 - Parametri naslednjega impulza toka strele

Tabela 2.6 - Parametri dolgotrajnega toka strele v intervalu med impulzi

Povprečni tok je približno Q L/T.

Oblika tokovnih impulzov je določena z naslednjim izrazom

kje jaz- največji tok;

t-čas;

t 1 - časovna konstanta za sprednji del;

t 2 - časovna konstanta za padec;

h- koeficient, ki popravlja vrednost največjega toka.

Vrednosti parametrov, vključenih v formulo (2.2), ki opisuje spremembo toka strele skozi čas, so podane v tabeli. 2.7.

Tabela 2.7 - Vrednosti parametrov za izračun oblike impulza toka strele

Parameter	Prvi impulz			Nadaljnji impulz
	Stopnja zaščite			Stopnja zaščite

Dolg impulz lahko vzamemo kot kvadratni val s povprečnim tokom jaz in trajanje T ki ustreza podatkom v tabeli. 2.6.

3. ZAŠČITA PRED NEPOSREDNO STRELOM

3.1. KOMPLEKS ZA VARSTVO STRELE

Kompleks strelovodnih objektov za stavbe ali objekte vključuje zaščitne naprave pred neposrednim udarom strele [zunanji sistem strelovodne zaščite (LPS)] in naprave za zaščito pred sekundarnimi učinki strele (notranji LPS). V posebnih primerih lahko zaščita pred strelo vsebuje samo zunanje ali samo notranje naprave. Na splošno del tokov strele teče skozi elemente notranje strelovodne zaščite.

Zunanji LLM je lahko izoliran od konstrukcije (ločeno stoječe strelovode ali kabli, pa tudi sosednje konstrukcije, ki delujejo kot naravni strelovode), ali pa se namesti na varovano konstrukcijo in je celo njen del.

Notranje naprave za zaščito pred strelo so zasnovane tako, da omejujejo elektromagnetne učinke toka strele in preprečujejo iskre znotraj zaščitenega objekta.

Tokovi strele, ki padejo v strelovode, se preusmerijo v ozemljitveni vodnik preko sistema navzdol (spustov) in se razprostirajo v tleh.

3.2. ZUNANJI SISTEM ZA ZAŠČITO SVETLOBE

Zunanji MLT je na splošno sestavljen iz strelovodov, spodnjih vodnikov in ozemljitvenih elektrod. Pri posebni izdelavi morajo njihov material in prerezi izpolnjevati zahteve tabele. 3.1.

Tabela 3.1 - Material in minimalni prerezi elementov zunanjega LSM

3.2.1. Strelovodi

3.2.1.1. Splošni premisleki

Strelovodi so lahko posebej nameščeni, tudi na objektu, ali pa njihove funkcije opravljajo konstrukcijski elementi varovanega objekta; v slednjem primeru se imenujejo naravne strelovode.

Strelovodi so lahko sestavljeni iz poljubne kombinacije naslednjih elementov: palice, raztegnjene žice (kabli), mrežasti vodniki (mreže).

3.2.1.2. Naravne strelovode

Za naravne strelovode lahko štejemo naslednje konstrukcijske elemente zgradb in objektov:

a) kovinske strehe varovanih objektov, če:

električna kontinuiteta med različnimi deli je zagotovljena za dolgo časa;

debelina strešne kovine ni manjša od t podano v tabeli. 3.2 če je treba streho zaščititi pred poškodbami ali gorenjem;

debelina strešne kovine je najmanj 0,5 mm, če je ni treba zaščititi pred poškodbami in ni nevarnosti vžiga gorljivih materialov pod streho;

streha ni izolirana. V tem primeru se majhna plast protikorozijske barve ali plast 0,5 mm asfaltne prevleke ali plast 1 mm plastične prevleke ne šteje za izolacijo;

nekovinske prevleke na / ali pod kovinsko streho ne segajo preko zaščitenega predmeta;

b) kovinske strešne konstrukcije (okviri, med seboj povezana jeklena armatura);

c) kovinske elemente, kot so odtočne cevi, okraski, ograje ob robu strehe ipd., če njihov prerez ni manjši od vrednosti, predpisanih za običajne strelovode;

d) tehnološke kovinske cevi in ​​rezervoarji, če so izdelani iz kovine z debelino najmanj 2,5 mm in vdor ali pregorevanje te kovine ne vodi do nevarnih ali nesprejemljivih posledic;

e) kovinske cevi in ​​rezervoarji, če so izdelani iz kovine z najmanj debelino t, podano v tabeli. 3.2 in če zvišanje temperature na notranji strani predmeta na mestu udara strele ne predstavlja nevarnosti.

Tabela 3.2 - Debelina strehe, cevi ali telesa rezervoarja, ki deluje kot naravni strelovod

3.2.2. Spuščeni vodniki

3.2.2.1. Splošni premisleki

Da bi zmanjšali verjetnost nevarnega iskrenja, morajo biti spodnji vodniki nameščeni tako, da med točko uničenja in tlemi:

a) tok se širi po več vzporednih poteh;

b) dolžina teh poti je bila omejena na minimum.

3.2.2.2. Lokacija odvodnih vodnikov v napravah za zaščito pred strelo, izoliranih od zaščitenega objekta

Če je strelovod sestavljen iz palic, nameščenih na ločenih nosilcih (ali na enem nosilcu), mora biti za vsako oporo predviden vsaj en spodnji vodnik.

Če je strelovod sestavljen iz ločenih vodoravnih žic (kablov) ali ene žice (kabla), je za vsak konec kabla potreben vsaj en spodnji vodnik.

Če je strelovod mrežasta konstrukcija, obešena nad zaščitenim objektom, je potreben vsaj en odvodni vodnik za vsako njegovo oporo. Skupno število spodnjih vodnikov mora biti najmanj dva.

3.2.2.3. Lokacija odvodnih vodnikov za neizolirane naprave za zaščito pred strelo

Spodnji vodniki so nameščeni vzdolž oboda zaščitenega predmeta tako, da povprečna razdalja med njimi ni manjša od vrednosti, podanih v tabeli. 3.3.

Spodnji vodniki so povezani z vodoravnimi pasovi blizu površine tal in vsakih 20 m po višini objekta.

Tabela 3.3 - Povprečne razdalje med navzdolnjimi vodniki glede na stopnjo zaščite

Stopnja zaščite	Povprečna razdalja, m

3.2.2.4. Navodila za namestitev spodnjih vodnikov

Zaželeno je, da so spodnji vodniki enakomerno nameščeni vzdolž oboda zaščitenega predmeta. Če je mogoče, so položeni blizu vogalov stavb.

Odvodni vodniki, ki niso izolirani od zaščitenega objekta, so položeni na naslednji način:

če je stena izdelana iz negorljivega materiala, se lahko vodniki pritrdijo na površino stene ali preidejo skozi steno;

če je stena izdelana iz gorljivega materiala, je mogoče odtočne vodnike pritrditi neposredno na površino stene, tako da povišanje temperature med pretokom toka strele ne predstavlja nevarnosti za material stene;

če je stena izdelana iz gorljivega materiala in je zvišanje temperature odvodnih vodnikov zanjo nevarno, morajo biti spodnji vodniki nameščeni tako, da razdalja med njimi in zaščitenim predmetom vedno presega 0,1 m. Kovinski nosilci za pritrditev spodnjih vodnikov so lahko v stiku s steno.

Odvodnih vodnikov ne smete polagati v odvodne cevi. Priporočljivo je, da vodnike postavite na največjo možno razdaljo od vrat in oken.

Spodnji vodniki so položeni v ravnih in navpičnih linijah, tako da je pot do tal čim krajša. Polaganje vodnikov v obliki zank ni priporočljivo.

3.2.2.5. Naravni elementi spodnjih vodnikov

Naslednje konstrukcijske elemente zgradb lahko štejemo za naravne vodnike:

a) kovinske konstrukcije, če:

električna kontinuiteta med različnimi elementi je trajna in izpolnjuje zahteve iz točke 3.2.4.2;

nimajo manjših dimenzij, kot so potrebne za posebej predvidene vodnike;

kovinske konstrukcije imajo lahko izolacijski premaz;

b) kovinski okvir stavbe ali konstrukcije;

c) medsebojno povezana jeklena armatura stavbe ali konstrukcije;

d) deli fasade, profilirani elementi in nosilne kovinske konstrukcije fasade, če:

njihove dimenzije so skladne s smernicami za odvodne vodnike in njihova debelina je najmanj 0,5 mm;

Šteje se, da kovinska armatura armiranobetonskih konstrukcij zagotavlja električno kontinuiteto, če izpolnjuje naslednje pogoje:

Približno 50 % povezav navpičnih in vodoravnih palic je narejenih z varjenjem ali ima togo povezavo (pritrditev s sorniki, pletenje žice);

Zagotovljena je električna kontinuiteta med jekleno armaturo različnih montažnih betonskih blokov in armaturo betonskih blokov, pripravljenih na mestu.

Ni potrebe po polaganju vodoravnih pasov, če se kot vodniki uporabljajo kovinski okvirji stavbe ali jeklena armatura iz armiranega betona.

3.2.3. Ozemljitvena stikala

3.2.3.1. Splošni premisleki

V vseh primerih, razen pri uporabi samostojnega strelovoda, je treba ozemljitveno elektrodo za zaščito pred strelo kombinirati z ozemljitvenimi elektrodami električnih instalacij in komunikacijskih objektov. Če je treba ta ozemljitvena stikala ločiti zaradi kakršnih koli tehnoloških razlogov, jih je treba združiti v skupni sistem z uporabo sistema za izravnavo potencialov.

3.2.3.2. Posebno položene ozemljitvene elektrode

Priporočljivo je uporabiti naslednje vrste ozemljitvenih vodnikov: eno ali več vezij, navpične (ali nagnjene) elektrode, radialno divergentne elektrode ali ozemljitveno zanko, položeno na dnu jame, ozemljitvene mreže.

Globoko zakopane zemeljske elektrode se izkažejo za učinkovite, če se upornost tal z globino zmanjšuje in se na veliki globini izkaže za bistveno manjšo kot na ravni običajne lokacije.

Ozemljitveni vodnik v obliki zunanje konture je prednostno položen na globini najmanj 0,5 m od površine zemlje in na razdalji najmanj 1 m od sten. Ozemljitvene elektrode morajo biti nameščene na globini najmanj 0,5 m izven varovanega objekta in biti čim bolj enakomerno razporejene; v tem primeru si je treba prizadevati za čim manjšo medsebojno zaščito.

Globino polaganja in vrsto ozemljitvenih elektrod izberemo glede na pogoj zagotavljanja minimalne korozije, pa tudi najmanjše možne sezonske razlike v odpornosti ozemljitve zaradi sušenja in zmrzovanja tal.

3.2.3.3. Naravne ozemljitvene elektrode

Kot ozemljitvene elektrode se lahko uporabijo medsebojno povezane armiranobetonske armature ali druge podzemne kovinske konstrukcije, ki izpolnjujejo zahteve točke 3.2.2.5. Če se armiranobetonska armatura uporablja kot ozemljitvene elektrode, so na mestih njenih povezav postavljene večje zahteve, da se izključi mehansko uničenje betona. Pri uporabi prednapetega betona je treba upoštevati možne posledice prehajanja toka strele, ki lahko povzroči nesprejemljive mehanske obremenitve.

3.2.4. Pritrditev in povezava elementov zunanjega LSM

3.2.4.1. Pritrjevanje

Strelovodniki in vodniki so togo pritrjeni tako, da izključujejo vsakršno pretrganje ali popuščanje pritrditve prevodnikov pod delovanjem elektrodinamičnih sil ali naključnih mehanskih vplivov (na primer zaradi sunka vetra ali padajoče plasti snega) .

3.2.4.2. Povezave

Število priključkov vodnikov je zmanjšano na minimum. Priključki se izvedejo z varjenjem, spajkanjem, možna je tudi vstavitev v vpenjalni ušes ali pritrditev z vijaki.

3.3. IZBOR SVETLOVODNIKOV

3.3.1. Splošni premisleki

Izbira vrste in višine strelovodov je narejena na podlagi vrednosti zahtevane zanesljivosti R s. Predmet se šteje za zaščitenega, če celota vseh njegovih strelovodov zagotavlja najmanj zanesljivost zaščite R s.

V vseh primerih je sistem zaščite pred neposrednim udarom strele izbran tako, da so naravne strelovode maksimalno izkoriščene, če je zaščita z njimi nezadostna, pa v kombinaciji s posebej nameščenimi strelovodi.

Na splošno je treba izbrati strelovode z ustreznimi računalniškimi programi, ki lahko izračunajo zaščitna območja ali verjetnost preboja strele v objekt (skupino objektov) katere koli konfiguracije s poljubno lokacijo skoraj poljubnega števila strelovodov. različnih vrst.

Ceteris paribus se višina strelovodov lahko zmanjša, če se namesto paličnih struktur uporabijo kabelske konstrukcije, še posebej, če so obešene vzdolž zunanjega oboda objekta.

Če zaščito objekta zagotavljajo najpreprostejši strelovod (enojni, enojni kabel, dvojni drog, dvojni kabel, zaprt kabel), se lahko dimenzije strelovodov določijo z uporabo zaščitnih območij, določenih v tem standardu.

V primeru projektiranja zaščite pred strelo za navaden predmet, Zaščitna območja je mogoče določiti z zaščitnim kotom ali z metodo kotalne krogle po standardu Mednarodne elektrotehnične komisije (IEC 1024), če se izkaže, da so zahteve za izračun Mednarodne elektrotehnične komisije strožje od zahtev tega Navodila.

3.3.2. Tipična zaščitna območja paličnih in žičnih strelovodov

3.3.2.1. Zaščitne cone enojnega strelovoda

Standardno zaščitno območje enojnega strelovoda z višino h je višina krožnega stožca h 0 < h, katerega vrh sovpada z navpično osjo strelovoda (slika 3.1). Dimenzije cone določata dva parametra: višina stožca h 0 in polmer stožca na nivoju tal r 0 .

Spodaj podane formule za izračun (tabela 3.4) so ​​primerne za strelovode do višine 150 m. Za višje strelovode je treba uporabiti posebno metodo izračuna.

Tabela 3.4 - Izračun zaščitne cone enojnega strelovoda

Zanesljivost zaščite P	Višina strelovoda h, m	Višina stožca h 0 , m	Polmer stožca r 0 , m
	od 100 do 150		h
	od 30 do 100		h
	od 100 do 150	h
	od 30 do 100	h	h
	od 100 do 150	h	h

Slika 3.1 - Zaščitno območje enojnega strelovoda

Za zaščitno območje zahtevane zanesljivosti (slika 3.1), polmer vodoravnega odseka r x na visoko h x se določi s formulo:

. (3.1)

3.3.2.2. Zaščitne cone enožilnega strelovoda

Standardna zaščitna območja enožilnega strelovoda z višino h omejena s simetričnimi zakapnimi ploskvami, ki tvorijo enakokraki trikotnik v navpičnem prerezu z vrhom na višini h 0 < h in podlago na tleh 2 r 0 (slika 3.2).

Spodaj podane formule za izračun (tabela 3.5) so primerne za strelovode do višine 150 m. Za višje višine je treba uporabiti posebno programsko opremo. Tukaj in spodaj h se razume kot najmanjša višina kabla nad nivojem tal (ob upoštevanju nagiba).

polovično širino r x zaščitna območja zahtevane zanesljivosti (slika 3.2) na višini h x od zemeljske površine je določen z izrazom:

. (3.2)

Slika 3.2 - Zaščitno območje enožilnega strelovoda

Če je treba povečati zaščiteno prostornino, se lahko na konce zaščitnega območja samega žičnega strelovoda dodajo zaščitne cone nosilnih nosilcev, ki se izračunajo po formulah za enojne strelovode, predstavljene v tabeli. 3.4. V primeru velikih nagibov kablov, na primer pri daljnovodih, je priporočljivo izračunati predvideno verjetnost preboja strele s programskimi metodami, saj lahko izgradnja zaščitnih con glede na najmanjšo višino kabla v razponu povzroči neupravičeno stroški.

Tabela 3.5 - Izračun zaščitnega območja strelovoda z enojno verižno žico

Zanesljivost zaščite P	Višina strelovoda h, m	Višina stožca h 0 , m	Polmer stožca r 0 , m
	od 30 do 100		h
	od 100 do 150		h
	od 30 do 100	h	h
	od 100 do 150	h	h

3.3.2.3. Zaščitne cone dvojnega strelovoda

Strelovod se šteje za dvojni, ko je razdalja med strelovodoma L L

Konfiguracija navpičnih in vodoravnih odsekov standardnih zaščitnih območij dvojnega strelovoda (viš h in razdaljo L med strelovodom) je prikazano na sl. 3.3. Konstrukcija zunanjih območij con dvojnega strelovoda (polstožci z dimenzijami h 0 , r 0) je izdelan po formulah tabele 3.6 za palične strelovode.

Slika 3.3 - Zaščitno območje dvojnega strelovoda

h 0 in h s, od katerih prvi nastavi največjo višino cone neposredno pri strelovodih, drugi pa minimalno višino cone na sredini med strelovodoma. Z razdaljo med strelovodi L £ L c meja cone nima povešenosti ( h c = h 0). Za razdalje L z £ L³ L m ah višina h z je določeno z izrazom

. (3.3)

L m ah in L c se izračunajo po empiričnih formulah tabele. 3.6, primeren za strelovode do višine 150 m. Za večje višine strelovoda je treba uporabiti posebno programsko opremo.

Dimenzije vodoravnih odsekov cone se izračunajo po naslednjih formulah, ki so skupne za vse stopnje zanesljivosti zaščite:

največja polovična širina cone r x v vodoravnem preseku na višini h x:

; (3.4)

dolžina vodoravnega odseka l x vklopljeno višina h x ³ h z:

in pri h x < h z l x \u003d L / 2;

širina vodoravnega preseka v sredini med strelovodom 2 r cx na visoko h x £ h z:

. (3.6)

Tabela 3.6 - Izračun parametrov zaščitnega območja dvojnega strelovoda

Zanesljivost zaščite P	Višina strelovoda h, m	L max , m	L c , m
	od 30 do 100	h
	od 100 do 150
	od 30 do 100	h	h
	od 100 do 150
	od 30 do 100	h	h
	od 100 do 150

3.3.2.4. Zaščitne cone dvožilnega strelovoda

Strelovod se šteje za dvojni, ko je razdalja med kabli L ne presega mejne vrednosti L m ah V nasprotnem primeru se oba strelovoda štejeta za eno.

Konfiguracija navpičnih in vodoravnih odsekov standardnih zaščitnih območij dvožilnega strelovoda (viš h in razmik kablov L) je prikazano na sl. 3.4. Konstrukcija zunanjih območij con (dve površini lope z dimenzijami h 0 , r približno) je izdelan po formulah tabele 3.5 za enožilne strelovode.

Dimenzije notranjih območij so določene s parametri h 0 in h c, od katerih prvi nastavi največjo višino cone neposredno pri kablih, drugi pa najmanjšo višino cone na sredini med kabli. Z razdaljo med kabli L £ L z mejo cone nima povešenosti ( h c = h 0). Za razdalje L z £ L³ L m ah višina h z je določeno z izrazom

. (3.7)

Slika 3.4 - Zaščitno območje dvožični strelovod

Vključene razdalje L max in L c se izračunajo po empiričnih formulah tabele. 3.7, primeren za kable z višino obešanja do 150 m. Pri večji višini strelovodov je treba uporabiti posebno programsko opremo.

Dolžina vodoravnega odseka zaščitnega območja na višini h x določeno s formulami:

Ob . (3.8)

Za razširitev zaščitenega volumna se lahko območje zaščite nosilcev nosilcev kablov nadgradi na območje dvožilnega strelovoda, ki je zgrajen kot cona dvožilnega strelovoda, če je razdalja L manj med podporami L m ah, izračunano po formulah tabele. 3.6. V nasprotnem primeru je treba nosilce obravnavati kot posamezne strelovode.

Kadar kabli niso vzporedni ali različnih višin ali se njihova višina razlikuje po dolžini razpona, je treba za oceno zanesljivosti njihove zaščite uporabiti posebno programsko opremo. Priporočljivo je tudi ukrepanje z velikimi nagibi kabla v razponu, da se izognemo prevelikim robom za zanesljivost zaščite.

Tabela 3.7 - Izračun parametrov zaščitnega območja dvožilnega strelovoda

Zanesljivost zaščite P	Višina strelovoda h, m	L max , m	L c , m
	od 30 do 100		h
	od 100 do 150	h	h
	od 30 do 100	h	h
	od 100 do 150	h	h

3.3.2.5 Zaščitna območja strelovoda zaprte žice

Formule za izračun iz klavzule 3.3.2.5 se lahko uporabijo za določitev višine obešanja zaprte žice strelovoda, ki je zasnovan za zaščito predmetov z zahtevano zanesljivostjo z višino h 0 < 30 m postavljena na pravokotno površino S 0 v notranjem volumnu cone z najmanjšim vodoravnim premikom med strelovodom in predmetom, enak D(slika 3.5). Višina vzmetenja kabla pomeni najmanjšo razdaljo kabla do površine tal ob upoštevanju morebitnega povešenja v poletni sezoni.

Slika 3.5 - Zaščitno območje zaprt kabel strela

Za izračun h se uporablja izraz:

h = AMPAK+ V×h 0 , (3,9)

v katerem so konstante AMPAK in AT se določijo glede na stopnjo zanesljivosti zaščite po naslednjih formulah:

a) zanesljivost zaščite P 3 = 0,99

b) zanesljivost zaščite P 3 = 0,999

Izračunana razmerja veljajo, ko D> 5 m Delo z manjšimi horizontalnimi premiki kabla ni priporočljivo zaradi velike verjetnosti povratnih utripov strele od kabla do varovanega objekta. Iz ekonomskih razlogov odsvetujemo uporabo zaprtih žičnih strelovodov, kadar je zahtevana zanesljivost zaščite manjša od 0,99.

Če višina objekta presega 30 m, se višina strelovoda zaprte žice določi s programsko opremo. Enako je treba storiti za zaprto konturo kompleksne oblike.

Po izbiri višine strelovodov glede na njihova zaščitna območja je priporočljivo računalniško preveriti dejansko verjetnost preboja in v primeru velike varnostne rezerve opraviti prilagoditev z nastavitvijo nižje višine strelovodov. .

Spodaj so navedena pravila za določanje varovalnih območij za objekte do višine 60 m, določena v standardu IEC (IEC 1024-1-1). Pri načrtovanju je mogoče izbrati kateri koli način zaščite, vendar praksa kaže izvedljivost uporabe posameznih metod v naslednjih primerih:

metoda zaščitnega kota se uporablja za konstrukcije enostavne oblike ali za majhne dele velikih konstrukcij;

metoda fiktivne krogle, primerna za strukture kompleksne oblike;

uporaba zaščitne mreže je priporočljiva v splošnem primeru in predvsem za zaščito površin.

V tabeli. 3.8 za stopnje zaščite I - IV so podane vrednosti kotov na vrhu zaščitnega območja, polmeri fiktivne krogle in največji dovoljeni korak mrežne celice.

Tabela 3.8 - Parametri za izračun strelovodov po priporočilih IEC

Stopnja zaščite	Polmer lažne krogle R, m	Injekcija a° , na vrhu strelovoda za zgradbe različnih višin h, m				Nagib mrežne celice, m
* V teh primerih se uporabljajo samo mreže ali navidezne krogle.

Palične strelovode, drogovi in ​​kabli so nameščeni tako, da so vsi deli konstrukcije v zaščitnem območju, oblikovanem pod kotom a na navpičnico. Zaščitni kot je izbran v skladu s tabelo. 3.8 in h je višina strelovoda nad površino, ki jo je treba zaščititi.

Metoda zaščitnega vogala se ne uporablja, če h večji od polmera fiktivne krogle, opredeljene v tabeli. 3.8 za ustrezno raven zaščite.

Metoda fiktivne krogle se uporablja za določitev zaščitnega območja za del ali območja konstrukcije, kadar je v skladu s tabelo. 3.4 je opredelitev zaščitnega območja po zaščitnem kotu izključena. Predmet se šteje za zaščitenega, če fiktivna krogla, ki se dotika površine strelovoda in ravnine, na kateri je nameščen, nima skupnih točk z zaščitenim predmetom.

Mreža ščiti površino, če so izpolnjeni naslednji pogoji:

mrežasti vodniki potekajo vzdolž roba strehe, streha sega čez splošne dimenzije stavbe;

mrežasti vodnik poteka po slemenu strehe, če naklon strehe presega 1/10;

stranske površine konstrukcije na nivojih, višjih od polmera fiktivne krogle (glej tabelo 3.8), so zaščitene s strelovodom ali mrežo;

dimenzije mrežne celice niso večje od tistih, ki so podane v tabeli. 3,8;

mreža je narejena tako, da je imel tok strele vedno vsaj dve različni poti do ozemljitvene elektrode; nobeni kovinski deli ne smejo štrleti čez zunanje obrise mreže.

Mrežasti vodniki morajo biti položeni čim krajši.

3.3.4. Zaščita električnih kovinskih kabelskih daljnovodov magistralnih in intraconskih komunikacijskih omrežij

3.3.4.1. Zaščita na novo zasnovanih kabelskih vodov

Na novo načrtovanih in rekonstruiranih kabelskih vodih hrbteničnih in intraconskih omrežij * je treba nujno zagotoviti zaščitne ukrepe na tistih odsekih, kjer verjetna gostota poškodb (verjetno število nevarnih udarov strele) presega dovoljeno, navedeno v tabeli. 3.9.

* hrbtenična omrežja - omrežja za prenos informacij na velike razdalje;

intrazonalna omrežja - omrežja za prenos informacij med regionalnimi in okrožnimi središči.

Tabela 3.9 - Dovoljeno število nevarnih udarov strele na 100 km trase na leto za električne komunikacijske kable

3.3.4.2. Zaščita novih prog, položenih v bližini obstoječih

Če je kabelski vod, ki se projektira, položen v bližini obstoječega kablovoda in je znano dejansko število poškodb slednjega med obratovanjem za obdobje najmanj 10 let, potem je pri projektiranju kabelske zaščite pred udarom strele norma za dovoljeno gostota poškodb mora upoštevati razliko med dejansko in izračunano poškodbo obstoječega kablovoda.

V tem primeru je dovoljena gostota n 0 poškodbe projektiranega kablovoda ugotovimo tako, da pomnožimo dovoljeno gostoto iz tabele. 3,9 o razmerju izračunanih np in dejansko p f poškodbe obstoječega kabla zaradi udara strele na 100 km trase na leto:

.

3.3.4.3. Zaščita obstoječih kabelskih vodov

Na obstoječih kablovodih se izvajajo zaščitni ukrepi na tistih območjih, kjer je prišlo do udara strele, dolžino varovanega odseka pa določajo terenske razmere (dolžina hriba ali odseka s povečano upornostjo tal ipd.), vendar se vsaj 100 m vzame v vsako stran poškodbe. V teh primerih je predvideno polaganje strelovodov v tla. Če je kabelski vod, ki že ima zaščito, poškodovan, se po odpravi poškodbe preveri stanje strelovodne opreme in šele nato se odloči za opremljanje dodatne zaščite v obliki polaganja kablov ali zamenjave obstoječega kabla. z bolj odpornim na razelektritve strele. Zaščitna dela je treba izvesti takoj po odstranitvi škode zaradi strele.

3.3.5. Zaščita optičnih kabelskih daljnovodov magistralnih in intraconskih komunikacijskih omrežij

3.3.5.1. Dovoljeno število nevarnih udarov strele v optične linije hrbteničnih in intraconskih komunikacijskih omrežij

Na projektiranih optičnih kablovskih daljnovodih hrbteničnih in intraconskih komunikacijskih omrežij so obvezni zaščitni ukrepi proti poškodbam zaradi udarov strele na tistih območjih, kjer verjetno število nevarnih udarov strele (verjetna gostota poškodb) v kable presega dovoljeno število, navedeno v tabeli. . 3.10.

Tabela 3.10 - Dovoljeno število nevarnih udarov strele na 100 km trase na leto za optične komunikacijske kable

Pri načrtovanju optičnih kabelskih daljnovodov je predvidena uporaba kablov s kategorijo odpornosti proti streli, ki ni nižja od tistih v tabeli. 3.11, odvisno od namena kablov in pogojev polaganja. V tem primeru so pri polaganju kablov na odprtih območjih zaščitni ukrepi morda potrebni izredno redko, le na območjih z visoko upornostjo tal in povečano aktivnostjo strele.

3.3.5.3. Zaščita obstoječih optičnih kablov

Na obstoječih optičnih daljnovodih se izvajajo zaščitni ukrepi na območjih, kjer je prišlo do udara strele, dolžina varovanega odseka pa je določena glede na terenske razmere (dolžina hriba ali odseka s povečano upornostjo tal ipd.) , vendar mora biti od mesta poškodbe oddaljeno najmanj 100 m v vsako smer. V teh primerih je treba poskrbeti za polaganje zaščitnih vodnikov.

Dela na opremi zaščitnih ukrepov je treba izvesti takoj po odpravi škode zaradi strele.

3.3.6. Zaščita pred udarom strele električnih in optičnih komunikacijskih kablov, položenih v naselju

Pri polaganju kablov v naseljenem območju, razen v primeru prečkanja in približevanja nadzemnih vodov z napetostjo 110 kV in več, zaščita pred udarom strele ni zagotovljena.

3.3.7. Zaščita kablov, položenih ob robu gozda, v bližini ločenih dreves, podpor, jamborov

Zaščita komunikacijskih kablov, položenih ob robu gozda, pa tudi v bližini objektov z višino več kot 6 m (samostoječa drevesa, nosilci komunikacijskih vodov, daljnovodi, strelovodni stebri ipd.) je zagotovljena, če je oddaljenost med kablom in predmetom (ali njegovim podzemnim delom) manjše od razdalje, podane v tabeli. 3.12 za različne vrednosti upornosti zemlje.

Tabela 3.12 - Dovoljene razdalje med kablom in ozemljitveno zanko (podpora)

4. ZAŠČITA PRED SEKUNDARNIMI VPLIVI STRELE

4.1. SPLOŠNE DOLOČBE

V 4. poglavju so določena osnovna načela zaščite pred sekundarnimi učinki strele električnih in elektronskih sistemov ob upoštevanju priporočila IEC (standardi IEC 61312). Ti sistemi se uporabljajo v številnih panogah, ki uporabljajo precej zapleteno in drago opremo. Na strele so bolj občutljive kot prejšnje generacije, zato je treba sprejeti posebne ukrepe za njihovo zaščito pred nevarnimi učinki strele.

4.2. OBMOČJA ZA ZAŠČITNO STRELO

Prostor, v katerem se nahajajo električni in elektronski sistemi, je treba razdeliti na cone različnih stopenj zaščite. Za cone je značilna pomembna sprememba elektromagnetnih parametrov na mejah. Na splošno velja, da višja kot je številka cone, nižje so vrednosti parametrov elektromagnetnih polj, napetostnih tokov v conskem prostoru.

Cona 0 je območje, kjer je vsak predmet izpostavljen neposrednemu udaru strele in zato lahko skozenj teče celoten tok strele. V tem območju ima elektromagnetno polje največjo vrednost.

Cona 0 E - območje, kjer predmeti niso izpostavljeni neposrednemu udaru strele, vendar elektromagnetno polje ni oslabljeno in ima tudi največjo vrednost.

Cona 1 - območje, kjer predmeti niso izpostavljeni neposrednemu udaru strele in je tok v vseh prevodnih elementih znotraj cone manjši kot v coni 0 E; na tem področju lahko elektromagnetno polje oslabimo z zaščito.

Druge cone - te cone se nastavijo, če je potrebno nadaljnje zmanjšanje toka in/ali oslabitev elektromagnetnega polja; zahteve za parametre con so določene v skladu z zahtevami za zaščito različnih con objekta.

Splošna načela delitve varovanega prostora na strelovarne cone so prikazana na sl. 4.1.

Slika 4.1 - Območja zaščite pred udarci strela

Na mejah con je treba sprejeti ukrepe za zaščito in povezavo vseh kovinskih elementov in komunikacij, ki prečkajo mejo.

Dve prostorsko ločeni coni 1 lahko tvorita skupno cono z uporabo zaščitene povezave (slika 4.2).

Slika 4.2 - Kombinacija dveh con

4.3. PRESJEJANJE

Zaščita je glavni način za zmanjšanje elektromagnetnih motenj.

Kovinska konstrukcija gradbene konstrukcije je ali se lahko uporablja kot zaslon. Takšno zaslonsko strukturo tvori na primer jeklena ojačitev strehe, sten, tal stavbe, pa tudi kovinski deli strehe, fasade, jekleni okvirji, rešetke. Ta zaščitna konstrukcija tvori elektromagnetni ščit z odprtinami (zaradi oken, vrat, prezračevalnih odprtin, razmika med mrežicami v okovu, rež v kovinski fasadi, odprtin za daljnovode itd.). Za zmanjšanje vpliva elektromagnetnih polj so vsi kovinski elementi objekta električno združeni in povezani s sistemom za zaščito pred strelo (slika 4.3).

Slika 4.3 - Prostorski zaslon jeklene armature

Če kabli potekajo med sosednjimi predmeti, so ozemljitvene elektrode slednjih priključene, da se poveča število vzporednih prevodnikov in zaradi tega zmanjšajo tokovi v kablih. To zahtevo dobro izpolnjuje ozemljitveni sistem v obliki mreže. Za zmanjšanje induciranega hrupa lahko uporabite:

zunanja zaščita;

racionalno polaganje kabelskih vodov;

zaščita električnih in komunikacijskih vodov.

Vse te dejavnosti je mogoče izvajati hkrati.

Če so v varovanem prostoru oklopljeni kabli, so njihovi oklopi priključeni na sistem strelovodne zaščite na obeh koncih in na mejah con.

Kabli, ki potekajo od enega predmeta do drugega, so položeni po celotni dolžini v kovinskih ceveh, mrežastih škatlah ali armiranobetonskih škatlah z mrežastimi priključki. Kovinski elementi cevi, kanalov in kabelskih zaslonov so priključeni na določene skupne objektne zbiralke. Kovinski kanali ali pladnji se ne smejo uporabljati, če so ščiti kablov sposobni vzdržati pričakovani tok strele.

4.4. POVEZAVE

Povezave kovinskih elementov so potrebne za zmanjšanje potencialne razlike med njimi znotraj zaščitenega objekta. Priključki, ki se nahajajo znotraj varovanega prostora in prečkajo meje strelovodnih območij kovinskih elementov in sistemov, se izvedejo na mejah con. Povezave je treba izvesti s posebnimi vodniki ali sponkami in po potrebi z napravami za zaščito pred prenapetostjo.

4.4.1. Priključki na mejah con

Vsi vodniki, ki vstopajo v objekt od zunaj, so priključeni na sistem strelovodne zaščite.

Če zunanji vodniki, napajalni ali komunikacijski kabli vstopajo v objekt na različnih točkah in je zato več skupnih zbiralk, se slednje po najkrajši poti povežejo z zaprto ozemljitveno zanko ali konstrukcijsko armaturo in kovinsko zunanjo oblogo (če obstaja). Če ni zaprte ozemljitvene zanke, so ta skupna vodila povezana z ločenimi ozemljitvenimi elektrodami in povezana z zunanjim obročastim vodnikom ali zlomljenim obročem. Če zunanji vodniki vstopijo v objekt nad tlemi, so skupne zbiralke povezane z vodoravnim obročastim vodnikom znotraj ali zunaj sten. Ta prevodnik je po drugi strani povezan s spodnjimi vodniki in armaturami.

Vodnike in kable, ki vstopajo v objekt pri tleh, je priporočljivo priključiti na sistem strelovodne zaščite na isti ravni. Skupno vodilo na mestu vhoda kablov v zgradbo se nahaja čim bližje ozemljitveni elektrodi in armaturam konstrukcije, s katero je povezana.

Obročasti vodnik je vsakih 5 m priključen na armature ali druge zaščitne elemente, kot je kovinska obloga, najmanjši presek bakrenih ali pocinkanih jeklenih elektrod je 50 mm 2.

Splošna vodila za objekte z informacijskimi sistemi, kjer naj bi bil vpliv tokov strele čim manjši, naj bodo izdelana iz kovinskih plošč z velikim številom priključkov na armature ali druge zaščitne elemente.

Za kontaktne povezave in naprave za zaščito pred prenapetostjo, ki se nahajajo na mejah con 0 in 1, veljajo trenutni parametri, navedeni v tabeli. 2.3. Če je prevodnikov več, je treba upoštevati porazdelitev tokov vzdolž vodnikov.

Za vodnike in kable, ki vstopajo v objekt na nivoju tal, se oceni del toka strele, ki ga prevajajo.

Prerezi veznih vodnikov so določeni v skladu s tabelo. 4.1 in 4.2. Tabela 4.1 se uporablja, če skozi prevodni element teče več kot 25 % toka strele, in tabela 4.2, če je manj kot 25 %.

Tabela 4.1 - Prerezi vodnikov, skozi katere teče večina linijskega toka

Tabela 4.2 - Prerezi vodnikov, skozi katere teče nepomemben del omrežnega toka

Prenapetostna zaščitna naprava je izbrana tako, da vzdrži del toka strele, omeji prenapetosti in prekine sledilne tokove po glavnih impulzih.

Največja prenapetost U m ah na vhodu v objekt je usklajena z vzdržljivo napetostjo sistema.

Ovrednotiti U m ax je bil minimaliziran, vodi so povezani na skupno vodilo z vodniki minimalne dolžine.

Vsi prevodni elementi, kot so kabelski vodi, ki prečkajo meje strelovodnih območij, so povezani na teh mejah. Povezava se izvede na skupnem vodilu, na katerega so priključeni tudi ščitniki in drugi kovinski elementi (na primer ohišja opreme).

Za priključne sponke in dušilce prenapetosti se trenutne vrednosti ocenijo za vsak primer posebej. Največja prenapetost na vsaki meji je usklajena z vzdržno napetostjo sistema. Naprave za prenapetostno zaščito na mejah različnih območij so usklajene tudi glede energijskih lastnosti.

4.4.2. Povezave znotraj zaščitenega nosilca

Vsi notranji prevodni elementi pomembne velikosti, kot so tirnice za dvigala, žerjavi, kovinski podi, kovinski okvirji vrat, cevi, kabelski nosilci, so po najkrajši poti povezani na najbližjo skupno zbiralko ali drug skupni povezovalni element. Zaželene so tudi dodatne povezave prevodnih elementov.

Prerezi povezovalnih vodnikov so navedeni v tabeli. 4.2. Domneva se, da v povezovalnih vodnikih prehaja le majhen del toka strele.

Vsi odprti prevodni deli informacijskih sistemov so povezani v enotno omrežje. V posebnih primerih takšno omrežje morda nima povezave z ozemljitvenim vodnikom.

Obstajata dva načina za povezavo kovinskih delov informacijskih sistemov, kot so ohišja, lupine ali okvirji, na sistem ozemljitvenih elektrod.

Prva osnovna konfiguracija povezav v obliki radialnega sistema ali v obliki mreže.

Pri uporabi radialnega sistema so vsi njegovi kovinski deli v celoti izolirani od ozemljitvene elektrode, razen edine povezave z njo. Običajno se tak sistem uporablja za relativno majhne objekte, kjer vsi elementi in kabli vstopijo v objekt na enem mestu.

Radialni ozemljitveni sistem je povezan s skupnim ozemljitvenim sistemom samo na eni točki (slika 4.4). V tem primeru morajo biti vse linije in kabli med napravami v opremi speljani vzporedno z zvezdastimi ozemljitvenimi vodniki, da se zmanjša induktivnost zanke. Zaradi ozemljitve na eni točki v informacijski sistem ne pridejo nizkofrekvenčni tokovi, ki se pojavijo ob udaru strele. Poleg tega viri nizkofrekvenčnih motenj znotraj informacijskega sistema ne ustvarjajo tokov v ozemljitvenem sistemu. Vnos v zaščitno območje žic se izvaja izključno na mestu osrednje točke sistema za izravnavo potencialov. Določena skupna točka je tudi najboljša povezovalna točka za naprave za zaščito pred prenapetostjo.

Slika 4.4 - Shema ožičenja napajalnih in komunikacijskih žic s sistemom za izenačenje potencialov v obliki zvezde

Ko uporabljate mrežo, njeni kovinski deli niso izolirani od skupnega ozemljitvenega sistema (slika 4.5). Mreža se na številnih točkah povezuje s celotnim sistemom. Mreža se običajno uporablja za razširjene odprte sisteme, kjer je oprema povezana z velikim številom različnih vodov in kablov in kjer vstopajo v objekt na različnih točkah. V tem primeru ima celoten sistem nizko impedanco na vseh frekvencah. Poleg tega veliko število kratkostičnih mrežnih kontur oslabi magnetno polje v bližini informacijskega sistema. Naprave v zaščitnem območju so med seboj povezane na najkrajših razdaljah z več vodniki, pa tudi s kovinskimi deli varovanega območja in conskim zaslonom. V tem primeru so v napravi maksimalno izkoriščeni kovinski deli, kot so okovje v tleh, stenah in strehi, kovinske rešetke, neelektrična kovinska oprema, kot so cevi, prezračevalni in kabelski kanali.

Slika 4.5 - Mrežna izvedba sistema izenačevanja potencialov

Obe konfiguraciji, radialno in mrežasto, je mogoče združiti v kompleksen sistem, kot je prikazano na sl. 4.6. Običajno, čeprav to ni potrebno, se povezava lokalnega zemeljskega omrežja s skupnim sistemom izvede na meji strelovodne zaščite.

Slika 4.6 - Celostna izvedba sistema izravnave potencialov

4.5. OZEMLJENJE

Glavna naloga ozemljitvene strelovodne naprave je, da čim več toka strele (50 % ali več) preusmeri v tla. Preostanek toka se razteza po komunikacijah, ki so primerne za objekt (kabelske ovojnice, vodovodne cevi itd.). V tem primeru ne nastanejo nevarne napetosti na sami ozemljitveni elektrodi. To nalogo izvaja mrežni sistem pod in okoli stavbe. Ozemljitveni vodniki tvorijo mrežasto zanko, ki povezuje betonsko armaturo na dnu temelja. To je običajna metoda ustvarjanja elektromagnetnega ščita na dnu stavbe. Obročasti vodnik okoli stavbe in (ali) v betonu na obodu temelja je z ozemljitvenimi vodniki povezan z ozemljitvenimi vodniki, običajno vsakih 5 m. Na navedene obročne vodnike je mogoče priključiti zunanji ozemljitveni vodnik.

Betonska armatura na dnu temelja je povezana s sistemom ozemljitve. Ojačitev mora tvoriti mrežo, ki je povezana z zemeljskim sistemom, običajno vsakih 5 m.

Možno je uporabiti pocinkano jekleno mrežo s širino mrežnega očesa običajno 5 m, varjeno ali mehansko pritrjeno na armaturne palice, običajno vsak 1 m. Na sl. Sliki 4.7 in 4.8 prikazujeta primere mrežne ozemljitvene naprave.

Povezava ozemljitvenega vodnika in priključnega sistema ustvari ozemljitveni sistem. Glavna naloga ozemljitvenega sistema je zmanjšati potencialno razliko med vsemi točkami stavbe in opremo. Ta problem je rešen z ustvarjanjem velikega števila vzporednih poti za tokove strele in inducirane tokove, ki tvorijo omrežje z nizkim uporom v širokem frekvenčnem spektru. Več in vzporedne poti imajo različne resonančne frekvence. Več zank s frekvenčno odvisnimi impedancami tvori eno samo nizko impedančno omrežje za motnje v obravnavanem spektru.

1 - omrežje povezav; 2 - ozemljitev

Slika 4.7 - Ozemljitev stavbe v omrežju

1 - zgradbe; 2 - stolp; 3 - oprema; 4 - kabelski pladenj

Slika 4.8 - Ozemljitev omrežja industrijskih objektov

4.6. NAPRAVE ZA PRENAPRETNOST

Naprave za prenapetostno zaščito (SPD) so nameščene na stičišču napajalnega, krmilnega, komunikacijskega, telekomunikacijskega voda meje dveh zaščitnih con. SPD so usklajeni tako, da se doseže sprejemljiva porazdelitev obremenitve med njimi v skladu z njihovo odpornostjo proti uničenju, kot tudi za zmanjšanje verjetnosti uničenja zaščitene opreme pod vplivom toka strele (slika 4.9).

Priporočljivo je, da električne in komunikacijske vode, ki vstopajo v stavbo, povežete z enim vodilom in postavite njihove SPD čim bližje drug drugemu. To je še posebej pomembno pri zgradbah iz nezaščitnega materiala (les, opeka itd.). SPD so izbrani in nameščeni tako, da se tok strele v glavnem preusmeri v ozemljitveni sistem na meji con 0 in 1.

Slika 4.9 - Primer vgradnje SPD v stavbo

Ker se energija toka strele v glavnem razprši na tej meji, kasnejši SPD ščitijo le pred preostalo energijo in vplivi elektromagnetnega polja v coni 1. Za najboljšo zaščito pred prenapetostmi pri vgradnji SPD kratke povezovalne vodnike, vodnike in se uporabljajo kabli.

Glede na zahteve usklajevanja izolacije v elektrarnah in odpornosti zaščitene opreme proti poškodbam je potrebno izbrati nivo napetosti SPD pod maksimalno vrednostjo, tako da je vpliv na varovano opremo vedno pod dovoljeno napetostjo. Če stopnja odpornosti proti poškodbam ni znana, je treba uporabiti okvirno ali preskusno raven. Število SPD v zaščitenem sistemu je odvisno od odpornosti zaščitene opreme na poškodbe in lastnosti samih SPD.

4.7. ZAŠČITA OPREME V OBSTOJEČIH STAVBAH

Vse večja uporaba sofisticirane elektronske opreme v obstoječih stavbah zahteva boljšo zaščito pred strelo in drugimi elektromagnetnimi motnjami. Upošteva se, da so v obstoječih stavbah potrebni ukrepi za zaščito pred strelo izbrani ob upoštevanju značilnosti stavbe, kot so konstrukcijski elementi, obstoječa elektroenergetska in informacijska oprema.

Potreba po zaščitnih ukrepih in njihova izbira se ugotavlja na podlagi izhodiščnih podatkov, ki se zbirajo v fazi predprojektne raziskave. Približen seznam takšnih podatkov je podan v tabeli. 4.3 - 4.6.

Tabela 4.3 - Začetni podatki o stavbi in okolju

	Značilnost
	Gradbeni material - zid, opeka, les, armirani beton, jekleni okvir
	Posamezna zgradba ali več ločenih blokov s številnimi priključki
	Nizka in ravna ali visoka stavba (dimenzije stavbe)
	Ali je armatura povezana po celotni zgradbi?
	Ali je kovinska obloga električno povezana?
	Velikosti oken
	Ali obstaja zunanji sistem za zaščito pred strelo?
	Vrsta in kakovost zunanjega sistema za zaščito pred strelo
	Vrsta tal (kamen, zemlja)
	Ozemljeni elementi sosednjih stavb (višina, razdalja do njih)

Tabela 4.4 - Začetni podatki o opremi

Tabela 4.5 - Značilnosti opreme

Tabela 4.6 - Drugi podatki glede izbire varstvenega koncepta

Na podlagi analize tveganja in zgornje tabele. 4.3 - 4.6 se sprejme odločitev o potrebi izgradnje ali rekonstrukcije sistema za zaščito pred strelo.

4.7.1. Zaščitni ukrepi pri uporabi zunanjega sistema za zaščito pred strelo

Glavna naloga je najti optimalno rešitev za izboljšanje zunanjega sistema strelovodne zaščite in drugih ukrepov.

Izboljšanje zunanjega sistema strelovodne zaščite je doseženo:

1) vključitev zunanje kovinske obloge in strehe stavbe v sistem zaščite pred strelo;

2) uporaba dodatnih vodnikov, če je armatura povezana po celotni višini stavbe - od strehe skozi stene do ozemljitve stavbe;

3) zmanjšanje vrzeli med kovinskimi spusti in zmanjšanje koraka celice strelovoda;

4) namestitev povezovalnih trakov (fleksibilnih ploščatih vodnikov) na spojih med sosednjimi, vendar strukturno ločenimi bloki; razdalja med pasovi mora biti polovica razdalje med pobočji;

5) povezovanje podaljšane žice s posameznimi bloki stavbe; običajno so spoji potrebni na vsakem vogalu kabelskega predala, spojni trakovi pa so čim krajši;

6) zaščita z ločenimi strelovodi, povezanimi s skupnim strelovodnim sistemom, če kovinski deli strehe potrebujejo zaščito pred neposrednim udarom strele; Strelovod mora biti na varni razdalji od navedenega elementa.

4.7.2. Zaščitni ukrepi pri uporabi kablov

Učinkoviti ukrepi za zmanjšanje prenapetosti so racionalno polaganje in zaščito kablov. Ti ukrepi so toliko pomembnejši, kolikor manj ščiti zunanji sistem strelovodne zaščite.

Velikim zankam se je mogoče izogniti, če napajalne kable in oklopljene komunikacijske kable napeljete skupaj. Ščit je na obeh koncih povezan z opremo.

Vsaka dodatna zaščita, kot so napeljane žice in kabli v kovinskih ceveh ali pladnjih med tlemi, zmanjša skupno impedanco celotnega priključnega sistema. Ti ukrepi so najpomembnejši za visoke ali podaljšane zgradbe ali kadar mora oprema delovati posebej zanesljivo.

Prednostne lokacije za namestitev SPD so meje con 0/1 oziroma con 0/1/2, ki se nahajajo na vhodu v stavbo.

Skupno omrežje povezav se praviloma ne uporablja v načinu delovanja kot povratni vodnik napajalnega ali informacijskega vezja.

4.7.3. Zaščitni ukrepi pri uporabi anten in druge opreme

Primeri takšne opreme so različne zunanje naprave, kot so antene, meteorološki senzorji, zunanje kamere, zunanji senzorji v industrijskih objektih (senzorji za tlak, temperaturo, pretok, položaj ventilov itd.) in katera koli druga električna, elektronska in radijska oprema, nameščena zunaj na zgradbi, jamboru ali industrijskem rezervoarju.

Če je mogoče, je strelovod nameščen tako, da je oprema zaščitena pred neposrednim udarom strele. Posamezne antene so iz tehnoloških razlogov popolnoma odprte. Nekateri imajo vgrajen sistem za zaščito pred strelo in brez poškodb prenesejo udar strele. Druge, manj zaščitene vrste anten lahko zahtevajo namestitev SPD na napajalni kabel, da preprečite, da bi tok strele tekel skozi antenski kabel v sprejemnik ali oddajnik. Če obstaja zunanji sistem za zaščito pred strelo, so nanj pritrjeni nosilci antene.

Indukcijo napetosti v kablih med zgradbami lahko preprečimo tako, da jih napeljemo v med seboj povezane kovinske pladnje ali cevi. Vsi kabli, ki vodijo do opreme, povezane z anteno, so položeni iz cevi na enem mestu. Največ pozornosti posvetite zaščitnim lastnostim samega predmeta in položite kable v njegove cevaste elemente. Če to ni mogoče, kot v primeru procesnih rezervoarjev, je treba kable položiti zunaj, vendar čim bližje objektu, pri tem pa maksimalno izkoristiti naravne zaslone, kot so kovinske stopnice, cevi itd. L kabli v obliki kotnih elementov so nameščeni znotraj krhkosti za maksimalno naravno zaščito. V skrajnem primeru je treba poleg antenskega kabla namestiti vodnik za izenačitev potencialov z najmanjšim presekom 6 mm 2. Vsi ti ukrepi zmanjšajo inducirano napetost v zanki, ki jo tvorijo kabli in zgradba, in s tem zmanjšajo verjetnost okvare med njimi, t.j. možnost loka znotraj opreme med omrežjem in zgradbo.

4.7.4. Zaščitni ukrepi za električne in komunikacijske kable med stavbami

Povezave med zgradbo in zgradbo so razdeljene na dve glavni vrsti: napajalni kabli s kovinskim plaščem, kovinski kabli (sukani pari, valovodi, koaksialni in večžilni kabli) in kabli iz optičnih vlaken. Zaščitni ukrepi so odvisni od vrste kablov, njihovega števila in od tega, ali sta strelovodna zaščitna sistema obeh objektov povezana.

Popolnoma izoliran kabel iz optičnih vlaken (brez kovinskega oklepa, zaščitne folije ali jeklenega notranjega vodnika) je mogoče uporabiti brez dodatnih zaščitnih ukrepov. Uporaba takega kabla je najboljša možnost, saj zagotavlja popolno zaščito pred elektromagnetnimi vplivi. Če pa kabel vsebuje podaljšan kovinski element (z izjemo daljinskih napajalnih žic), mora biti slednji priključen na splošni priključni sistem na vhodu v objekt in ne sme neposredno vstopiti v optični sprejemnik ali oddajnik. Če se zgradbe nahajajo blizu drug drugemu in njihovi sistemi za zaščito pred strelo niso povezani, je bolje uporabiti optični kabel brez kovinskih elementov, da se izognemo visokim tokovom v teh elementih in pregrevanju. Če je na sistem strelovodne zaščite priključen kabel, potem lahko za preusmeritev dela toka iz prvega kabla uporabimo optični kabel s kovinskimi elementi.

Kovinski kabli med stavbami z izoliranimi sistemi strelovodne zaščite. Pri tej povezavi zaščitnih sistemov so zelo verjetne poškodbe na obeh koncih kabla zaradi prehoda toka strele skozi njega. Zato je treba na obeh koncih kabla namestiti SPD in, kjer je mogoče, povezati sisteme za zaščito pred strelo obeh objektov in kabel položiti v povezane kovinske pladnje.

Kovinski kabli med objekti s povezanimi sistemi za zaščito pred strelo. Glede na število kablov med stavbami lahko zaščitni ukrepi vključujejo spajanje kabelskih polic z malo kabli (za nove kable) ali z velikim številom kablov, kot v primeru kemičnega obrata, zaščito ali uporabo fleksibilnih kovinskih vodov za večnamensko jedrni krmilni kabli. Povezava obeh koncev kabla s pripadajočimi sistemi za zaščito pred strelo pogosto zagotavlja zadostno zaščito, še posebej, če je kablov veliko in bo tok porazdeljen med njimi.

1. Izdelava operativne in tehnične dokumentacije

V vseh organizacijah in podjetjih, ne glede na obliko lastništva, je priporočljivo imeti nabor operativne in tehnične dokumentacije za zaščito pred strelo objektov, ki zahtevajo strelovodno zaščitno napravo.

Komplet obratovalne in tehnične dokumentacije za zaščito pred strelo vsebuje:

Pojasnilo;

Sheme zaščitnih območij strelovodov;

Delovne risbe konstrukcij strelovodov (gradbeni del), konstrukcijskih elementov zaščite pred sekundarnimi manifestacijami strele, od nanosov visokih potencialov skozi talne in podzemne kovinske komunikacije, od drsnih iskrih kanalov in izpustov v tleh;

Prejemna dokumentacija (akti prevzema strelovodnih zaščitnih naprav v obratovanje skupaj z vlogami: certifikati za skrito delo in certifikati o preskusih strelovodnih zaščitnih naprav in zaščite pred sekundarnimi manifestacijami strele in odnašanjem visokih potencialov).

Pojasnilo navaja:

Izhodiščni podatki za izdelavo tehnične dokumentacije;

Sprejete metode zaščite objektov pred strelo;

Izračuni zaščitnih območij, ozemljitvenih vodnikov, odvodnikov in elementov zaščite pred sekundarnimi manifestacijami strele.

Pojasnilo navaja podjetje - razvijalec kompleta operativne in tehnične dokumentacije, podlago za njen razvoj, seznam veljavnih regulativnih dokumentov in tehnične dokumentacije, ki je vodila delo na projektu, posebne zahteve za zasnovano napravo.

Začetni podatki za načrtovanje zaščite pred strelo vključujejo:

Glavni načrt objektov z navedbo lokacije vseh objektov, ki so predmet strelovodne zaščite, cest in železnic, zemeljskih in podzemnih instalacij (toplovodi, procesni in vodovodni cevovodi, električni kabli in napeljava za vse namene itd.);

Podatki o podnebnih razmerah na območju, kjer se nahajajo zaščitni podatki in objekti (intenzivnost nevihte, pritisk vetra pri visokih hitrostih, debelina ledene stene ipd.), značilnosti tal, ki kažejo strukturo, agresivnost in vrsto tal, nivo podzemne vode;

Električna upornost tal (Ohm×m) na lokacijah objektov.

V razdelku "Sprejete metode strelovodne zaščite objektov" so opisane izbrane metode zaščite stavb in objektov pred neposrednim stikom s kanalom strele, sekundarnimi manifestacijami strele in odnasi visokih potencialov skozi talne in podzemne kovinske komunikacije.

Objekti, grajeni (izdelani) po istem standardnem ali uporabnem projektu, ki imajo enake konstrukcijske značilnosti in geometrijske dimenzije ter enako strelovodno zaščitno napravo, imajo lahko eno skupno shemo in izračun območij zaščite strelovoda. Seznam teh zavarovanih objektov je podan na diagramu varovalnega območja enega od objektov.

Pri preverjanju zanesljivosti zaščite s programsko opremo se podatki o računalniških izračunih predstavijo v obliki povzetka načrtovalskih možnosti in sklepa se o njihovi učinkovitosti.

Pri izdelavi tehnične dokumentacije je predlagana uporaba čim več tipskih projektov strelovodov in ozemljitvenih elektrod ter standardnih delovnih risb za zaščito pred strelo, če ni mogoče uporabiti tipskih projektov strelovodnih zaščitnih naprav, se lahko izdelajo delovne risbe posameznih elementov. razviti: temelje, opore, strelovode, vodnike, ozemljitvene elektrode.

Za zmanjšanje obsega tehnične dokumentacije in znižanje stroškov gradnje je priporočljivo združiti projekte strelovodne zaščite z delovnimi risbami za splošna gradbena dela in montažo vodovodne in električne opreme za uporabo vodovodnih komunikacij in ozemljitvenih stikal za električne naprave za strelo zaščite.

2. Postopek sprejema strelovodnih naprav v obratovanje

Naprave za zaščito pred strelo z gradnjo (rekonstrukcijo) dokončanih objektov sprejme delovna komisija in jih preda v obratovanje naročniku pred vgradnjo procesne opreme, dobavo in nakladanjem opreme in vrednega premoženja v zgradbe in objekte.

Prevzem strelovodnih zaščitnih naprav na obratovalnih objektih izvaja delovna komisija.

Sestavo delovne komisije določi naročnik, v sestavo delovne komisije so običajno vključeni predstavniki:

Odgovorna oseba za električne naprave;

Pogodbena organizacija;

Inšpekcije požarne varnosti.

Delovni komisiji se predložijo naslednji dokumenti:

Potrjeni projekti strelovodnih zaščitnih naprav;

Akti za skrita dela (o ureditvi in ​​namestitvi ozemljitvenih in odvodnih vodnikov, ki niso dostopni za pregled);

Preizkusna potrdila za naprave za zaščito pred strelo in zaščito pred sekundarnimi manifestacijami strele in vnosom visokih potencialov preko zemeljskih in podzemnih kovinskih komunikacij (podatki o upornosti vseh ozemljitvenih vodnikov, rezultati pregleda in preverjanja vgradnje strelovodov, odvodov , ozemljitveni vodniki, njihovi pritrdilni elementi, zanesljivost električnih povezav med tokovnimi elementi itd.).

Delovna komisija opravi popoln pregled in pregled opravljenih gradbenih in instalacijskih del za vgradnjo strelovodnih zaščitnih naprav.

Prevzem strelovodnih zaščitnih naprav novozgrajenih objektov se dokumentira z akti o prevzemu opreme strelovodnih zaščitnih naprav. Zagon strelovodnih naprav je praviloma formaliziran z akti-dovoljenji ustreznih organov državnega nadzora in nadzora.

Po sprejemu v obratovanje strelovodnih zaščitnih naprav se sestavijo potni listi strelovodnih zaščitnih naprav in potni listi ozemljitvenih naprav strelovodnih zaščitnih naprav, ki jih hrani oseba, odgovorna za električne objekte.

Akti, ki jih odobri vodja organizacije, skupaj s predloženimi akti za skrito delo in merilnimi protokoli so vključeni v potni list strelovodnih zaščitnih naprav.

3. Delovanje naprav za zaščito pred strelo

Naprave za zaščito pred strelo za zgradbe, objekte in zunanje inštalacije objektov se upravljajo v skladu s Pravilnikom o tehničnem obratovanju potrošniških elektroinštalacij in navodili tega Navodila. Naloga delovanja strelovodnih zaščitnih naprav objektov je, da jih vzdržujejo v stanju potrebne uporabnosti in zanesljivosti.

Za zagotovitev stalne zanesljivosti delovanja strelovodnih zaščitnih naprav se vsako leto pred začetkom nevihtne sezone pregledajo in pregledajo vse strelovodne zaščitne naprave.

Pregledi se izvajajo tudi po vgradnji strelovodnega sistema, po morebitnih spremembah na sistemu strelovodne zaščite, po morebitnih poškodbah varovanega objekta. Vsako preverjanje se izvede v skladu z delovnim programom.

Za preverjanje stanja MZU je naveden razlog za preverjanje in organizirano je naslednje:

Komisija za pregled MZU z navedbo funkcionalnih nalog članov komisije za pregled strelovodne zaščite;

Delovna skupina za izvedbo potrebnih meritev;

Čas inšpekcijskega pregleda.

Pri pregledu in testiranju strelovodnih zaščitnih naprav je priporočljivo:

Z vizualnim pregledom (z daljnogledom) preverite celovitost strelovodov in vodnikov, zanesljivost njihove povezave in pritrditve na drogove;

Identificirati elemente strelovodnih zaščitnih naprav, ki zahtevajo zamenjavo ali popravilo zaradi kršitve njihove mehanske trdnosti;

Ugotoviti stopnjo uničenosti s korozijo posameznih elementov strelovodnih zaščitnih naprav, sprejeti ukrepe za protikorozijsko zaščito in utrjevanje elementov, poškodovanih s korozijo;

Preverite zanesljivost električnih povezav med tokovnimi deli vseh elementov strelovodnih zaščitnih naprav;

Preverite skladnost strelovodnih zaščitnih naprav z namembnostjo objektov in v primeru gradbenih ali tehnoloških sprememb za preteklo obdobje začrtati ukrepe za posodobitev in rekonstrukcijo strelovodne zaščite v skladu z zahtevami tega navodila;

Izpopolniti izvedbeni tokokrog strelovodnih zaščitnih naprav in določiti načine širjenja toka strele po njegovih elementih med razelektritvijo strele s simulacijo razelektritve strele v strelovod s pomočjo specializiranega merilnega kompleksa, ki je povezan med strelovodom in oddaljeno tokovno elektrodo;

Izmerite vrednost odpornosti proti širjenju impulznega toka z uporabo metode "ampermeter-voltmeter" s specializiranim merilnim kompleksom;

Izmerite vrednosti prenapetosti v napajalnih omrežjih med udarom strele, porazdelitev potenciala po kovinskih konstrukcijah in ozemljitvenem sistemu stavbe s simulacijo udara strele v strelovod z uporabo specializiranega merilnega kompleksa;

Izmeriti vrednost elektromagnetnih polj v bližini lokacije strelovodne naprave s simulacijo udara strele v strelovod s posebnimi antenami;

Preverite razpoložljivost potrebne dokumentacije za naprave za zaščito pred strelo.

Periodični nadzor z odpiranjem za šest let (za objekte kategorije I) je podvržen vsem umetnim ozemljitvenim vodnikom, navzdolnjim vodnikom in njihovim priključnim točkam, pri čemer se letno preverja do 20 % njihovega skupnega števila. Korodirane ozemljitvene elektrode in vodnike z zmanjšanjem njihovega preseka za več kot 25 % je treba zamenjati z novimi.

Izredne preglede strelovodnih zaščitnih naprav je treba opraviti po naravnih nesrečah (orkanski veter, poplava, potres, požar) in nevihtah izjemne intenzivnosti.

Nenačrtovane meritve upornosti ozemljitve strelovodnih zaščitnih naprav je treba izvesti po opravljenih popravilih tako na napravah za zaščito pred strelo kot na samih zaščitenih objektih in v njihovi bližini.

Rezultati pregledov so dokumentirani v aktih, vpisani v potne liste in register stanja strelovodnih zaščitnih naprav.

Na podlagi pridobljenih podatkov se izdela načrt sanacije in odprave okvar strelovodnih zaščitnih naprav, ugotovljenih pri pregledih in pregledih.

Zemeljska dela na zaščitenih stavbah in objektih objektov, strelovodnih zaščitnih naprav, pa tudi v njihovi bližini se praviloma izvajajo z dovoljenjem upravljavske organizacije, ki določi odgovorne osebe, ki spremljajo varnost naprav za zaščito pred strelo.

V času nevihte se dela na napravah za zaščito pred strelo in v njihovi bližini ne izvajajo.

1. Uvod. eno 2. Splošne določbe. 2 2.1. Pogoji in definicije. 2 2.2. Razvrstitev stavb in objektov glede na napravo za zaščito pred strelo.. 3 2.3. Parametri tokov strele. 4 2.3.1. Razvrstitev učinkov tokov strele. 5 2.3.2. Predlagani parametri tokov strele za standardizacijo zaščitnih sredstev pred neposrednim udarom strele. 5 2.3.3. Gostota udarcev strele v tla.. 5 2.3.4. Predlagani parametri tokov strele za standardizacijo zaščitnih sredstev pred elektromagnetnimi učinki strele. 5 3. Zaščita pred neposrednim udarom strele. 7 3.1. Kompleks za zaščito pred strelo.. 7 3.2. Zunanji sistem za zaščito pred strelo. 7 3.2.1. Strelovodi. 7 3.2.2. Spuščeni vodniki.. 8 3.2.3. Ozemljitev. deset 3.2.4. Pritrditev in povezava elementov zunanjega MZS .. 10 3.3. Izbira strelovodov. deset 3.3.1. Splošni premisleki. deset 3.3.2. Tipična zaščitna območja paličnih in žičnih strelovodov. enajst 3.3.4. Zaščita električnih kovinskih kabelskih daljnovodov glavnih in intraconskih komunikacijskih omrežij. osemnajst 3.3.5. Zaščita optičnih kabelskih daljnovodov magistralnih in intraconskih komunikacijskih omrežij. devetnajst 3.3.6. Zaščita pred udarom strele električnih in optičnih komunikacijskih kablov, položenih v naselju. 20 3.3.7. Zaščita kablov, položenih ob robu gozda, v bližini ločenih dreves, podpor, jamborov. 20 4. Zaščita pred sekundarnimi učinki strele. 21 4.1. Splošne določbe. 21 4.2. Območja zaščite pred strelo. 21 4.3. Zaščita. 22 4.4. Povezave. 23 4.4.1. Priključki na mejah con. 23 4.4.2. Povezave znotraj zaščitenega nosilca. 24 4.5. Ozemljitev. 26 4.6. Naprave za zaščito pred prenapetostjo. 28 4.7. Zaščita opreme v obstoječih stavbah. 29 4.7.1. zaščitni ukrepi pri uporabi zunanjega sistema za zaščito pred strelo.. 30 4.7.2. Zaščitni ukrepi pri uporabi kablov. 31 4.7.3. Zaščitni ukrepi pri uporabi anten in druge opreme. 31 4.7.4. Zaščitni ukrepi za električne in komunikacijske kable med zgradbami. 32

Ruska federacija Odredba Ministrstva za energijo Rusije

SO 153-34.21.122-2003 Navodila za zaščito pred strelo stavb, objektov in industrijskih komunikacij

nastavite zaznamek

nastavite zaznamek

SO 153-34.21.122-2003

NAVODILA
ZA STRELNO ZAŠČITO STAVB, KONSTRUKCIJ IN INDUSTRIJSKIH KOMUNIKACIJ

SEVALCI: d.t.s. E.M. Bazelyan - ENIN jim. G.M.Krzhizhanovsky, V.I.Polivanov, V.V.Shatrov, A.V.Tsapenko

1. UVOD

Navodila za vgradnjo strelovodne zaščite stavb, objektov in industrijskih komunikacij (v nadaljnjem besedilu: Navodilo) veljajo za vse vrste zgradb, objektov in industrijskih komunikacij, ne glede na oddelčno pripadnost in obliko lastništva.

To navodilo je namenjeno za uporabo pri razvoju projektov, gradnji, obratovanju, pa tudi pri rekonstrukciji zgradb, objektov in industrijskih komunikacij.

V primeru, ko so zahteve industrijskih predpisov strožje kot v tem navodilu, je pri razvoju strelovodne zaščite priporočljivo upoštevati zahteve industrije. Priporočljivo je ukrepati tudi, kadar zahtev tega navodila ni mogoče združiti s tehnološkimi značilnostmi varovanega objekta. Hkrati morajo uporabljena sredstva in metode zaščite pred strelo zagotavljati zahtevano zanesljivost.

Pri izdelavi projektov za zgradbe, objekte in industrijske komunikacije se poleg zahtev tega navodila upoštevajo dodatne zahteve za izvedbo zaščite pred strelo v skladu z drugimi veljavnimi normativi, pravili, navodili, državnimi standardi.

Pri normalizaciji zaščite pred strelo se domneva, da nobena njena naprava ne more preprečiti razvoja strele.

Uporaba standarda pri izbiri strelovodne zaščite znatno zmanjša tveganje za škodo zaradi udara strele.

Vrsta in postavitev strelovodnih naprav je treba izbrati v fazi projektiranja novega objekta, da bi lahko čim bolj izkoristili prevodne elemente slednjega. To bo olajšalo razvoj in implementacijo strelovodnih zaščitnih naprav v kombinaciji s samim objektom, izboljšalo njegov estetski videz, povečalo učinkovitost strelovodne zaščite, zmanjšalo njene stroške in stroške dela.

2. SPLOŠNE DOLOČBE

2.1. Pogoji in definicije

Strela udari v tla - električna razelektritev atmosferskega izvora med nevihtnim oblakom in tlemi, sestavljena iz enega ali več tokovnih impulzov.

Točka poraza - točko, na kateri strela pride v stik s tlemi, zgradbo ali strelovodno zaščitno napravo. Udar strele ima lahko več zadetkov.

Zaščiten objekt - zgradba ali objekt, njihov del ali prostor, za katerega je predvidena zaščita pred strelo, ki izpolnjuje zahteve tega standarda.

Naprava za zaščito pred strelo - sistem, ki vam omogoča zaščito stavbe ali strukture pred učinki strele. Vključuje zunanje in notranje naprave. V posebnih primerih lahko zaščita pred strelo vsebuje samo zunanje ali samo notranje naprave.

Zaščitne naprave pred neposrednim udarom strele (strelovod) - kompleks, ki ga sestavljajo strelovode, navzdolnji in ozemljitveni vodniki.

Sekundarne naprave za zaščito pred strelo - naprave, ki omejujejo učinke električnih in magnetnih polj strele.

Naprave za izenačevanje potencialov - elementi zaščitnih naprav, ki omejujejo potencialno razliko zaradi širjenja toka strele.

Strela - del strelovoda, namenjen prestrezanju strele.

Prevodnik navzdol (spust) - del strelovoda, namenjen preusmeritvi toka strele iz strelovoda na ozemljitveno elektrodo.

Naprava za ozemljitev - komplet ozemljitvenih vodnikov in ozemljitvenih vodnikov.

ozemljitveni vodnik - prevodni del ali sklop med seboj povezanih prevodnih delov, ki so v električnem stiku z zemljo neposredno ali preko vmesnega prevodnega medija.

Ozemljitvena zanka - ozemljitveni vodnik v obliki zaprte zanke okoli zgradbe v tleh ali na njeni površini.

Odpornost ozemljitvene naprave - razmerje med napetostjo na ozemljitveni napravi in ​​tokom, ki teče iz ozemljitvenega vodnika v zemljo.

Napetost ozemljitvene naprave - napetost, ki nastane, ko tok odteka iz ozemljitvene elektrode v zemljo med točko vhoda toka v ozemljitveno elektrodo in območjem ničelnega potenciala.

Povezani kovinski okovi - ojačitev armiranobetonskih konstrukcij stavbe (konstrukcije), ki zagotavlja električno neprekinjenost.

nevarna iskra - nesprejemljiva električna razelektritev znotraj varovanega objekta, ki nastane zaradi udara strele.

Varna razdalja - najmanjša razdalja med dvema prevodnima elementoma zunaj ali znotraj varovanega objekta, pri kateri med njima ne more nastati nevarno iskrenje.

Naprava za zaščito pred prenapetostjo - naprava, zasnovana za omejevanje prenapetosti med elementi varovanega objekta (na primer prenapetostni odvodnik, nelinearni odvodnik prenapetosti ali druga zaščitna naprava).

Ločen strelovod - strelovod, katerega strelovod in odvodni vodnik so nameščeni tako, da pot toka strele nima stika z varovanim objektom.

Strelovod nameščen na varovanem objektu - strelovod, katerega strelovod in odvodni vodnik so nameščeni tako, da lahko del toka strele teče skozi varovan predmet ali njegovo ozemljitveno elektrodo.

Zaščitno območje strelovoda - prostor v bližini strelovoda določene geometrije, označen s tem, da verjetnost udarca strele v predmet, ki se v celoti nahaja v svoji prostornini, ne presega dane vrednosti.

Dovoljena verjetnost preboja strele - največja dovoljena verjetnost udara strele v objekt, zaščiten s strelovodom.

Zanesljivost zaščite opredeljeno kot 1 - .

Industrijske komunikacije - napajalni in informacijski kabli, prevodni cevovodi, neprevodni cevovodi z notranjim prevodnim medijem.

2.2. Razvrstitev zgradb in objektov glede na napravo za zaščito pred strelo

Razvrstitev predmetov je določena glede na nevarnost udara strele za sam objekt in njegovo okolje.

Neposredni nevarni učinki strele so požari, mehanske poškodbe, poškodbe ljudi in živali ter poškodbe električne in elektronske opreme. Posledice udara strele so lahko eksplozije in sproščanje nevarnih produktov - radioaktivnih in strupenih kemikalij, pa tudi bakterij in virusov.

Udari strele so lahko še posebej nevarni za informacijske sisteme, nadzorne sisteme, krmiljenje in napajanje. Za elektronske naprave, nameščene v objekte za različne namene, je potrebna posebna zaščita.

Obravnavane predmete lahko razdelimo na navadne in posebne.

Navadni predmeti - stanovanjske in upravne stavbe ter zgradbe in objekti, ne višji od 60 m, namenjeni trgovini, industrijski proizvodnji, kmetijstvu.

Posebni predmeti:

predmeti, ki predstavljajo nevarnost za neposredno okolje;

predmeti, ki predstavljajo nevarnost za družbeno in fizično okolje (predmeti, ki lahko ob udaru strele povzročijo škodljive biološke, kemične in radioaktivne emisije);

drugi objekti, za katere se lahko zagotovi posebna strelovodna zaščita, na primer objekti, višji od 60 m, igrišča, začasni objekti, objekti v gradnji.

V tabeli 2.1 so navedeni primeri delitve objektov v štiri razrede.

Tabela 2.1

Primeri klasifikacije objektov

	Vrsta predmeta	Posledice udara strele
Navadni predmeti	hiša	Električna okvara, požar in materialna škoda. Običajno rahla poškodba predmetov, ki se nahajajo na mestu udara strele ali jih prizadene njen kanal
		Sprva požar in nevaren premik napetosti, nato izguba napajanja s nevarnostjo smrti živali zaradi okvare elektronskega sistema za nadzor prezračevanja, oskrbe s krmo itd.
	Gledališče; šola; Veleblagovnica; športni objekt	Izpad električne energije (npr. razsvetljava), ki lahko povzroči paniko. Okvara sistema za javljanje požara, ki povzroči zamudo pri gašenju
	Banka; Zavarovalnica; komercialna pisarna	Izpad električne energije (npr. razsvetljava), ki lahko povzroči paniko. Okvara sistema za javljanje požara, ki povzroči zamudo pri gašenju. Izguba komunikacije, okvare računalnika z izgubo podatkov
	Bolnišnica; vrtec; dom za ostarele	Izpad električne energije (npr. razsvetljava), ki lahko povzroči paniko. Okvara sistema za javljanje požara, ki povzroči zamudo pri gašenju. Izguba komunikacije, okvare računalnika z izgubo podatkov. Prisotnost hudo bolnih bolnikov in potreba po pomoči nepokretnim ljudem
	Industrijska podjetja	Dodatne posledice glede na pogoje proizvodnje - od manjših poškodb do velikih poškodb zaradi izgube izdelka
	Muzeji in arheološka najdišča	Nepopravljiva izguba kulturnih vrednot
Posebni predmeti z omejeno nevarnostjo	Način komunikacije; elektrarne; požarno nevarne industrije	Nedopustna kršitev javnih storitev (telekomunikacij). Neposredna požarna nevarnost za sosednje objekte
Posebni predmeti, ki predstavljajo nevarnost za neposredno okolje	Rafinerije nafte; bencinske črpalke; proizvodnja petard in ognjemetov	Požari in eksplozije znotraj objekta in v neposredni bližini
Posebni objekti, nevarni za okolje	Kemični obrat; Nuklearna elektrarna; biokemične tovarne in laboratoriji	Požar in okvare opreme s škodljivimi posledicami za okolje

Pri gradnji in rekonstrukciji za vsak razred objektov je potrebno določiti potrebne stopnje zanesljivosti zaščite pred neposrednim udarom strele (DSL). na primer za navadne predmete lahko predlagamo štiri stopnje zanesljivosti zaščite, ki so navedene v tabeli 2.2.

Tabela 2.2

Stopnje zaščite pred PIP za običajne predmete

Stopnja zaščite	Zanesljivost zaščite pred PUM

Za posebne predmete minimalna sprejemljiva stopnja zanesljivosti zaščite pred PIP je določena v razponu od 0,9-0,999, odvisno od stopnje njene družbene pomembnosti in resnosti pričakovanih posledic PIP.

Na zahtevo stranke lahko projekt vključuje raven zanesljivosti, ki presega najvišjo dovoljeno.

2.3. Parametri toka strele

Parametri tokov strele so potrebni za izračun mehanskih in toplotnih učinkov ter za standardizacijo zaščitnih sredstev pred elektromagnetnimi učinki.

2.3.1. Razvrstitev učinkov tokov strele

Za vsako stopnjo zaščite pred strelo se določijo največji dovoljeni parametri toka strele. Podatki v tem priročniku se nanašajo na strele navzdol in zgoraj.

Razmerje polarnosti izpustov strele je odvisno od geografske lege območja. Če lokalnih podatkov ni, se predpostavlja, da je to razmerje 10 % za razelektritve s pozitivnimi tokovi in ​​90 % za razelektritve z negativnimi tokovi.

Mehanski in toplotni učinki strele so posledica največjega toka, skupnega naboja, naboja na impulz in specifične energije. Najvišje vrednosti teh parametrov so opažene pri pozitivnih izpustih.

Škoda zaradi induciranih prenapetosti je posledica strmine fronte toka strele. Naklon je ocenjen znotraj 30 % in 90 % nivojev najvišje trenutne vrednosti. Najvišjo vrednost tega parametra opazimo v naslednjih impulzih negativnih razelektritev.

2.3.2. Predlagani parametri tokov strele za standardizacijo zaščitnih sredstev pred neposrednim udarom strele

Vrednosti izračunanih parametrov za stopnje varnosti, sprejete v tabeli 2.2 (z razmerjem 10% do 90% med deleži pozitivnih in negativnih izpustov), ​​so podane v tabeli 2.3.

Tabela 2.3

Ustreznost parametrov tokov strele in ravni zaščite

2.3.3. Gostota udarcev strele v tla

Gostota udarov strele v tla, izražena s številom udarov na 1 km zemeljske površine na leto, se določi po meteoroloških opazovanjih na lokaciji objekta.

Če gostota udarca strele v tla, 1/(kmyear) ni znana, se lahko izračuna z naslednjo formulo:

Kje je povprečno letno trajanje neviht v urah, določeno iz regionalnih kart intenzivnosti nevihtnih aktivnosti.

2.3.4. Predlagani parametri tokov strele za standardizacijo zaščitnih sredstev pred elektromagnetnimi učinki strele

Poleg mehanskih in toplotnih učinkov tok strele ustvarja močne impulze elektromagnetnega sevanja, ki lahko poškodujejo sisteme, vključno s komunikacijsko, krmilno, avtomatizacijsko opremo, računalniškimi in informacijskimi napravami itd. Ti zapleteni in dragi sistemi se uporabljajo v številnih panogah in podjetjih. Njihova škoda zaradi udara strele je iz varnostnih in ekonomskih razlogov zelo nezaželena.

Udar strele lahko vsebuje en sam tokovni impulz ali pa je sestavljen iz zaporedja impulzov, ločenih s časovnimi intervali, med katerimi teče šibek sledilni tok. Parametri tokovnega impulza prve komponente se bistveno razlikujejo od značilnosti impulzov naslednjih komponent. Spodaj so podatki, ki označujejo izračunane parametre tokovnih impulzov prvega in naslednjih impulzov (tabel 2.4 in 2.5), pa tudi dolgotrajnega toka (tabela 2.6) v pavzah med impulzi za običajne predmete na različnih stopnjah zaščite.

Tabela 2.4

Parametri prvega impulza toka strele

Trenutni parameter	Stopnja zaščite
Največji tok, kA
Trajanje spredaj, µs
Čas polovičnega razpada, µs
Polnjenje na impulz *, C
Specifična energija impulza **, MJ/Ohm
________________ * Ker je pomemben del celotnega naboja v prvem impulzu, se domneva, da je skupni naboj vseh kratkih impulzov enak podani vrednosti. ** Ker je pomemben del skupne specifične energije v prvem impulzu, se domneva, da je skupni naboj vseh kratkih impulzov enak podani vrednosti.

Tabela 2.5

Parametri naknadnega impulza toka strele

Tabela 2.6

Parametri dolgotrajnega toka strele v intervalu med impulzi

Povprečni tok je približno enak. Oblika tokovnih impulzov je določena z naslednjim izrazom:

Kje je največji tok;

Časovna konstanta za sprednji del;

Časovna konstanta razpada;

Koeficient, ki popravi vrednost največjega toka.

Vrednosti parametrov, vključenih v formulo (2.2), ki opisuje spremembo toka strele skozi čas, so podane v tabeli 2.7.

Tabela 2.7

Vrednosti parametrov za izračun oblike impulza toka strele

Parameter	Prvi impulz	Nadaljnji impulz
	Stopnja zaščite	Stopnja zaščite

Dolg impulz lahko sprejmemo kot pravokoten s povprečnim tokom in trajanjem, ki ustrezata podatkom v tabeli 2.6.

3. ZAŠČITA PRED NEPOSREDNO STRELOM

3.1. Kompleks strelovodnih zaščitnih sredstev

Kompleks strelovodnih objektov za stavbe ali objekte vključuje zaščitne naprave pred neposrednim udarom strele [zunanji sistem strelovodne zaščite (LPS)] in naprave za zaščito pred sekundarnimi učinki strele (notranji LPS). V posebnih primerih lahko zaščita pred strelo vsebuje samo zunanje ali samo notranje naprave. Na splošno del tokov strele teče skozi elemente notranje strelovodne zaščite.

Zunanji LLM je lahko izoliran od konstrukcije (ločeno stoječi strelovode ali kabli, pa tudi sosednje konstrukcije, ki delujejo kot naravni strelovode) ali pa se namesti na varovano konstrukcijo in je celo njen del.

Notranje naprave za zaščito pred strelo so zasnovane tako, da omejujejo elektromagnetne učinke toka strele in preprečujejo iskre znotraj zaščitenega objekta.

Tokovi strele, ki padejo v strelovode, se preusmerijo v ozemljitveni vodnik preko sistema navzdol (spustov) in se razprostirajo v tleh.

3.2. Zunanji sistem za zaščito pred strelo

Zunanji MLT je na splošno sestavljen iz strelovodov, spodnjih vodnikov in ozemljitvenih elektrod. Njihov material in preseki so izbrani v skladu s tabelo 3.1.

Tabela 3.1

Material in minimalni prerezi elementov zunanjega ISM

Opomba. Navedene vrednosti se lahko povečajo glede na povečano korozijo ali mehanske vplive.

3.2.1. Strelovodi

3.2.1.1. Splošni premisleki

Strelovodi so lahko posebej nameščeni, tudi na objektu, ali pa njihove funkcije opravljajo konstrukcijski elementi varovanega objekta; v slednjem primeru se imenujejo naravne strelovode.

Strelovodi so lahko sestavljeni iz poljubne kombinacije naslednjih elementov: palice, raztegnjene žice (kabli), mrežasti vodniki (mreže).

3.2.1.2. Naravne strelovode

Za naravne strelovode lahko štejemo naslednje konstrukcijske elemente zgradb in objektov:

a) kovinske strehe varovanih objektov, če:

električna kontinuiteta med različnimi deli je zagotovljena za dolgo časa;

debelina kovine strehe ni manjša od tiste, ki je navedena v tabeli 3.2, če je treba streho zaščititi pred poškodbami ali opeklinami;

debelina strešne kovine je najmanj 0,5 mm, če je ni treba zaščititi pred poškodbami in ni nevarnosti vžiga gorljivih materialov pod streho;

streha ni izolirana. V tem primeru se za izolacijo ne šteje majhna plast protikorozijske barve, 0,5 mm asfaltne prevleke ali 1 mm plastične prevleke;

nekovinske prevleke na ali pod kovinsko streho ne segajo preko zaščitenega predmeta;

b) kovinske strešne konstrukcije (okviri, med seboj povezana jeklena armatura);

c) kovinske elemente, kot so odtočne cevi, okraski, ograje ob robu strehe ipd., če njihov prerez ni manjši od vrednosti, predpisanih za običajne strelovode;

d) tehnološke kovinske cevi in ​​rezervoarji, če so izdelani iz kovine z debelino najmanj 2,5 mm in vdor ali pregorevanje te kovine ne vodi do nevarnih ali nesprejemljivih posledic;

e) kovinske cevi in ​​rezervoarji, če so izdelani iz kovine z debelino najmanj , iz tabele 3.2, in če dvig temperature iz notranjosti predmeta na mestu udara strele ne predstavlja nevarnosti.

Tabela 3.2

Debelina strehe, cevi ali telesa rezervoarja, ki deluje kot naravni strelovod

3.2.2. Spuščeni vodniki

3.2.2.1. Splošni premisleki

Da bi zmanjšali verjetnost nevarnega iskrenja, so spodnji vodniki nameščeni tako, da med točko uničenja in tlemi:

a) tok se širi po več vzporednih poteh;

b) dolžina teh poti je bila omejena na minimum.

3.2.2.2. Lokacija odvodnih vodnikov v napravah za zaščito pred strelo, izoliranih od zaščitenega objekta

Če je strelovod sestavljen iz palic, nameščenih na ločenih nosilcih (ali enem nosilcu), je na vsakem nosilcu predviden vsaj en spodnji vodnik.

Če je strelovod sestavljen iz ločenih vodoravnih žic (kablov) ali enega kabla, je na vsakem koncu žice (kabla) izdelan vsaj en spodnji vodnik.

Če je strelovod mrežasta konstrukcija, obešena nad varovanim objektom, je na vsakem njenem nosilcu izdelan vsaj en spodnji vodnik. Skupno število navzdol vodnikov se vzame vsaj dva.

3.2.2.3. Lokacija odvodnih vodnikov za neizolirane naprave za zaščito pred strelo

Spodnji vodniki so nameščeni vzdolž oboda zaščitenega objekta tako, da povprečna razdalja med njimi ni manjša od vrednosti, podanih v tabeli 3.3.

Tabela 3.3

Povprečne razdalje med navzdolnjimi vodniki so odvisne od stopnje zaščite

Stopnja zaščite	Povprečna razdalja, m

Spodnji vodniki morajo biti povezani z vodoravnimi pasovi blizu površine tal in vsakih 20 m vzdolž višine stavbe.

3.2.2.4. Navodila za namestitev spodnjih vodnikov

Zaželeno je, da so spodnji vodniki enakomerno nameščeni vzdolž oboda zaščitenega predmeta. Če je mogoče, so položeni blizu vogalov stavb.

Odvodni vodniki, ki niso izolirani od zaščitenega objekta, so položeni na naslednji način:

če je stena izdelana iz negorljivega materiala, se lahko vodniki pritrdijo na površino stene ali preidejo skozi steno;

če je stena izdelana iz gorljivega materiala, je mogoče odvodne vodnike pritrditi neposredno na površino stene, tako da dvig temperature med pretokom toka strele ne predstavlja nevarnosti za material stene;

če je stena izdelana iz gorljivega materiala in je zvišanje temperature odvodnih vodnikov zanjo nevarno, morajo biti spodnji vodniki nameščeni tako, da razdalja med njimi in zaščitenim predmetom vedno presega 0,1 m. Kovinski nosilci za pritrditev spodnjih vodnikov so lahko v stiku s steno.

Odvodnih vodnikov ne smete polagati v odvodne cevi. Priporočljivo je, da vodnike postavite na največjo možno razdaljo od vrat in oken.

Spodnji vodniki so položeni v ravnih in navpičnih linijah, tako da je pot do tal čim krajša. Polaganje vodnikov v obliki zank ni priporočljivo.

3.2.2.5. Naravni elementi spodnjih vodnikov

Naslednje konstrukcijske elemente zgradb lahko štejemo za naravne vodnike:

a) kovinske konstrukcije, če:

električna kontinuiteta med različnimi elementi je trajna in izpolnjuje zahteve iz točke 3.2.4.2;

nimajo manjših dimenzij, kot so potrebne za posebej predvidene spustne vodnike.

Opomba. Kovinske konstrukcije imajo lahko izolacijski premaz;

b) kovinski okvir stavbe ali konstrukcije;

c) medsebojno povezana jeklena armatura stavbe ali konstrukcije;

d) deli fasade, profilirani elementi in nosilne kovinske konstrukcije fasade, če:

njihove dimenzije so skladne s smernicami za odvodne vodnike in njihova debelina je najmanj 0,5 mm;

Šteje se, da kovinska armatura armiranobetonskih konstrukcij zagotavlja električno kontinuiteto, če izpolnjuje naslednje pogoje:

približno 50 % povezav navpičnih in vodoravnih palic je narejenih z varjenjem ali ima togo povezavo (pritrditev s sorniki, pletenje žice);

Zagotovljena je električna kontinuiteta med jekleno armaturo različnih montažnih betonskih blokov in armaturo betonskih blokov, pripravljenih na mestu samem.

Ni potrebe po polaganju vodoravnih pasov, če se kot vodniki uporabljajo kovinski okvirji stavbe ali jeklena armatura iz armiranega betona.

3.2.3. Ozemljitvena stikala

3.2.3.1. Splošni premisleki

V vseh primerih, razen pri uporabi samostojnega strelovoda, se ozemljitveni vodnik za zaščito pred strelo kombinira z ozemljitvenimi vodniki električnih instalacij in komunikacijskih objektov. Če so ta ozemljitvena stikala ločena iz kakršnih koli tehnoloških razlogov, jih je treba združiti v skupni sistem z uporabo sistema za izravnavo potencialov.

3.2.3.2. Posebno položene ozemljitvene elektrode

Priporočljivo je uporabiti naslednje vrste ozemljitvenih vodnikov: eno ali več vezij, navpične (ali nagnjene) elektrode, radialno divergentne elektrode ali ozemljitveno zanko, položeno na dnu jame, ozemljitvene mreže.

Globoko zakopane zemeljske elektrode se izkažejo za učinkovite, če se upornost tal z globino zmanjšuje in se na veliki globini izkaže za bistveno manjšo kot na ravni običajne lokacije.

Ozemljitveni vodnik v obliki zunanje konture je prednostno položen na globini najmanj 0,5 m od površine zemlje in na razdalji najmanj 1 m od sten. Ozemljitvene elektrode morajo biti nameščene na globini najmanj 0,5 m izven varovanega objekta in biti čim bolj enakomerno razporejene; v tem primeru si je treba prizadevati za čim manjšo medsebojno zaščito.

Globina polaganja in vrsta ozemljitvenih elektrod naj zagotavljata minimalno korozijo, pa tudi morda manjše sezonsko nihanje odpornosti ozemljitve zaradi sušenja in zmrzovanja tal.

3.2.3.3. Naravne ozemljitvene elektrode

Kot ozemljitvene elektrode se lahko uporabijo medsebojno povezane armature iz armiranega betona ali drugih podzemnih kovinskih konstrukcij, ki izpolnjujejo zahteve točke 3.2.2.5 tega navodila. Če se armiranobetonska armatura uporablja kot ozemljitvene elektrode, je treba na mestih njenih povezav naložiti povečane zahteve, da se izključi mehansko uničenje betona. Pri uporabi prednapetega betona je treba upoštevati možne posledice prehajanja toka strele, ki lahko povzroči nesprejemljive mehanske obremenitve.

3.2.4. Pritrditev in povezava elementov zunanjega LSM

3.2.4.1. Pritrjevanje

Strelovodi in vodniki so togo pritrjeni, da se izključi vsakršno pretrganje ali popuščanje pritrditve vodnikov pod delovanjem elektrodinamičnih sil ali naključnih mehanskih vplivov (na primer zaradi sunka vetra ali padajoče plasti snega).

3.2.4.2. Povezave

Število priključkov vodnikov je zmanjšano na minimum. Priključki se izvajajo z varjenjem, spajkanjem, dovoljeno je tudi vstavljanje v vpenjalni ušes ali pritrditev z vijaki.

3.3. Izbira strelovodov

3.3.1. Splošni premisleki

Izbira vrste in višine strelovodov je narejena na podlagi vrednosti zahtevane zanesljivosti. Predmet se šteje za zaščitenega, če celota vseh njegovih strelovodov zagotavlja zanesljivost zaščite najmanj .

V vseh primerih je sistem zaščite pred neposrednim udarom strele izbran tako, da so naravne strelovode maksimalno izkoriščene, najprej upoštevamo le njih, v primeru nezadostne zaščite pa v kombinaciji s posebej nameščenimi strelovode.

Na splošno je treba izbrati strelovode z ustreznimi računalniškimi programi, ki lahko izračunajo zaščitna območja ali verjetnost preboja strele v objekt (skupino objektov) katere koli konfiguracije s poljubno lokacijo skoraj poljubnega števila strelovodov. različnih vrst.

Ceteris paribus se višina strelovodov lahko zmanjša, če se namesto paličnih struktur uporabijo kabelske konstrukcije, še posebej, če so obešene vzdolž zunanjega oboda objekta.

Če zaščito objekta zagotavljajo najpreprostejši strelovod (enojni, enojni kabel, dvojni drog, dvojni kabel, zaprt kabel), se lahko dimenzije strelovodov določijo z uporabo zaščitnih območij, določenih v tem standardu.

V primeru projektiranja zaščite pred strelo za običajen predmet Zaščitna območja je mogoče določiti z zaščitnim kotom ali z metodo kotalne krogle po standardu Mednarodne elektrotehnične komisije (IEC 1024), če se izkaže, da so zahteve za izračun Mednarodne elektrotehnične komisije strožje od zahtev tega Navodila.

3.3.2. Tipična zaščitna območja paličnih in žičnih strelovodov

3.3.2.1. Zaščitne cone enojnega strelovoda

Standardna zaščitna cona enojnega strelovoda z višino je krožni stožec z višino , katerega vrh sovpada z navpično osjo strelovoda (slika 3.1). Dimenzije cone določata dva parametra: višina stožca in polmer stožca na nivoju tal.

Slika 3.1. Zaščitno območje enojnega strelovoda

Spodaj podane formule za izračun (tabela 3.4) so ​​primerne za strelovode do višine 150 m. Za višje strelovode je treba uporabiti posebno metodo izračuna.

Tabela 3.4

Izračun zaščitnega območja enojnega strelovoda

Zanesljivost zaščite	Višina strelovoda, m	Višina stožca, m	Polmer stožca, m
	100 do 150
	30 do 100
	100 do 150
	30 do 100
	100 do 150

Za zaščitno območje zahtevane zanesljivosti (slika 3.1) se polmer vodoravnega odseka na višini določi s formulo

3.3.2.2. Zaščitne cone enožilnega strelovoda

Standardne zaščitne cone strelovoda z enojno verižno žico so omejene s simetričnimi dvojnimi ploskvami, ki v navpičnem prerezu tvorijo enakokraki trikotnik z vrhom v višini in osnovo v nivoju tal 2 (slika 3.2).

Slika 3.2. Zaščitno območje enožilnega strelovoda:

Razdalja med točkami obešanja vrvi

Spodaj podane formule za izračun (tabela 3.5) so primerne za strelovode do višine 150 m. Za višje višine je treba uporabiti posebno programsko opremo. Tu in spodaj je pod najmanjšo višino kabla nad nivojem tal (ob upoštevanju nagiba).

Tabela 3.5

Izračun zaščitnega območja enožilnega strelovoda

Zanesljivost zaščite	Višina strelovoda, m	Višina stožca, m	Polmer stožca, m
	30 do 100
	100 do 150
	30 do 100
	100 do 150

Polovična širina zaščitnega območja zahtevane zanesljivosti (glej sliko 3.2) na višini od zemeljske površine je določena z izrazom:

Če je treba povečati varovani prostornino, se lahko na konce zaščitnega območja samega žičnega strelovoda dodajo zaščitne cone nosilnih nosilcev, ki se izračunajo po formulah enojnih strelovodov iz tabele 3.4. V primeru velikih nagibov kablov, na primer pri daljnovodih, je priporočljivo izračunati predvideno verjetnost preboja strele s programskimi metodami, saj lahko izgradnja zaščitnih con glede na najmanjšo višino kabla v razponu povzroči neupravičeno stroški.

3.3.2.3. Zaščitne cone dvojnega strelovoda

Strelovod se šteje za dvojni, če razdalja med strelovodoma ne presega mejne vrednosti. V nasprotnem primeru se oba strelovoda štejeta za eno.

Konfiguracija vertikalnih in horizontalnih odsekov standardnih zaščitnih con dvojnega strelovoda (višina in razdalja med strelovodom) je prikazana na sliki 3.3. Konstrukcija zunanjih območij con dvojnega strelovoda (polstožcev z dimenzijami , ) se izvede po formulah tabele 3.4 za enojne strelovode. Dimenzije notranjih površin so določene s parametri in , od katerih prvi določa največjo višino cone neposredno pri strelovodih, drugi pa minimalno višino cone na sredini med strelovodom. Z razdaljo med strelovodoma meja cone nima povešanja (). Za razdalje je višina določena z izrazom

Slika 3.3. Zaščitno območje dvojnega strelovoda

V njem vključene omejevalne razdalje so izračunane po empiričnih formulah tabele 3.6, primerne za strelovode do višine 150 m. Pri večji višini strelovodov je treba uporabiti posebno programsko opremo.

Tabela 3.6

Izračun parametrov zaščitnega območja dvojnega strelovoda

Zanesljivost zaščite	Višina strelovoda, m
	30 do 100
	100 do 150
	30 do 100
	100 do 150
	30 do 100
	100 do 150

* Formula ustreza izvirniku. - Opomba "KODA".

Dimenzije vodoravnih odsekov cone se izračunajo po naslednjih formulah, ki so skupne za vse stopnje zanesljivosti zaščite:

največja polovična širina cone v vodoravnem odseku na višini

dolžina vodoravnega odseka na višini

in pri ;

širina vodoravnega preseka na sredini med strelovodom 2 na višini

3.3.2.4. Zaščitne cone dvožilnega strelovoda

Strelovod se šteje za dvojni, če razdalja med kabli ne presega mejne vrednosti. V nasprotnem primeru se oba strelovoda štejeta za eno.

Konfiguracija navpičnih in horizontalnih odsekov standardnih zaščitnih con dvožilnega strelovoda (višina in razdalja med žicami) je prikazana na sliki 3.4. Konstrukcija zunanjih območij con (dve enostranski površini z dimenzijami , ) se izvede po formulah tabele 3.5 za enožilne strelovode.

Slika 3.4. Zaščitno območje dvožilnega strelovoda

Dimenzije notranjih območij so določene s parametri in , od katerih prvi določa največjo višino cone neposredno pri kablih, drugi pa minimalno višino cone na sredini med kabli. Z razdaljo med kabli meja cone nima povešanja (). Za razdalje je višina določena z izrazom

V njem vključene omejevalne razdalje so izračunane po empiričnih formulah tabele 3.7, primerne za kable z višino obešanja do 150 m. Pri večji višini strelovodov je treba uporabiti posebno programsko opremo.

Tabela 3.7

Izračun parametrov zaščitnega območja dvožilnega strelovoda

Zanesljivost zaščite	Višina strelovoda, m
	30 do 100
	100 do 150
	30 do 100
	100 do 150

Dolžina vodoravnega odseka zaščitnega območja na višini se določi s formulami:

Za razširitev zaščitenega volumna je mogoče območje zaščite nosilcev, ki nosijo kable, prekriti na območje dvožilnega strelovoda, ki je zgrajeno kot območje dvožilnega strelovoda, če je razdalja med nosilci manjša. kot izračunano po formulah tabele 3.6. V nasprotnem primeru se nosilci štejejo za posamezne strelovode.

Kadar kabli niso vzporedni ali neenakomerni po višini ali se njihova višina spreminja po dolžini razpona, je treba za oceno zanesljivosti njihove zaščite uporabiti posebno programsko opremo. Priporočljivo je tudi ukrepanje z velikimi nagibi kabla v razponu, da se izognemo prevelikim robom za zanesljivost zaščite.

3.3.2.5 Zaščitna območja strelovoda zaprte žice

Formule za izračun iz točke 3.3.2.5 se lahko uporabijo za določitev višine obešanja zaprte žice strelovoda, ki je zasnovan za zaščito z zahtevano zanesljivostjo objektov višine 30 m, ki se nahajajo na pravokotnem območju v notranjem volumnu cone z najmanjši vodoravni premik med strelovodom in predmetom, enak (slika 3.5). Višina vzmetenja kabla pomeni najmanjšo razdaljo kabla do površine tal ob upoštevanju morebitnega povešenja v poletni sezoni.

Slika 3.5. Zaščitno območje zaprte žice strelovoda

Izraz se uporablja za izračun

V katerem so konstante in določene glede na stopnjo zanesljivosti zaščite po naslednjih formulah:

a) zanesljivost zaščite \u003d 0,99

b) zanesljivost zaščite \u003d 0,999

Izračunana razmerja veljajo pri 5 m. Delo z manjšimi horizontalnimi premiki kabla ni priporočljivo zaradi velike verjetnosti povratnih utripov strele od kabla do varovanega objekta. Zaprte žične strelovode niso priporočljive, če je zahtevana zanesljivost zaščite manjša od 0,99.

Če višina objekta presega 30 m, se višina strelovoda zaprte žice določi s programsko opremo. Enako je treba storiti za zaprto konturo kompleksne oblike.

Po izbiri višine strelovodov glede na njihova zaščitna območja je priporočljivo računalniško preveriti dejansko verjetnost preboja in v primeru velike varnostne rezerve opraviti prilagoditev z nastavitvijo nižje višine strelovodov. .

Spodaj so navedena pravila za določanje varovalnih območij za objekte do višine 60 m, določena v standardu IEC (IEC 1024-1-1). Pri načrtovanju je mogoče izbrati kateri koli način zaščite, vendar praksa kaže izvedljivost uporabe posameznih metod v naslednjih primerih:

metoda zaščitnega kota se uporablja za konstrukcije enostavne oblike ali za majhne dele velikih konstrukcij;

metoda fiktivne krogle - za strukture kompleksne oblike;

uporaba zaščitne mreže je priporočljiva v splošnem primeru in predvsem za zaščito površin.

V tabeli 3.8 za stopnje zaščite I-IV so navedene vrednosti kotov na vrhu zaščitnega območja, polmeri navidezne krogle in največji dovoljeni korak mrežne celice.

Tabela 3.8

Vrednosti kotov na vrhu zaščitnega območja, polmerov fiktivne krogle in največjega dovoljenega koraka mrežne celice

Stopnja zaščite	Polmer izmišljene krogle, m	Kot, stopinje, na vrhu strelovoda za zgradbe različnih višin, m	Nagib mrežne celice, m

________________

* V teh primerih se uporabljajo samo mreže ali navidezne krogle.

Palične strelovode, drogovi in ​​kabli so nameščeni tako, da so vsi deli konstrukcije v zaščitnem območju, oblikovanem pod kotom na navpičnico. Zaščitni kot je izbran v skladu s tabelo 3.8 in je višina strelovoda nad površino, ki jo ščitimo.

Metoda zaščitnega vogala se ne uporablja, če je večji od polmera navidezne krogle, opredeljenega v tabeli 3.8 za ustrezno raven zaščite.

Metoda fiktivne krogle se uporablja za določitev varovalnega območja za del ali območja konstrukcije, kadar je v skladu s tabelo 3.4 izključena opredelitev varovalnega območja po zaščitnem kotu. Predmet se šteje za zaščitenega, če fiktivna krogla, ki se dotika površine strelovoda in ravnine, na kateri je nameščen, nima skupnih točk z zaščitenim predmetom.

Mreža ščiti površino, če so izpolnjeni naslednji pogoji:

mrežasti vodniki potekajo vzdolž roba strehe, streha sega čez splošne dimenzije stavbe;

mrežasti vodnik poteka po slemenu strehe, če naklon strehe presega 1/10;

stranske površine konstrukcije na nivojih, višjih od polmera fiktivne krogle (glej tabelo 3.8), so zaščitene s strelovodom ali mrežo;

dimenzije mrežne celice niso večje od tistih, navedenih v tabeli 3.8;

mreža je narejena tako, da je imel tok strele vedno vsaj dve različni poti do sistema ozemljitvenih elektrod; nobeni kovinski deli ne smejo štrleti čez zunanje obrise mreže.

Mrežni vodniki so položeni čim krajše.

3.3.4. Zaščita električnih kovinskih kabelskih daljnovodov magistralnih in intraconskih komunikacijskih omrežij

3.3.4.1. Zaščita na novo zasnovanih kabelskih vodov

Na novo projektiranih in rekonstruiranih kabelskih vodih hrbteničnih in intraconskih komunikacijskih omrežij je treba nujno zagotoviti zaščitne ukrepe na tistih odsekih, kjer je verjetna gostota poškodb (verjetno število nevarnih udarov strele) večja od dovoljene iz tabele 3.9.

Tabela 3.9

Dovoljeno število nevarnih udarov strele na 100 km proge na leto za električne komunikacijske kable

3.3.4.2. Zaščita novih prog, položenih v bližini obstoječih

Če je načrtovani kabelski vod položen v bližini obstoječega kablovoda in je znano dejansko število poškodb slednje v času obratovanja najmanj 10 let, se pri projektiranju zaščite kabla pred udarom strele upošteva normativ za dovoljeno gostota poškodb upošteva razliko med dejansko in izračunano poškodbo obstoječega kablovoda.

V tem primeru se dovoljena gostota poškodb projektiranega kablovoda pomnoži tako, da se dovoljena gostota iz tabele 3.9 pomnoži z razmerjem izračunane in dejanske poškodbe obstoječega kabla zaradi udara strele na 100 km trase na leto:

3.3.4.3. Zaščita obstoječih kabelskih vodov

Na obstoječih kablovodih se izvajajo zaščitni ukrepi na tistih območjih, kjer je prišlo do udara strele, dolžino varovanega odseka pa določajo terenske razmere (dolžina hriba ali odseka s povečano upornostjo tal ipd.), vendar se vsaj 100 m vzame v vsako stran poškodbe. V teh primerih je predvideno polaganje strelovodov v tla. Če je poškodovan kabelski vod, ki že ima zaščito, se po odpravi poškodbe preveri stanje strelovodnih sredstev in šele nato se odloči za opremljanje dodatne zaščite v obliki polaganja kablov ali zamenjave obstoječega kabla. z bolj odpornim proti streli. Zaščitna dela je treba izvesti takoj po odstranitvi škode zaradi strele.

3.3.5. Zaščita optičnih kabelskih daljnovodov magistralnih in intraconskih komunikacijskih omrežij

3.3.5.1. Dovoljeno število nevarnih udarov strele v optične linije hrbteničnih in intraconskih komunikacijskih omrežij

Na projektiranih optičnih kablovskih daljnovodih hrbteničnih in intraconskih komunikacijskih omrežij so obvezni ukrepi za zaščito pred poškodbami zaradi udarov strele na tistih območjih, kjer verjetno število nevarnih udarov strele (verjetna gostota poškodb) v kable presega dovoljeno število, določeno v tabeli. 3.10.

Tabela 3.10

Dovoljeno število nevarnih udarov strele na 100 km proge na leto za optične komunikacijske kable

Pri projektiranju optičnih kabelskih daljnovodov je predvidena uporaba kablov s kategorijo odpornosti proti streli, ki ni nižja od tiste, ki je navedena v tabeli 3.11, odvisno od namena kablov in pogojev polaganja. V tem primeru so pri polaganju kablov na odprtih območjih zaščitni ukrepi morda potrebni izredno redko, le na območjih z visoko upornostjo tal in povečano aktivnostjo strele.

Tabela 3.11

3.3.5.3. Zaščita obstoječih optičnih kablov

Na obstoječih optičnih daljnovodih se izvajajo zaščitni ukrepi na območjih, kjer je prišlo do udara strele, dolžina varovanega odseka pa je določena glede na terenske razmere (dolžina hriba ali odseka s povečano upornostjo tal ipd.) , vendar mora biti od mesta poškodbe oddaljeno najmanj 100 m v vsako smer. V teh primerih je treba poskrbeti za polaganje zaščitnih vodnikov.

Dela na opremi zaščitnih ukrepov se izvedejo takoj po odpravi škode zaradi strele.

3.3.6. Zaščita pred udarom strele električnih in optičnih komunikacijskih kablov, položenih v naselju

Pri polaganju kablov v naseljenem območju, razen v primeru prečkanja in približevanja nadzemnih vodov z napetostjo 110 kV in več, zaščita pred udarom strele ni zagotovljena.

3.3.7. Zaščita kablov, položenih ob robu gozda, v bližini ločenih dreves, podpor, jamborov

Zaščita komunikacijskih kablov, položenih ob robu gozda, pa tudi v bližini objektov z višino več kot 6 m (samostoječa drevesa, nosilci komunikacijskih vodov, daljnovodi, strelovodne drogove itd.) je zagotovljena, če je oddaljenost med kablom in objektom (ali njegovim podzemnim delom) manjše od razdalj, navedenih v tabeli 3.12 za različne vrednosti upornosti zemlje.

Tabela 3.12

Dovoljene razdalje med kablom in ozemljitveno zanko (podpora)

4. ZAŠČITA PRED SEKUNDARNIMI VPLIVI STRELE

4.1. Splošne določbe

V 4. poglavju so predstavljena osnovna načela zaščite pred sekundarnimi učinki strele električnih in elektronskih sistemov ob upoštevanju priporočila IEC (standardi IEC 61312). Ti sistemi se uporabljajo v številnih panogah, ki uporabljajo precej zapleteno in drago opremo. So bolj občutljivi na strele kot prejšnje generacije, zato se za zaščito pred nevarnimi učinki strele izvajajo posebni ukrepi.

4.2. Območja zaščite pred strelo

Prostor, v katerem se nahajajo električni in elektronski sistemi, je treba razdeliti na cone različnih stopenj zaščite. Za cone je značilna pomembna sprememba elektromagnetnih parametrov na mejah. Na splošno velja, da višja kot je številka cone, nižje so vrednosti parametrov elektromagnetnih polj, napetostnih tokov v conskem prostoru.

Cona 0 je območje, kjer je vsak predmet izpostavljen neposrednemu udaru strele in zato lahko skozenj teče celoten tok strele. V tem območju ima elektromagnetno polje največjo vrednost.

Cona 0 - območje, kjer predmeti niso izpostavljeni neposrednemu udaru strele, vendar elektromagnetno polje ni oslabljeno in ima tudi največjo vrednost.

Cona 1 - območje, kjer predmeti niso izpostavljeni neposrednemu udaru strele in je tok v vseh prevodnih elementih znotraj cone manjši kot v coni 0; na tem področju lahko elektromagnetno polje oslabimo z zaščito.

Druge cone - te cone so nastavljene, če je potrebno nadaljnje zmanjšanje toka in (ali) oslabitev elektromagnetnega polja; zahteve za parametre con so določene v skladu z zahtevami za zaščito različnih con objekta.

Splošna načela delitve varovanega prostora na strelovarne cone so prikazana na sliki 4.1.

Slika 4.1. Območja zaščite pred strelo

Na mejah con se izvajajo ukrepi za zaščito in povezavo vseh kovinskih elementov in komunikacij, ki prečkajo mejo.

Dve prostorsko ločeni coni 1 lahko tvorita skupno cono z uporabo zaščitene povezave (slika 4.2).

Slika 4.2. Kombinacija dveh con

4.3. Zaščita

Zaščita je glavni način za zmanjšanje elektromagnetnih motenj.

Kovinska konstrukcija gradbene konstrukcije je ali se lahko uporablja kot zaslon. Takšno zaslonsko strukturo tvori na primer jeklena ojačitev strehe, sten, tal stavbe, pa tudi kovinski deli strehe, fasade, jekleni okvirji, rešetke. Ta zaščitna konstrukcija tvori elektromagnetni ščit z odprtinami (zaradi oken, vrat, prezračevalnih odprtin, razmika med mrežicami v okovu, rež v kovinski fasadi, odprtin za daljnovode itd.). Za zmanjšanje vpliva elektromagnetnih polj so vsi kovinski elementi objekta električno združeni in povezani s sistemom za zaščito pred strelo (slika 4.3).

Slika 4.3. Prostorski zaslon iz jeklene armature

Če kabli potekajo med sosednjimi predmeti, se ozemljitvene elektrode slednjih povežejo, da se poveča število vzporednih prevodnikov in s tem zmanjšajo tokovi v kablih. To zahtevo dobro izpolnjuje ozemljitveni sistem v obliki mreže. Za zmanjšanje induciranega hrupa lahko uporabite:

zunanja zaščita;

racionalno polaganje kabelskih vodov;

zaščita električnih in komunikacijskih vodov.

Vse te dejavnosti je mogoče izvajati hkrati.

Če so v varovanem prostoru oklopljeni kabli, so njihovi oklopi priključeni na sistem strelovodne zaščite na obeh koncih in na mejah con.

Kabli, ki potekajo od enega predmeta do drugega, so položeni po celotni dolžini v kovinskih ceveh, mrežastih škatlah ali armiranobetonskih škatlah z mrežastimi priključki. Kovinski elementi cevi, kanalov in kabelskih zaslonov so priključeni na določene skupne objektne zbiralke. Kovinski kanali ali pladnji se ne smejo uporabljati, če so ščiti kablov sposobni vzdržati pričakovani tok strele.

4.4. Zahteve za povezavo

Povezave kovinskih elementov so potrebne za zmanjšanje potencialne razlike med njimi znotraj zaščitenega objekta. Priključki, ki se nahajajo znotraj varovanega prostora in prečkajo meje strelovodnih območij kovinskih elementov in sistemov, se izvedejo na mejah con. Povezave je treba izvesti s posebnimi vodniki ali sponkami in po potrebi z napravami za zaščito pred prenapetostjo.

4.4.1. Priključki na mejah con

Vsi vodniki, ki vstopajo v objekt od zunaj, so priključeni na sistem strelovodne zaščite.

Če zunanji vodniki, napajalni ali komunikacijski kabli vstopajo v objekt na različnih točkah in je zato več skupnih vodil, se slednje po najkrajši poti povežejo z zaprto ozemljitveno zanko, konstrukcijsko armaturo in kovinsko zunanjo oblogo (če obstaja). Če ni zaprte ozemljitvene zanke, so ta skupna vodila povezana z ločenimi ozemljitvenimi elektrodami in povezana z zunanjim obročnim vodnikom ali zlomljenim obročem. Če zunanji vodniki vstopijo v objekt nad tlemi, je treba skupne zbiralke priključiti na vodoravni obročasti vodnik znotraj ali zunaj sten. Ta prevodnik je po drugi strani povezan s spodnjimi vodniki in armaturami.

Vodnike in kable, ki vstopajo v objekt pri tleh, je priporočljivo priključiti na sistem strelovodne zaščite na isti ravni. Skupno vodilo na mestu vhoda kablov v zgradbo se nahaja čim bližje ozemljitveni elektrodi in armaturam konstrukcije, s katero je povezana.

Obročasti vodnik je priključen na armature ali druge zaščitne elemente, kot je kovinska obloga na vsakih 5 m. Najmanjši prečni prerez bakrenih ali pocinkanih jeklenih elektrod je 50 mm.

Splošna vodila za objekte z informacijskimi sistemi, kjer naj bi bil vpliv tokov strele čim manjši, naj bodo izdelana iz kovinskih plošč z velikim številom priključkov na armature ali druge zaščitne elemente.

Za kontaktne povezave in naprave za zaščito pred prenapetostjo, ki se nahajajo na mejah con 0 in 1, so sprejeti trenutni parametri, navedeni v tabeli 2.3. Če je prevodnikov več, se upošteva porazdelitev tokov vzdolž prevodnikov.

Za vodnike in kable, ki vstopajo v objekt na tleh, se oceni del toka strele, ki ga prevajajo.

Prerezi priključnih vodnikov so določeni v skladu s tabelama 4.1 in 4.2. Tabela 4.1 se uporablja, če skozi prevodni element teče več kot 25 % toka strele, in tabela 4.2, če je manj kot 25 %.

Tabela 4.1

Odseki prevodnikov, skozi katere teče večina linijskega toka

Tabela 4.2

Prerezi vodnikov, skozi katere teče nepomemben del linijskega toka

Prenapetostna zaščitna naprava je izbrana tako, da vzdrži del toka strele, omeji prenapetosti in prekine sledilne tokove po glavnih impulzih.

Največja prenapetost na vhodu v objekt je usklajena z vzdržno napetostjo sistema.

Da bi bila vrednost čim manjša, so vodi povezani na skupno vodilo z vodniki minimalne dolžine.

Vsi prevodni elementi, kot so kabelski vodi, ki prečkajo meje strelovodnih območij, so povezani na teh mejah. Povezava se izvede na skupnem vodilu, na katerega so priključeni tudi ščitniki in drugi kovinski elementi (na primer ohišja opreme).

Za priključne sponke in dušilce prenapetosti se trenutne vrednosti ocenijo za vsak primer posebej. Največja prenapetost na vsaki meji je usklajena z vzdržno napetostjo sistema. Naprave za prenapetostno zaščito na mejah različnih območij so usklajene tudi glede energijskih lastnosti.

4.4.2. Povezave znotraj zaščitenega nosilca

Vsi notranji prevodni elementi znatnih velikosti, kot so tirnice za dvigala, žerjavi, kovinski podi, kovinski okvirji vrat, cevi, kabelski nosilci, so po najkrajši poti povezani na najbližjo skupno zbiralko ali drug skupni povezovalni element. Zaželene so tudi dodatne povezave prevodnih elementov.

Prerezi veznih vodnikov so prikazani v tabeli 4.2. Domneva se, da v povezovalnih vodnikih prehaja le majhen del toka strele.

Vsi odprti prevodni deli informacijskih sistemov so povezani v enotno omrežje. V posebnih primerih takšno omrežje morda nima povezave z ozemljitvenim vodnikom.

Obstajata dva načina za povezavo kovinskih delov informacijskih sistemov, kot so ohišja, lupine ali okvirji, na sistem ozemljitvenih elektrod.

Prva osnovna konfiguracija povezav v obliki radialnega sistema ali v obliki mreže.

Pri uporabi radialnega sistema so vsi njegovi kovinski deli v celoti izolirani od ozemljitvene elektrode, razen edine povezave z njo. Običajno se tak sistem uporablja za relativno majhne objekte, kjer vsi elementi in kabli vstopijo v objekt na enem mestu.

Radialni ozemljitveni sistem je povezan s skupnim ozemljitvenim sistemom samo na eni točki (slika 4.4). V tem primeru so vsi vodi in kabli med napravami opreme položeni vzporedno z ozemljitvenimi vodniki, ki tvorijo zvezdo, da se zmanjša induktivnost zanke. Zaradi ozemljitve na eni točki v informacijski sistem ne pridejo nizkofrekvenčni tokovi, ki se pojavijo ob udaru strele. Poleg tega viri nizkofrekvenčnih motenj znotraj informacijskega sistema ne ustvarjajo tokov v ozemljitvenem sistemu. Vnos v zaščitno območje žic se izvaja izključno na mestu osrednje točke sistema za izravnavo potencialov. Določena skupna točka je tudi najboljša povezovalna točka za naprave za zaščito pred prenapetostjo.

Slika 4.4. Priključni diagram za napajalne in komunikacijske žice
s sistemom izenačevanja potencialov v obliki zvezde

Pri uporabi mreže njeni kovinski deli niso izolirani od skupnega ozemljitvenega sistema (slika 4.5). Mreža se na številnih točkah povezuje s celotnim sistemom. Mreža se običajno uporablja za razširjene odprte sisteme, kjer je oprema povezana z velikim številom različnih vodov in kablov in kjer vstopajo v objekt na različnih točkah. V tem primeru ima celoten sistem nizko impedanco na vseh frekvencah. Poleg tega veliko število kratkostičnih mrežnih kontur oslabi magnetno polje v bližini informacijskega sistema. Naprave v zaščitnem območju so med seboj povezane na najkrajših razdaljah z več vodniki, pa tudi s kovinskimi deli varovanega območja in conskim zaslonom. V tem primeru so v napravi maksimalno izkoriščeni kovinski deli, kot so okovje v tleh, stenah in strehi, kovinske rešetke, neelektrična kovinska oprema, kot so cevi, prezračevalni in kabelski kanali.

Slika 4.5. Mrežna izvedba sistema izenačevanja potencialov

Obe konfiguraciji, radialno in mrežasto, je mogoče združiti v kompleksen sistem, kot je prikazano na sliki 4.6. Običajno, čeprav to ni potrebno, se povezava lokalnega zemeljskega omrežja s skupnim sistemom izvede na meji strelovodne zaščite.

Slika 4.6. Celostna izvedba sistema izravnave potencialov

4.5. ozemljitev

Glavna naloga ozemljitvene strelovodne naprave je, da čim več toka strele (50 % ali več) preusmeri v tla. Preostanek toka se razteza po komunikacijah, ki so primerne za objekt (kabelske ovojnice, vodovodne cevi itd.). V tem primeru ne nastanejo nevarne napetosti na sami ozemljitveni elektrodi. To nalogo izvaja mrežni sistem pod in okoli stavbe. Ozemljitveni vodniki tvorijo mrežasto zanko, ki povezuje betonsko armaturo na dnu temelja. To je običajna metoda ustvarjanja elektromagnetnega ščita na dnu stavbe. Obročasti vodnik okoli stavbe in/ali v betonu na obodu temelja je z ozemljitvenimi vodniki povezan z ozemljitvenimi vodniki, običajno vsakih 5 m. Na te obročne vodnike je lahko priključen zunanji ozemljitveni vodnik.

Betonska armatura na dnu temelja je povezana s sistemom ozemljitve. Ojačitev mora tvoriti mrežo, ki je povezana z zemeljskim sistemom, običajno vsakih 5 m.

Možno je uporabiti pocinkano jekleno mrežo s širino mrežnega očesa običajno 5 m, varjeno ali mehansko pritrjeno na armaturne palice, običajno vsak 1 m. Sliki 4.7 in 4.8 prikazujeta primere mrežne ozemljitvene naprave.

Slika 4.7. Mrežna ozemljitvena naprava stavbe:

1 - omrežje povezav; 2 - ozemljitev

Slika 4.8. Mrežna ozemljitvena naprava proizvodnih objektov:

1 - zgradbe; 2 - stolp; 3 - oprema; 4 - kabelski pladenj

Povezava ozemljitvenega vodnika in priključnega sistema ustvari ozemljitveni sistem. Glavna naloga ozemljitvenega sistema je zmanjšati potencialno razliko med vsemi točkami stavbe in opremo. Ta problem je rešen z ustvarjanjem velikega števila vzporednih poti za tokove strele in inducirane tokove, ki tvorijo omrežje z nizkim uporom v širokem frekvenčnem spektru. Več in vzporedne poti imajo različne resonančne frekvence. Več zank s frekvenčno odvisnimi impedancami tvori eno samo nizko impedančno omrežje za motnje v obravnavanem spektru.

4.6. Naprave za zaščito pred prenapetostjo

Naprave za prenapetostno zaščito (SPD) so nameščene na stičišču napajalnega, krmilnega, komunikacijskega, telekomunikacijskega voda meje dveh zaščitnih con. SPD so usklajeni tako, da se doseže sprejemljiva porazdelitev obremenitve med njimi v skladu z njihovo odpornostjo proti uničenju, kot tudi za zmanjšanje verjetnosti uničenja zaščitene opreme pod vplivom toka strele (slika 4.9).

Slika 4.9. Primer vgradnje SPD v stavbo

Priporočljivo je, da električne in komunikacijske vode, ki vstopajo v stavbo, povežete z enim vodilom in postavite njihove SPD čim bližje drug drugemu. To je še posebej pomembno pri zgradbah iz nezaščitnega materiala (les, opeka itd.). SPD so izbrani in nameščeni tako, da se tok strele v glavnem preusmeri v ozemljitveni sistem na meji con 0 in 1.

Ker se energija toka strele v glavnem razprši na tej meji, kasnejši SPD ščitijo le pred preostalo energijo in vplivi elektromagnetnega polja v coni 1. Za najboljšo zaščito pred prenapetostmi pri vgradnji SPD kratke povezovalne vodnike, vodnike in se uporabljajo kabli.

Na podlagi zahtev usklajenosti izolacije v elektrarnah in odpornosti na poškodbe zaščitene opreme se izbere nivo napetosti SPL pod maksimalno vrednostjo napetosti, tako da je vpliv na varovano opremo vedno pod dovoljenim nivojem. Če stopnja odpornosti proti poškodbam ni znana, uporabite okvirni ali testni rezultat. Število SPD v zaščitenem sistemu je odvisno od odpornosti zaščitene opreme na poškodbe in lastnosti samih SPD.

4.7. Zaščita opreme v obstoječih stavbah

Vse večja uporaba sofisticirane elektronske opreme v obstoječih stavbah zahteva boljšo zaščito pred strelo in drugimi elektromagnetnimi motnjami. Upošteva se, da so v obstoječih stavbah potrebni ukrepi za zaščito pred strelo izbrani ob upoštevanju značilnosti stavbe, kot so konstrukcijski elementi, obstoječa elektroenergetska in informacijska oprema.

Potreba po zaščitnih ukrepih in njihova izbira se ugotavlja na podlagi izhodiščnih podatkov, ki se zbirajo v fazi predprojektne raziskave. Približen seznam takih podatkov je podan v tabelah 4.3-4.6.

Tabela 4.3

Začetni podatki o stavbi in okolju

Tabela 4.4

Začetni podatki o opremi

Tabela 4.5

Značilnosti opreme

Tabela 4.6

Drugi podatki v zvezi z izbiro koncepta zaščite

Na podlagi analize tveganja in podatkov v tabelah 4.3-4.6 se sprejme odločitev o potrebi izgradnje ali rekonstrukcije strelovodnega sistema.

4.7.1 Zaščitni ukrepi pri uporabi zunanjega sistema za zaščito pred strelo

Glavna naloga je najti optimalno rešitev za izboljšanje zunanjega sistema strelovodne zaščite in drugih ukrepov.

Izboljšanje zunanjega sistema strelovodne zaščite je doseženo:

1) vključitev zunanje kovinske obloge in strehe stavbe v sistem zaščite pred strelo;

2) uporaba dodatnih vodnikov, če je armatura povezana po celotni višini stavbe - od strehe skozi stene do ozemljitve stavbe;

3) zmanjšanje vrzeli med kovinskimi spusti in zmanjšanje koraka celice strelovoda;

4) namestitev povezovalnih trakov (fleksibilnih ploščatih vodnikov) na spojih med sosednjimi, vendar strukturno ločenimi bloki; razdalja med pasovi mora biti polovica razdalje med pobočji;

5) povezovanje podaljšane žice s posameznimi bloki stavbe; običajno so spoji potrebni na vsakem vogalu kabelskega predala, spojni trakovi pa so čim krajši;

6) zaščita z ločenimi strelovodi, povezanimi s skupnim strelovodnim sistemom, če kovinski deli strehe potrebujejo zaščito pred neposrednim udarom strele; Strelovod se nahaja na varni razdalji od določenega elementa.

4.7.2. Zaščitni ukrepi pri uporabi kablov

Učinkoviti ukrepi za zmanjšanje prenapetosti so racionalno polaganje in zaščito kablov. Ti ukrepi so pomembnejši, manj je zaščiten pred zunanjim sistemom za zaščito pred strelo.

Velikim zankam se je mogoče izogniti, če napajalne kable in oklopljene komunikacijske kable napeljete skupaj. Ščit je na obeh koncih povezan z opremo.

Vsaka dodatna zaščita, kot so napeljane žice in kabli v kovinskih ceveh ali pladnjih med tlemi, zmanjša skupno impedanco celotnega priključnega sistema. Ti ukrepi so najpomembnejši za visoke ali podaljšane zgradbe ali kadar mora oprema delovati posebej zanesljivo.

Prednostne lokacije za namestitev SPD so meje con 0/1 oziroma con 0/1/2, ki se nahajajo na vhodu v stavbo.

Skupno omrežje povezav se praviloma ne uporablja v načinu delovanja kot povratni vodnik napajalnega ali informacijskega vezja.

4.7.3. Zaščitni ukrepi pri uporabi anten in druge opreme

Primeri takšne opreme so različne zunanje naprave, kot so antene, meteorološki senzorji, zunanje kamere, zunanji senzorji v industrijskih objektih (senzorji za tlak, temperaturo, pretok, položaj ventila itd.) in katera koli druga električna, elektronska in radijska oprema, nameščena zunaj na zgradbi, jamboru ali industrijskem rezervoarju.

Če je mogoče, je strelovod nameščen tako, da je oprema zaščitena pred neposrednim udarom strele. Posamezne antene so iz tehnoloških razlogov popolnoma odprte. Nekateri imajo vgrajen sistem za zaščito pred strelo in brez poškodb prenesejo udar strele. Druge, manj zaščitene vrste anten lahko zahtevajo namestitev SPD na napajalni kabel, da preprečite, da bi tok strele tekel skozi antenski kabel v sprejemnik ali oddajnik. Če obstaja zunanji sistem za zaščito pred strelo, so nanj pritrjeni nosilci antene.

Indukcijo napetosti v kablih med zgradbami lahko preprečimo tako, da jih napeljemo v povezane kovinske pladnje ali cevi. Vsi kabli, ki vodijo do opreme, povezane z anteno, so položeni iz cevi na enem mestu. Največ pozornosti posvetite zaščitnim lastnostim samega predmeta in položite kable v njegove cevaste elemente. Če to ni mogoče, kot v primeru procesnih rezervoarjev, se kabli polagajo zunaj, vendar čim bližje objektu, pri čemer se maksimalno uporabljajo naravni zasloni, kot so kovinske stopnice, cevi itd. kotnih elementov, so kabli nameščeni znotraj vogala za maksimalno naravno zaščito. V skrajnem primeru je treba poleg antenskega kabla namestiti vodnik za izenačitev potencialov z najmanjšim presekom 6 mm. Vsi ti ukrepi zmanjšajo inducirano napetost v zanki, ki jo tvorijo kabli in zgradba, in s tem zmanjšajo verjetnost preboja med njimi, to je verjetnost obloka znotraj opreme med omrežjem in zgradbo.

4.7.4. Zaščitni ukrepi za električne in komunikacijske kable med stavbami

Povezave med zgradbo in zgradbo so razdeljene na dve glavni vrsti: napajalni kabli s kovinskim plaščem, kovinski kabli (sukani pari, valovodi, koaksialni in večžilni kabli) in kabli iz optičnih vlaken. Zaščitni ukrepi so odvisni od vrste kablov, njihovega števila in od tega, ali sta strelovodna zaščitna sistema obeh objektov povezana.

Popolnoma izoliran kabel iz optičnih vlaken (brez kovinskega oklepa, zaščitne folije ali jeklenega notranjega vodnika) je mogoče uporabiti brez dodatnih zaščitnih ukrepov. Uporaba takega kabla je najboljša možnost, saj zagotavlja popolno zaščito pred elektromagnetnimi vplivi. Če pa kabel vsebuje podaljšan kovinski element (z izjemo daljinskih napajalnih žic), je slednji na vhodu v stavbo priključen na sistem splošnega izenačevanja potencialov in ne sme neposredno vstopiti v optični sprejemnik ali oddajnik. Če se zgradbe nahajajo blizu drug drugemu in njihovi sistemi za zaščito pred strelo niso povezani, je bolje uporabiti optični kabel brez kovinskih elementov, da se izognemo visokim tokovom v teh elementih in pregrevanju. Če je na sistem strelovodne zaščite priključen kabel, potem lahko za preusmeritev dela toka iz prvega kabla uporabimo optični kabel s kovinskimi elementi.

Kovinski kabli med stavbami z izoliranimi sistemi za zaščito pred strelo. Pri tej povezavi zaščitnih sistemov so zelo verjetne poškodbe na obeh koncih kabla zaradi prehoda toka strele skozi njega. Zato je treba na obeh koncih kabla namestiti SPD in, kjer je mogoče, povezati sisteme za zaščito pred strelo obeh objektov in kabel položiti v povezane kovinske pladnje.

Kovinski kabli med objekti s povezanimi sistemi za zaščito pred strelo. Glede na število kablov med zgradbami lahko zaščitni ukrepi vključujejo spajanje kabelskih polic (če je kablov več), oklop ali uporabo fleksibilnih kovinskih vodov za večžilne krmilne kable (če je kablov veliko). Povezava obeh koncev kabla s pripadajočimi sistemi za zaščito pred strelo pogosto zagotavlja zadostno zaščito, še posebej, če je kablov veliko in bo tok porazdeljen med njimi.

Referenčni dodatek
k Navodilom za vgradnjo strelovodne zaščite stavb, objektov in
industrijske komunikacije (SO 153-34.21.122-2003)

Operativna in tehnična dokumentacija, prevzemni postopek
zagon in delovanje strelovodnih zaščitnih naprav

1. Izdelava operativne in tehnične dokumentacije

V vseh organizacijah in podjetjih, ne glede na obliko lastništva, je treba razviti komplet operativne in tehnične dokumentacije za zaščito pred strelo objektov, ki zahtevajo strelovodno zaščitno napravo.

Komplet obratovalne in tehnične dokumentacije za zaščito pred strelo mora vsebovati:

pojasnilo;

sheme zaščitnih območij strelovodov;

delovne risbe konstrukcij strelovodov (gradbeni del), konstrukcijskih elementov zaščite pred sekundarnimi manifestacijami strele, od nanosov visokih potencialov skozi talne in podzemne kovinske komunikacije, od drsnih iskrih kanalov in izpustov v tleh;

prevzemna dokumentacija (akti prevzema strelovodnih zaščitnih naprav v obratovanje skupaj z vlogami: akti za skrita dela, akti testiranja strelovodnih zaščitnih naprav in zaščite pred sekundarnimi manifestacijami strele in velikim potencialnim odnašanjem).

Pojasnilo mora vsebovati:

začetni podatki za izdelavo operativne in tehnične dokumentacije;

sprejete metode zaščite predmetov pred strelo;

izračuni zaščitnih območij, ozemljitvenih vodnikov, odvodnih vodnikov in elementov zaščite pred sekundarnimi manifestacijami strele.

Pojasnilo navaja: podjetje-razvijalec kompleta operativne in tehnične dokumentacije; podlaga za njegov razvoj, seznam veljavnih regulativnih dokumentov in tehnične dokumentacije, ki je vodila delo na projektu, posebne zahteve za zasnovano napravo.

Začetne podatke za projektiranje strelovodne zaščite objektov pripravi naročnik s sodelovanjem, če je potrebno, projektantske organizacije. Vključevati morajo:

glavni načrt objektov z navedbo lokacije vseh objektov, ki so predmet strelovodne zaščite, cest in železnic, zemeljskih in podzemnih komunikacij (toplovodi, tehnološki in sanitarni cevovodi, električni kabli in napeljava za kakršen koli namen itd.);

podatki o podnebnih razmerah na območju, kjer se nahajajo zaščitne naprave in objekti (intenzivnost nevihte, pritisk vetra pri visokih hitrostih, debelina ledene stene itd.), značilnosti tal, ki kažejo strukturo, agresivnost in vrsto tal, nivo podzemne vode;

električna upornost tal (Ohm m) na lokacijah predmetov.

V razdelku "Sprejete metode strelovodne zaščite objektov" so opisane izbrane metode zaščite stavb in objektov pred neposrednim stikom s kanalom strele, sekundarnimi manifestacijami strele in odnasi visokih potencialov skozi talne in podzemne kovinske komunikacije.

Objekti, grajeni (izdelani) po istem standardnem ali uporabnem projektu, ki imajo enake konstrukcijske značilnosti in geometrijske dimenzije ter enako strelovodno zaščitno napravo, imajo lahko eno skupno shemo in izračun območij zaščite strelovoda. Seznam teh zavarovanih objektov je podan na diagramu varovalnega območja enega od objektov.

Pri preverjanju zanesljivosti zaščite s programsko opremo so podatki računalniških izračunov podani v obliki povzetka možnosti oblikovanja in sklep o njihovi učinkovitosti.

Pri izdelavi tehnične dokumentacije je treba uporabiti čim več tipičnih projektov strelovodov in ozemljitvenih vodnikov ter standardnih delovnih risb za zaščito pred strelo, ki so jih izdelale ustrezne projektantske organizacije.

V odsotnosti možnosti uporabe standardnih zasnov strelovodnih zaščitnih naprav je mogoče izdelati delovne risbe posameznih elementov: temeljev, podpor, strelovodov, vodnikov, ozemljitvenih elektrod.

Za zmanjšanje obsega tehnične dokumentacije in znižanje stroškov gradnje je priporočljivo združiti projekte strelovodne zaščite z delovnimi risbami za splošna gradbena dela in montažo vodovodne in električne opreme za uporabo vodovodnih komunikacij in ozemljitvenih stikal za električne naprave za strelo zaščite.

2. Postopek sprejema strelovodnih naprav v obratovanje

Naprave za zaščito pred strelo z gradnjo (rekonstrukcijo) dokončanih objektov sprejme delovna komisija in jih preda v obratovanje naročniku pred vgradnjo procesne opreme, dobavo in nakladanjem opreme in vrednega premoženja v zgradbe in objekte.

Prevzem strelovodnih zaščitnih naprav na obratovalnih objektih se izvede z aktom delovne komisije.

Sestavo delovne komisije določi naročnik, v sestavo delovne komisije so običajno vključeni predstavniki:

oseba, odgovorna za električne naprave;

pogodbena organizacija;

požarne inšpekcije.

Delovni komisiji se predložijo naslednji dokumenti:

odobreni projekti strelovodne zaščite;

akti za skrito delo (za razporeditev in namestitev ozemljitvenih elektrod in vodnikov, ki niso dostopni za pregled);

potrdila o preskusih strelovodnih naprav in zaščite pred sekundarnimi manifestacijami strele in vnosom visokih potencialov preko zemeljskih in podzemnih kovinskih komunikacij (podatki o upornosti vseh ozemljitvenih vodnikov, rezultati pregleda in preverjanja vgradnje strelovodov, odvodov , ozemljitveni vodniki, njihovi pritrdilni elementi, zanesljivost električnih povezav med tokovnimi elementi itd.).

Delovna komisija opravi popoln pregled in pregled opravljenih gradbenih in instalacijskih del za vgradnjo strelovodnih zaščitnih naprav.

Prevzem strelovodnih zaščitnih naprav novozgrajenih objektov se dokumentira z akti o prevzemu opreme strelovodnih zaščitnih naprav.

Po sprejemu v obratovanje strelovodnih zaščitnih naprav se sestavijo potni listi strelovodnih zaščitnih naprav in potni listi ozemljitvenih naprav strelovodnih zaščitnih naprav, ki jih hrani oseba, odgovorna za električne objekte.

Akti, ki jih odobri vodja organizacije, skupaj s predloženimi akti za skrito delo in merilnimi protokoli so vključeni v potni list strelovodnih zaščitnih naprav.

3. Delovanje naprav za zaščito pred strelo

Naprave za zaščito pred strelo za zgradbe, objekte in zunanje inštalacije objektov se upravljajo v skladu s Pravilnikom o tehničnem obratovanju potrošniških elektroinštalacij in navodili tega Navodila. Naloga delovanja strelovodnih zaščitnih naprav objektov je, da jih vzdržujejo v stanju potrebne uporabnosti in zanesljivosti.

Redno in izredno vzdrževanje strelovodnih zaščitnih naprav se izvaja po programu vzdrževanja, ki ga sestavi strokovnjak za strelovodne naprave, predstavnik projektantske organizacije in potrdi tehnični vodja organizacije.

Za zagotovitev stalne zanesljivosti delovanja strelovodnih zaščitnih naprav se vsako leto pred začetkom nevihtne sezone pregledajo in pregledajo vse strelovodne zaščitne naprave.

Pregledi se izvajajo tudi po vgradnji strelovodnega sistema, po morebitnih spremembah na sistemu strelovodne zaščite, po morebitnih poškodbah varovanega objekta. Vsako preverjanje se izvede v skladu z delovnim programom.

Za izvedbo inšpekcijskega pregleda stanja MZU vodja organizacije navede razlog za inšpekcijski pregled in organizira:

komisija za pregled MZU z navedbo funkcionalnih nalog članov komisije za pregled strelovodne zaščite;

delovna skupina za izvedbo potrebnih meritev;

čas inšpekcijskega pregleda.

Pri pregledu in testiranju strelovodnih zaščitnih naprav je priporočljivo:

z vizualnim pregledom (z daljnogledom) preverite celovitost strelovodov in vodnikov, zanesljivost njihove povezave in pritrditve na drogove;

prepoznati elemente naprav za zaščito pred strelo, ki zahtevajo zamenjavo ali popravilo zaradi kršitve njihove mehanske trdnosti;

ugotavljati stopnjo uničenosti s korozijo posameznih elementov strelovodnih zaščitnih naprav, izvajati ukrepe za protikorozijsko zaščito in ojačitev s korozijo poškodovanih elementov;

preveriti zanesljivost električnih povezav med tokovnimi deli vseh elementov strelovodnih zaščitnih naprav;

preveri skladnost strelovodnih zaščitnih naprav z namembnostjo objektov in v primeru gradbenih ali tehnoloških sprememb za preteklo obdobje začrta ukrepe za posodobitev in rekonstrukcijo strelovodne zaščite v skladu z zahtevami tega navodila;

razjasniti izvršilni tokokrog strelovodnih zaščitnih naprav in določiti poti širjenja toka strele skozi njegove elemente med razelektritvijo strele s simulacijo razelektritve strele v strelovod s pomočjo specializiranega merilnega kompleksa, ki je povezan med strelovodom in oddaljeno tokovno elektrodo;

izmerite vrednost odpornosti proti širjenju impulznega toka z uporabo metode "ampermeter-voltmeter" s pomočjo specializiranega merilnega kompleksa;

meriti vrednosti prenapetosti v napajalnih omrežjih med udarom strele, porazdelitev potenciala po kovinskih konstrukcijah in ozemljitvenem sistemu stavbe s simulacijo udara strele v strelovod z uporabo specializiranega merilnega kompleksa;

meriti vrednost elektromagnetnih polj v bližini mesta strelovodne zaščite s simulacijo udara strele v strelovod s posebnimi antenami;

preverite razpoložljivost potrebne dokumentacije za naprave za zaščito pred strelo.

Periodični nadzor z odprtjem za 6 let (za objekte kategorije I) je podvržen vsem umetnim ozemljitvenim vodnikom, navzdolnjim vodnikom in njihovim priključnim točkam, pri čemer se letno preverja do 20% njihovega skupnega števila. Korodirane ozemljitvene elektrode in vodnike z zmanjšanjem njihovega preseka za več kot 25 % je treba zamenjati z novimi.

Izredne preglede strelovodnih zaščitnih naprav je treba opraviti po naravnih nesrečah (orkanski veter, poplava, potres, požar) in nevihtah izjemne intenzivnosti.

Nenačrtovane meritve upornosti ozemljitve strelovodnih zaščitnih naprav je treba izvesti po opravljenih popravilih tako na napravah za zaščito pred strelo kot na samih zaščitenih objektih in v njihovi bližini.

Rezultati pregledov so dokumentirani v aktih, vpisani v potne liste in register stanja strelovodnih zaščitnih naprav. Na podlagi pridobljenih podatkov se izdela načrt sanacije in odprave okvar strelovodnih zaščitnih naprav, ugotovljenih pri pregledih in pregledih.

Zemeljska dela na zaščitenih zgradbah in objektih objektov, strelovodnih zaščitnih naprav, pa tudi v njihovi bližini, se izvajajo z dovoljenjem upravljavske organizacije, ki določi odgovorne osebe, ki spremljajo varnost strelovodnih zaščitnih naprav.

Med nevihto ni dovoljeno izvajati vseh vrst del na napravah za zaščito pred strelo in v njihovi bližini.

Besedilo dokumenta preverja:
uradna objava
17. epizoda
v energetski industriji. 27. številka. -
M.: JSC "NTC "Industrijska varnost", 2006

Ministrstvo za energijo Ruske federacije

NAVODILA

o zaščiti stavb, objektov in industrijskih komunikacij pred strelo

SO 153-34.21.122-2003

2004

Odobreno
ukaz Ministrstva za energijo Rusije
30. 06. 2003 št. 280

UDK 621.316.98(083.133)
BBKZ 1.247-5
in 724

Navodilo je izdelal: dr. teh. znanosti E.M. Bazelyan, N.S. Berlin, dr. tech. znanosti R.K. Borisov, doktor tehnik znanosti E.S. Kolechitski, doktor tehnik. znanosti B.K. Maksimov, doktor tehnik znanosti E.L. Portnov, doktor tehnik. Sciences S.A. Sokolov, dr. tech. Sci. A. V. Khlapov

To "Navodilo ..." je vključeno v register NTD, ki velja v elektroenergetski industriji v skladu z odredbo JSC RAO "BES Rusije" št. 422 z dne 14. avgusta 2003 pod številko SO 153-34.21. 122-2003 namesto »Navodila za vgradnjo strelovodne zaščite stavb in objektov« (RD.34.21.122-87).

Navodilo določa potreben sklop ukrepov in naprav, namenjenih zagotavljanju varnosti ljudi in domačih živali, zaščite in zaščite zgradb, objektov, industrijskih komunikacij, procesne opreme in materialov pred eksplozijami, požari, uničenjem in učinki elektromagnetnega polja. , možno med udarom strele.

Namenjen je strokovnjakom, ki načrtujejo in upravljajo zgradbe, objekte in industrijske komunikacije, ne glede na oddelčno pripadnost.

PREDGOVOR

"Navodilo za ureditev strelovodne zaščite stavb, objektov in industrijskih komunikacij" je bilo razvito kot nadomestilo "Navodilo za ureditev strelovodne zaščite stavb in objektov" (RD 34.21.122-87), ki velja od leta 1987, vendar l. v sodobnih razmerah je bilo treba bistveno spremeniti.

V predstavljeni obliki Navodilo vsebuje glavne določbe o zaščiti strele pred neposrednim udarom strele in zaščiti pred sekundarnimi pojavnimi oblikami strele.

Pri razvoju tega navodila so bili uporabljeni standardi Mednarodne elektrotehnične komisije (IEC), vseruski standardi (GOST) in dokumenti oddelkov (PUE, RD). To je omogočilo uskladitev domačih standardov z mednarodnimi.

Navodilo prvič vključuje številne nove določbe, vključno z zaščito pred sekundarnimi učinki strele, zaščito električnih in optičnih komunikacijskih kablov pred udarom strele, strelovarne cone objektov z zanesljivostjo 0,999, normalizirane parametre tokov strele, zaščitnih con v skladu z zahtevami IEC.

To "Navodilo za vgradnjo strelovodne zaščite stavb, objektov in industrijskih komunikacij" je bilo odobreno z odredbo Ministrstva za energetiko Rusije št. 280 z dne 30.6.2003.

Kot referenčna priloga je v tej publikaciji poglavje, ki priporoča postopek vodenja obratovalno-tehnične dokumentacije, sprejem v obratovanje in vprašanja delovanja strelovodnih zaščitnih naprav.

V prihodnosti je predvidena tudi izdaja posebnih referenčnih dodatkov, ki bodo vsebovali podrobna priporočila za posamezne dele Navodila, referenčna gradiva, tipične primere uporabe metod.

Navodilo in referenčni dodatek k njemu so razvili strokovnjaki: E.M. Bazelyan, N.S. Berlina (ENIN po imenu G.M. Krzhizhanovsky), R.K. Borisov (SPF ELNAP, Moskva), E.S. Kolečitski, B.K. Maksimov (MPEI (TU)), E.L. Portnov, S.A. Sokolov (MTUSI), A.V. Khlapov (ANO OUUMITTS, St. Petersburg).

1. Uvod

2. Splošne določbe.

2.1. Pogoji in definicije.

2.2. Razvrstitev stavb in objektov glede na napravo za zaščito pred strelo.

2.3. Parametri tokov strele.

2.3.1. Razvrstitev učinkov tokov strele.

2.3.2. Predlagani parametri tokov strele za standardizacijo zaščitnih sredstev pred neposrednim udarom strele.

2.3.3. Gostota udarcev strele v tla.

2.3.4. Predlagani parametri tokov strele za standardizacijo zaščitnih sredstev pred elektromagnetnimi učinki strele.

3. Zaščita pred neposrednim udarom strele.

3.1. Kompleks za zaščito pred strelo.

3.2. Zunanji sistem za zaščito pred strelo.

3.2.1. Strelovodi.

3.2.1.1. Splošni premisleki.

3.2.1.2. Naravne strelovode.

3.2.2. Spuščeni vodniki.

3.2.2.1. Splošni premisleki.

3.2.2.2. Lokacija odvodnih vodnikov v napravah za zaščito pred strelo, izoliranih od zaščitenega objekta.

3.2.2.3. Lokacija odvodnih vodnikov za neizolirane naprave za zaščito pred strelo.

3.2.2.4. Navodila za namestitev spodnjih vodnikov.

3.2.2.5. Naravni elementi spodnjih vodnikov.

3.2.3. Ozemljitev.

3.2.3.1. Splošni premisleki.

3.2.3.2. Posebno položene ozemljitvene elektrode.

3.2.3.3. Naravne ozemljitvene elektrode.

3.2.4. Pritrditev in povezava elementov zunanjega MLT.

3.2.4.1. Pritrjevanje.

3.2.4.2. Povezave.

3.3. Izbira strelovodov.

3.3.1. Splošni premisleki.

3.3.2. Tipična zaščitna območja paličnih in žičnih strelovodov.

3.3.2.1. Zaščitne cone enojnega strelovoda.

3.3.2.2. Zaščitne cone enožilnega strelovoda.

3.3.2.3. Zaščitne cone dvojnega strelovoda.

3.3.2.4. Zaščitne cone dvožilnega strelovoda.

3.3.2.5. Zaščitne cone zaprte žice strelovoda.

3.3.4. Zaščita električnih kovinskih kabelskih daljnovodov glavnih in intraconskih komunikacijskih omrežij.

3.3.4.1. Zaščita na novo zasnovanih kabelskih vodov.

3.3.4.2. Zaščita novih prog, položenih v bližini obstoječih.

3.3.4.3. Zaščita obstoječih kabelskih vodov.

3.3.5. Zaščita optičnih kabelskih daljnovodov magistralnih in intraconskih komunikacijskih omrežij.

3.3.5.1. Dovoljeno število nevarnih udarov strele v optične linije hrbteničnih in intraconskih komunikacijskih omrežij.

3.3.6. Zaščita pred udarom strele električnih in optičnih komunikacijskih kablov, položenih v naselju.

3.3.7. Zaščita kablov, položenih ob robu gozda, v bližini ločenih dreves, podpor, jamborov.

4. Zaščita pred sekundarnimi učinki strele.

4.1. Splošne določbe.

4.2. Območja zaščite pred strelo.

4.3. Zaščita.

4.4. Povezave.

4.4.1. Priključki na mejah con.

4.4.2. Povezave znotraj zaščitenega nosilca.

4.5. Ozemljitev.

4.6. Naprave za zaščito pred prenapetostjo.

4.7. Zaščita opreme v obstoječih stavbah.

4.7.1. Zaščitni ukrepi pri uporabi zunanjega sistema za zaščito pred strelo.

4.7.2. Zaščitni ukrepi pri uporabi kablov.

4.7.3. Zaščitni ukrepi pri uporabi anten in druge opreme.

4.7.4. Zaščitni ukrepi za električne in komunikacijske kable med zgradbami.

Referenčni dodatek k navodilom.

1. UVOD

Navodila za vgradnjo strelovodne zaščite stavb, objektov in industrijskih komunikacij (v nadaljnjem besedilu: Navodilo) veljajo za vse vrste zgradb, objektov in industrijskih komunikacij, ne glede na oddelčno pripadnost in obliko lastništva.

Navodilo je namenjeno uporabi pri razvoju projektov, gradnji, obratovanju, pa tudi pri rekonstrukciji zgradb, objektov in industrijskih komunikacij.

V primeru, ko so zahteve industrijskih predpisov strožje kot v tem navodilu, je pri razvoju strelovodne zaščite priporočljivo upoštevati zahteve industrije. Priporočljivo je ukrepati tudi, kadar navodil Navodila ni mogoče združiti s tehnološkimi značilnostmi varovanega objekta. V tem primeru se sredstva in metode zaščite pred strelo izberejo glede na pogoj za zagotavljanje zahtevane zanesljivosti.

Pri izdelavi projektov za zgradbe, objekte in industrijske komunikacije se poleg zahtev Navodila upoštevajo dodatne zahteve za izvedbo zaščite pred strelo v skladu z drugimi veljavnimi normativi, pravili, navodili, državnimi standardi.

Pri normalizaciji zaščite pred strelo se domneva, da nobena njena naprava ne more preprečiti razvoja strele.

Uporaba standarda pri izbiri strelovodne zaščite znatno zmanjša tveganje za škodo zaradi udara strele.

Vrsta in postavitev strelovodnih naprav se izberejo v fazi projektiranja novega objekta, da bi lahko čim bolj izkoristili prevodne elemente slednjega. To bo olajšalo razvoj in implementacijo strelovodnih zaščitnih naprav v kombinaciji s samim objektom, izboljšalo njegov estetski videz, povečalo učinkovitost strelovodne zaščite, zmanjšalo njene stroške in stroške dela.

2. SPLOŠNE DOLOČBE

2.1. Pogoji in definicije

Strela udari v tla- električna razelektritev atmosferskega izvora med nevihtnim oblakom in tlemi, sestavljena iz enega ali več tokovnih impulzov.

Točka poraza- točko, na kateri strela pride v stik s tlemi, zgradbo ali strelovodno zaščitno napravo. Udar strele ima lahko več zadetkov.

Zaščiten objekt- zgradba ali objekt, njihov del ali prostor, za katerega je predvidena zaščita pred strelo, ki izpolnjuje zahteve tega standarda.

Naprava za zaščito pred strelo- sistem, ki vam omogoča zaščito stavbe ali strukture pred učinki strele. Vključuje zunanje (zunaj stavbe ali objekta) in notranje (znotraj stavbe ali strukture) naprave. V posebnih primerih lahko zaščita pred strelo vsebuje samo zunanje ali samo notranje naprave.

Zaščitne naprave pred neposrednim udarom strele (strelovod)- kompleks, ki ga sestavljajo strelovode, navzdolnji in ozemljitveni vodniki.

Sekundarne naprave za zaščito pred strelo- naprave, ki omejujejo učinke električnih in magnetnih polj strele.

Naprave za izenačevanje potencialov- elementi zaščitnih naprav, ki omejujejo potencialno razliko zaradi širjenja toka strele.

Strela- del strelovoda, namenjen prestrezanju strele.

Prevodnik navzdol (spust)- del strelovoda, namenjen preusmeritvi toka strele iz strelovoda na ozemljitveno elektrodo.

Ozemljitvena naprava - kombinacija ozemljitvene elektrode in ozemljitvenih vodnikov.

ozemljitveni vodnik- prevodni del ali sklop med seboj povezanih prevodnih delov, ki so v električnem stiku z zemljo neposredno ali preko vmesnega prevodnega medija.

Ozemljitvena zanka- ozemljitveni vodnik v obliki zaprte zanke okoli zgradbe v tleh ali na njeni površini.

Odpornost ozemljitvene naprave- razmerje med napetostjo na ozemljitveni napravi in ​​tokom, ki teče iz ozemljitvenega vodnika v zemljo.

Napetost ozemljitvene naprave- napetost, ki nastane, ko tok teče iz ozemljitvene elektrode v zemljo med točko vhoda toka v ozemljitveno elektrodo in območjem ničelnega potenciala.

Povezani kovinski okovi- ojačitev armiranobetonskih konstrukcij stavbe (konstrukcije), ki zagotavlja električno neprekinjenost tokokroga.

nevarna iskra- nesprejemljiva električna razelektritev znotraj varovanega objekta zaradi udara strele.

Varna razdalja- najmanjša razdalja med dvema prevodnima elementoma zunaj ali znotraj varovanega objekta, pri kateri med njima ne more nastati nevarno iskrenje.

Naprava za zaščito pred prenapetostjo– naprava, zasnovana za omejevanje prenapetosti na zaščitenem objektu (na primer prenapetostni odvodnik, nelinearni odvodnik prenapetosti ali druga zaščitna naprava).

Ločen strelovod- strelovod, katerega strelovod in odvodni vodnik so nameščeni tako, da pot toka strele nima stika z varovanim objektom.

Strelovod nameščen na varovanem objektu- strelovod, katerega strelovod in odvodni vodnik so nameščeni tako, da lahko del toka strele teče skozi varovan predmet ali njegov ozemljitveni vodnik.

Zaščitno območje strelovoda- prostor v bližini strelovoda določene geometrije, označen s tem, da verjetnost udarca strele v predmet, ki se v celoti nahaja v svoji prostornini, ne presega dane vrednosti.

Dovoljena verjetnost preboja strele- največja dovoljena verjetnost P udara strele v objekt, zaščiten s strelovodom.

Zanesljivost zaščite opredeljeno kot 1 - R.

Industrijske komunikacije- kabelski vodi (energetski, informacijski, merilni, krmilni, komunikacijski in signalizacijski), prevodni cevovodi, neprevodni cevovodi z notranjim prevodnim medijem.

2.2. Razvrstitev zgradb in objektov glede na napravo za zaščito pred strelo

Razvrstitev predmetov je določena glede na nevarnost udara strele za sam objekt in njegovo okolje.

Neposredni nevarni učinki strele so požari, mehanske poškodbe, poškodbe ljudi in živali ter poškodbe električne in elektronske opreme. Posledice udara strele so lahko eksplozije trdnih, tekočih in plinastih materialov in snovi ter sproščanje nevarnih produktov – radioaktivnih in strupenih kemikalij ter bakterij in virusov.

Udari strele so lahko še posebej nevarni za informacijske sisteme, nadzorne sisteme, krmiljenje in napajanje. Za elektronske naprave, nameščene v objekte za različne namene, je potrebna posebna zaščita.

Obravnavane predmete lahko razdelimo na navadne in posebne.

Navadni predmeti- stanovanjske in upravne stavbe ter zgradbe in objekti z višino največ 60 m, namenjeni trgovini, industrijski proizvodnji, kmetijstvu.

Posebni predmeti:

predmeti, ki predstavljajo nevarnost za neposredno okolje;

predmeti, ki predstavljajo nevarnost za družbeno in fizično okolje (predmeti, ki lahko ob udaru strele povzročijo škodljive biološke, kemične in radioaktivne emisije);

drugi objekti, za katere se lahko zagotovi posebna strelovodna zaščita, na primer objekti, višji od 60 m, igrišča, začasni objekti, objekti v gradnji.

V tabeli. 2.1 daje primere delitve predmetov v štiri razrede.

Tabela 2.1

Primeri klasifikacije objektov

Predmet	Vrsta predmeta	Posledice udara strele
Navadni predmeti	hiša	Električna okvara, požar in materialna škoda. Običajno rahla poškodba predmetov, ki se nahajajo na mestu udara strele ali jih prizadene njen kanal
Navadni predmeti	Kmetija	Sprva požar in nevaren premik napetosti, nato izguba napajanja s nevarnostjo smrti živali zaradi okvare elektronskega krmilnega sistema za prezračevanje, oskrbo s krmo itd.
	Gledališče; šola; Veleblagovnica; športni objekt	Izpad električne energije (npr. razsvetljava), ki lahko povzroči paniko. Okvara sistema za javljanje požara, ki povzroči zamudo pri gašenju
	Banka; Zavarovalnica; komercialna pisarna	Izpad električne energije (npr. razsvetljava), ki lahko povzroči paniko. Okvara sistema za javljanje požara, ki povzroči zamudo pri gašenju. Izguba komunikacije, okvare računalnika z izgubo podatkov
	Bolnišnica; vrtec; dom za ostarele	Izpad električne energije (npr. razsvetljava), ki lahko povzroči paniko. Okvara sistema za javljanje požara, ki povzroči zamudo pri gašenju. Izguba komunikacije, okvare računalnika z izgubo podatkov. Prisotnost hudo bolnih in potreba po pomoči nepokretnim ljudem
	Industrijska podjetja	Dodatne posledice glede na pogoje proizvodnje - od manjših poškodb do velikih poškodb zaradi izgube izdelka
	Muzeji in arheološka najdišča	Nepopravljiva izguba kulturnih vrednot
Posebni predmeti z omejeno nevarnostjo	Način komunikacije; elektrarne; požarno nevarne industrije	Nedopustna kršitev javnih storitev (telekomunikacij). Neposredna požarna nevarnost za sosednje objekte
Posebni predmeti, ki predstavljajo nevarnost za neposredno okolje	Rafinerije nafte; bencinske črpalke; proizvodnja petard in ognjemetov	Požari in eksplozije znotraj objekta in v neposredni bližini
Posebni objekti, nevarni za okolje	Kemični obrat; Nuklearna elektrarna; biokemične tovarne in laboratoriji	Požar in okvare opreme s škodljivimi posledicami za okolje

Pri gradnji in rekonstrukciji za vsak razred objektov je potrebno določiti potrebne stopnje zanesljivosti zaščite pred neposrednim udarom strele (DSL). na primer za navadne predmete lahko predlagamo štiri stopnje zanesljivosti zaščite, navedene v tabeli. 2.2.

3.1. Kompleks strelovodnih zaščitnih sredstev

Kompleks strelovodnih objektov za stavbe ali objekte vključuje zaščitne naprave pred neposrednim udarom strele (zunanji sistem strelovodne zaščite - MZS) in naprave za zaščito pred sekundarnimi učinki strele (notranji LZS). V posebnih primerih lahko zaščita pred strelo vsebuje samo zunanje ali samo notranje naprave. Na splošno del tokov strele teče skozi elemente notranje strelovodne zaščite.

Zunanji LLM je lahko izoliran od konstrukcije (ločeno stoječi strelovode ali kabli, pa tudi sosednje konstrukcije, ki delujejo kot naravni strelovode) ali pa se namesti na varovano konstrukcijo in je celo njen del.

Notranje naprave za zaščito pred strelo so zasnovane tako, da omejujejo elektromagnetne učinke toka strele in preprečujejo iskre v zaščitenem objektu

Tokovi strele, ki padejo v strelovode, se preusmerijo na ozemljitveni vodnik preko sistema navzdol (spustov) in se širijo po tleh

3.2. Zunanji sistem za zaščito pred strelo

Zunanji MLT je na splošno sestavljen iz strelovodov, spodnjih vodnikov in ozemljitvenih elektrod. Pri posebni izdelavi morajo njihov material in prerezi izpolnjevati zahteve tabele. 3.1.

Tabela 3.1

Material in minimalni prerezi elementov zunanjega ISM

Opomba. Navedene vrednosti se lahko povečajo glede na povečano korozijo ali mehanske vplive.

3.2.1. Strelovodi

3.2.1.1. Splošni premisleki

Strelovodi so lahko posebej nameščeni, tudi na objektu, ali pa njihove funkcije opravljajo konstrukcijski elementi varovanega objekta; v slednjem primeru se imenujejo naravne strelovode.

Strelovodi so lahko sestavljeni iz poljubne kombinacije naslednjih elementov: palice, raztegnjene žice (kabli), mrežasti vodniki (mreže).

3.2.1.2. Naravne strelovode

Za naravne strelovode lahko štejemo naslednje konstrukcijske elemente zgradb in objektov:

a) kovinske strehe varovanih objektov, če:

električna kontinuiteta med različnimi deli je zagotovljena za dolgo časa;

debelina strešne kovine ni manjša od t podano v tabeli. 3.2, če je treba streho zaščititi pred poškodbami ali opeklinami

debelina strešne kovine je najmanj 0,5 mmče ga ni treba zaščititi pred poškodbami in ni nevarnosti vžiga gorljivih materialov pod streho;

streha ni izolirana. Hkrati majhen sloj protikorozijske barve ali plast 0,5 mm asfaltni pločnik ali plast 1 mm plastična obloga se ne šteje za izolacijo;

nekovinske prevleke na ali pod kovinsko streho ne segajo preko zaščitenega predmeta;

b) kovinske strešne konstrukcije (okviri, med seboj povezana jeklena armatura);

c) kovinske elemente, kot so odtočne cevi, okraski, ograje ob robu strehe ipd., če njihov prerez ni manjši od vrednosti, predpisanih za navadne strelovode;

d) tehnološke kovinske cevi in ​​rezervoarji, če so izdelani iz kovine debeline najmanj 2,5 mm in taljenje ali gorenje te kovine ne bo povzročilo nevarnih ali nesprejemljivih posledic;

e) kovinske cevi in ​​rezervoarji, če so izdelani iz kovine z najmanj debelino t podano v tabeli. 3.2 in če zvišanje temperature na notranji strani predmeta na mestu udara strele ne predstavlja nevarnosti.

Tabela 3.2

Debelina strehe, cevi ali telesa rezervoarja, ki deluje kot naravni strelovod

3.2.2. Spuščeni vodniki

3.2.2.1. Splošni premisleki

Da bi zmanjšali verjetnost nevarnega iskrenja, morajo biti spodnji vodniki nameščeni tako, da med točko uničenja in tlemi:

a) tok se širi po več vzporednih poteh;

b) dolžina teh poti je bila omejena na minimum.

3.2.2.2. Lokacija odvodnih vodnikov v napravah za zaščito pred strelo, izoliranih od zaščitenega objekta

Če je strelovod sestavljen iz palic, nameščenih na ločenih nosilcih (ali na enem nosilcu), mora biti za vsako oporo predviden vsaj en spodnji vodnik.

Če je strelovod sestavljen iz ločenih vodoravnih žic (kablov) ali ene žice (kabla), je za vsak konec kabla potreben vsaj en spodnji vodnik.

Če je strelovod mrežasta konstrukcija, obešena nad zaščitenim objektom, je potreben vsaj en odvodni vodnik za vsako njegovo oporo. Skupno število spodnjih vodnikov mora biti najmanj dva.

3.2.2.3. Lokacija odvodnih vodnikov za neizolirane naprave za zaščito pred strelo

Spodnji vodniki so nameščeni vzdolž oboda zaščitenega predmeta tako, da povprečna razdalja med njimi ni manjša od vrednosti, podanih v tabeli. 3.3.

Spodnji vodniki so povezani z vodoravnimi pasovi blizu površine tal in vsakih 20 m po višini stavbe.

Tabela 3.3

Povprečne razdalje med navzdolnjimi vodniki so odvisne od stopnje zaščite

Stopnja zaščite	povprečna razdalja, m
jaz	10
II	15
III	20
IV	25

3.2.2.4. Navodila za namestitev spodnjih vodnikov

Zaželeno je, da so spodnji vodniki enakomerno nameščeni vzdolž oboda zaščitenega predmeta. Če je mogoče, so položeni blizu vogalov stavb.

Odvodni vodniki, ki niso izolirani od zaščitenega objekta, so položeni na naslednji način:

če je stena izdelana iz negorljivega materiala, se lahko vodniki pritrdijo na površino stene ali preidejo skozi steno;

če je stena izdelana iz gorljivega materiala, je mogoče odtočne vodnike pritrditi neposredno na površino stene, tako da povišanje temperature med pretokom toka strele ne predstavlja nevarnosti za material stene;

če je stena izdelana iz gorljivega materiala in je dvig temperature odvodnih vodnikov zanjo nevaren, morajo biti spodnji vodniki nameščeni tako, da razdalja med njimi in zaščitenim predmetom vedno presega 0,1 m. Kovinski nosilci za pritrditev spodnjih vodnikov so lahko v stiku s steno.

Odvodnih vodnikov ne smete polagati v odvodne cevi. Priporočljivo je, da vodnike postavite na največjo možno razdaljo od vrat in oken.

Spodnji vodniki so položeni v ravnih in navpičnih linijah, tako da je pot do tal čim krajša. Polaganje vodnikov v obliki zank ni priporočljivo.

3.2.2.5. Naravni elementi spodnjih vodnikov

Naslednje konstrukcijske elemente zgradb lahko štejemo za naravne vodnike:

a) kovinske konstrukcije, če:

električna kontinuiteta med različnimi elementi je trajna in izpolnjuje zahteve iz točke 3.2.4.2;

nimajo manjših dimenzij, kot so potrebne za posebej predvidene spustne vodnike. Kovinske konstrukcije imajo lahko izolacijski premaz;

b) kovinski okvir stavbe ali konstrukcije;

c) medsebojno povezana jeklena armatura stavbe ali konstrukcije;

d) deli fasade, profilirani elementi in nosilne kovinske konstrukcije fasade, če so njihove dimenzije skladne z navodili za odvodne vodnike in njihova debelina najmanj 0,5 mm.

Šteje se, da kovinska armatura armiranobetonskih konstrukcij zagotavlja električno kontinuiteto, če izpolnjuje naslednje pogoje:

približno 50 % povezav navpičnih in vodoravnih palic je narejenih z varjenjem ali ima togo povezavo (pritrditev s sorniki, pletenje žice);

Zagotovljena je električna kontinuiteta med jekleno armaturo različnih montažnih betonskih blokov in armaturo betonskih blokov, pripravljenih na mestu samem.

Ni potrebe po polaganju vodoravnih pasov, če se kot vodniki uporabljajo kovinski okvirji stavbe ali jeklena armatura iz armiranega betona.

3.2.3. Ozemljitvena stikala

3.2.3.1. Splošni premisleki

V vseh primerih, razen pri uporabi samostojnega strelovoda, je treba ozemljitveno elektrodo za zaščito pred strelo kombinirati z ozemljitvenimi elektrodami električnih instalacij in komunikacijskih objektov. Če je treba ta ozemljitvena stikala ločiti zaradi kakršnih koli tehnoloških razlogov, jih je treba združiti v skupni sistem z uporabo sistema za izravnavo potencialov.

3.2.3.2. Posebno položene ozemljitvene elektrode

Priporočljivo je uporabiti naslednje vrste ozemljitvenih vodnikov: eno ali več vezij, navpične (ali nagnjene) elektrode, radialno divergentne elektrode ali ozemljitveno zanko, položeno na dnu jame, ozemljitvene mreže.

Globoko zakopane zemeljske elektrode se izkažejo za učinkovite, če se upornost tal z globino zmanjšuje in se na veliki globini izkaže za bistveno manjšo kot na ravni običajne lokacije.

Ozemljitvena elektroda v obliki zunanje konture je prednostno položena na globino najmanj 0,5 m od tal in na razdalji najmanj 1 m od sten. Ozemljitvene elektrode morajo biti nameščene na globini najmanj 0,5 m zunaj varovanega objekta in biti čim bolj enakomerno razporejen; v tem primeru si je treba prizadevati za čim manjšo medsebojno zaščito.

Globino polaganja in vrsto ozemljitvenih elektrod izberemo glede na pogoj zagotavljanja minimalne korozije, pa tudi najmanjše možne sezonske razlike v odpornosti ozemljitve zaradi sušenja in zmrzovanja tal.

3.2.3.3. Naravne ozemljitvene elektrode

Kot ozemljitvene elektrode se lahko uporabijo medsebojno povezane armiranobetonske armature ali druge podzemne kovinske konstrukcije, ki izpolnjujejo zahteve točke 3.2.2.5. Če se armiranobetonska armatura uporablja kot ozemljitvene elektrode, so na mestih njenih povezav postavljene večje zahteve, da se izključi mehansko uničenje betona. Pri uporabi prednapetega betona je treba upoštevati možne posledice prehajanja toka strele, ki lahko povzroči nesprejemljive mehanske obremenitve.

3.2.4. Pritrditev in povezava elementov zunanjega LSM

3.2.4.1. Pritrjevanje

Strelovodi in vodniki so togo pritrjeni, da se izključi vsakršno pretrganje ali popuščanje pritrditve vodnikov pod delovanjem elektrodinamičnih sil ali naključnih mehanskih vplivov (na primer zaradi sunka vetra ali padajoče plasti snega).

3.2.4.2. Povezave

Število priključkov vodnikov je zmanjšano na minimum. Priključki se izvedejo z varjenjem, spajkanjem, možna je tudi vgradnja v vpenjalni ušes ali vijačenje

3.3. Izbira strelovodov

3.3.1. Splošni premisleki

Izbira vrste in višine strelovodov je narejena na podlagi vrednosti zahtevane zanesljivosti R s. Predmet se šteje za zaščitenega, če celota vseh njegovih strelovodov zagotavlja najmanj zanesljivost zaščite R s.

V vseh primerih je sistem zaščite pred neposrednim udarom strele izbran tako, da so naravne strelovode maksimalno izkoriščene, če je zaščita z njimi nezadostna - v kombinaciji s posebej nameščenimi strelovode.

Na splošno je treba izbrati strelovode z ustreznimi računalniškimi programi, ki lahko izračunajo zaščitna območja ali verjetnost preboja strele v objekt (skupino objektov) katere koli konfiguracije s poljubno lokacijo skoraj poljubnega števila strelovodov. različnih vrst.

Ceteris paribus se višina strelovodov lahko zmanjša, če se namesto paličnih struktur uporabijo kabelske konstrukcije, še posebej, če so obešene vzdolž zunanjega oboda objekta.

Če zaščito objekta zagotavljajo najpreprostejši strelovod (enojni, enojni kabel, dvojni drog, dvojni kabel, zaprt kabel), se lahko dimenzije strelovodov določijo z uporabo zaščitnih območij, določenih v tem standardu.

V primeru projektiranja strelovodne zaščite za konvencionalni objekt je možno določiti zaščitna območja z zaščitnim kotom ali z metodo kotalne krogle po standardu Mednarodne elektrotehnične komisije (IEC 1024), če so izpolnjene konstrukcijske zahteve mednarodnega Izkazalo se je, da je elektrotehnična komisija strožja od zahtev tega navodila

3.3.2. Tipična zaščitna območja paličnih in žičnih strelovodov

3.3.2.1. Zaščitne cone enojnega strelovoda

Standardno zaščitno območje enojnega strelovoda z višino h je višina krožnega stožca h 0 h 0 in polmer stožca na nivoju tal r0.

Spodaj podane formule za izračun (tabela 3.4) so ​​primerne za strelovode do 150 m. Za višje strelovode je treba uporabiti posebno metodo izračuna.

riž. 3.1. Zaščitno območje enojnega strelovoda

Za zaščitno območje zahtevane zanesljivosti (slika 3.1), polmer vodoravnega odseka r x na visoko h x se določi s formulo:

(3.1)

Tabela 3.4

Izračun zaščitnega območja enojnega strelovoda

Zanesljivost zaščite R s	Višina strelovoda h, m	Višina stožca h 0 , m	Polmer stožca r 0 , m
0,9	0 do 100	0,85h	1,2h
	100 do 150	0,85h	h
0,99	0 do 30	0,8h	0,8h
	30 do 100	0,8h	h
	100 do 150	h	0,7h
0,999	0 do 30	0,7h	0,6h
	30 do 100	h	h
	100 do 150	h	h

3.3.2.2. Zaščitne cone enožilnega strelovoda

Standardne zaščitne cone strelovoda z enojno verižno žico z višino h so omejene s simetričnimi zakapnimi površinami, ki tvorijo enakokraki trikotnik v navpičnem prerezu z vrhom na višini h 0 r 0 (slika 3.2).

Spodaj podane formule za izračun (tabela 3.5) so primerne za strelovode do 150 m. Za višje višine je treba uporabiti posebno programsko opremo. Tukaj in spodaj h se razume kot najmanjša višina kabla nad nivojem tal (ob upoštevanju nagiba).

riž. 3.2. Zaščitno območje enožilnega strelovoda: L- razdalja med točkami obešanja kabla

polovično širino r x zaščitna območja zahtevane zanesljivosti (slika 3.2) na višini h x od zemeljske površine je določen z izrazom:

(3.2)

Če je treba povečati zaščiteno prostornino, se lahko na konce zaščitnega območja samega žičnega strelovoda dodajo zaščitne cone nosilnih nosilcev, ki se izračunajo po formulah za enojne strelovode, predstavljene v tabeli. 3.4. V primeru velikih nagibov kablov, na primer pri daljnovodih, je priporočljivo izračunati predvideno verjetnost preboja strele s programskimi metodami, saj lahko izgradnja zaščitnih con glede na najmanjšo višino kabla v razponu povzroči neupravičeno stroški.

Tabela 3.5

Izračun zaščitnega območja enožilnega strelovoda

Zanesljivost zaščite R s	Višina strelovoda h, m	Višina stožca h 0, m	Polmer stožca r0, m
0,9	0 do 150	0,87h	1,5h
0,99	0 do 30	0,8h	0,95h
	30 do 100	0,8h	h
	100 do 150	0,8h	h
0,999	0 do 30	0,75h	0,7h
	30 do 100	h	h
	100 do 150	h	h

3.3.2.3. Zaščitne cone dvojnega strelovoda

Strelovod se šteje za dvojni, ko je razdalja med strelovodoma L ne presega mejne vrednosti Lmax. V nasprotnem primeru se oba strelovoda štejeta za eno.

Konfiguracija navpičnih in vodoravnih odsekov standardnih zaščitnih območij dvojnega strelovoda (viš h in razdaljo L med strelovodom) je prikazano na sl. 3.3. Konstrukcija zunanjih območij con dvojnega strelovoda (polstožci z dimenzijami h 0, r0) se proizvaja po formulah tabele. 3.4 za enojne strelovode. Dimenzije notranjih območij so določene s parametri h 0 in hc, od katerih prvi nastavi največjo višino cone neposredno pri strelovodih, drugi pa - najmanjšo višino cone na sredini med strelovodoma. Z razdaljo med strelovodi L ≤ L c h c = h 0). Za razdalje Lc ≤ L ≥ Lmax višina hc je določeno z izrazom

(3.3)

Lmax in Lc se izračunajo po empiričnih formulah tabele. 3.6, primeren za strelovode do 150 m

Dimenzije vodoravnih odsekov cone se izračunajo po naslednjih formulah, ki so skupne za vse stopnje zanesljivosti zaščite:

največja polovična širina cone r x v vodoravnem preseku na višini h x:

(3.4)

riž. 3.3. Zaščitno območje dvojnega strelovoda

dolžina vodoravnega odseka L x na visoko h x ≥ h c:

(3.5)

in pri h x h c L x = L / 2;

širina vodoravnega preseka v sredini med strelovodom 2r cx na visoko h x ≤ hc:

(3.6)

Tabela 3.6

Izračun parametrov zaščitnega območja dvojnega strelovoda

3.3.2.4. Zaščitne cone dvožilnega strelovoda

Strelovod se šteje za dvojni, če razdalja med kabli L ne presega mejne vrednosti Lmax. V nasprotnem primeru se oba strelovoda štejeta za eno.

Konfiguracija navpičnih in vodoravnih odsekov standardnih zaščitnih območij dvožilnega strelovoda (viš h in razmik kablov L) je prikazano na sl. 3.4. Konstrukcija zunanjih območij con (dve površini lope z dimenzijami h 0, r0) se proizvaja po formulah tabele. 3.5 za enožilne strelovode.

riž. 3.4. Zaščitno območje dvožilnega strelovoda

Dimenzije notranjih območij so določene s parametri h 0 in hc, od katerih prvi nastavi največjo višino cone neposredno pri kablih, drugi pa najmanjšo višino cone na sredini med kabli. Z razdaljo med kabli L ≤ hc meja cone nima povešenosti ( hc = h 0). Za razdalje hc L ≤ Lmax višina hc je določeno z izrazom

(3.7)

Vključene razdalje Lmax in Lc se izračunajo po empiričnih formulah tabele. 3.7, primeren za vrvi z višino vzmetenja do 150 m. Pri večji višini strelovodov je treba uporabiti posebno programsko opremo.

Dolžina vodoravnega odseka zaščitnega območja na višini h x določeno s formulami:

(3.8)

Za razširitev zaščitenega volumna se lahko območje zaščite nosilcev nosilcev kablov nadgradi na območje dvožilnega strelovoda, ki je zgrajen kot cona dvožilnega strelovoda, če je razdalja L manj med podporami Lmax, izračunano po formulah tabele. 3.6. V nasprotnem primeru je treba nosilce obravnavati kot posamezne strelovode.

Kadar kabli niso vzporedni ali različnih višin ali se njihova višina razlikuje po dolžini razpona, je treba za oceno zanesljivosti njihove zaščite uporabiti posebno programsko opremo. Priporočljivo je tudi, da nadaljujete z velikimi nagibi kabla v razponu, da se izognete prevelikim varnostnim mejam.

Tabela 3.7

Izračun parametrov zaščitnega območja dvožilnega strelovoda

3.3.2.5 Zaščitna območja strelovoda zaprte žice

Formule za izračun iz klavzule 3.3.2.5 se lahko uporabijo za določitev višine obešanja zaprte žice strelovoda, ki je zasnovan za zaščito predmetov z zahtevano zanesljivostjo z višino h 0 m, ki se nahaja na pravokotnem mestu s površino S0 v notranjem volumnu cone z minimalnim horizontalnim premikom med strelovodom in predmetom, enakim D(slika 3.5). Višina vzmetenja kabla pomeni najmanjšo razdaljo kabla do površine tal ob upoštevanju morebitnega povešenja v poletni sezoni.

riž. 3.5. Zaščitno območje zaprte žice strelovoda

Za izračun h se uporablja izraz:

(3.9)

v katerem so konstante AMPAK in AT se določijo glede na stopnjo zanesljivosti zaščite po naslednjih formulah:

a) zanesljivost zaščite R s = 0,99

b) zanesljivost zaščite R s = 0,999

Izračunana razmerja veljajo, ko D > 5 m. Delo z manjšimi horizontalnimi premiki kabla je nepraktično zaradi velike verjetnosti povratnih utripov strele od kabla do varovanega objekta. Iz ekonomskih razlogov odsvetujemo uporabo zaprtih žičnih strelovodov, kadar je zahtevana zanesljivost zaščite manjša od 0,99.

Če je višina predmeta večja od 30 m, se višina strelovoda zaprte žice določi s programsko opremo. Enako je treba storiti za zaprto konturo kompleksne oblike.

Po izbiri višine strelovodov glede na njihova zaščitna območja je priporočljivo računalniško preveriti dejansko verjetnost preboja in v primeru velike varnostne rezerve opraviti prilagoditev z nastavitvijo nižje višine strelovodov. .

Spodaj so pravila za določanje varstvenih območij za objekte do 60 m določeno v standardu IEC (IEC 1024-1-1). Pri načrtovanju je mogoče izbrati kateri koli način zaščite, vendar praksa kaže izvedljivost uporabe posameznih metod v naslednjih primerih:

metoda zaščitnega kota se uporablja za konstrukcije enostavne oblike ali za majhne dele velikih konstrukcij;

metoda fiktivne krogle je primerna za strukture kompleksne oblike;

uporaba zaščitne mreže je priporočljiva v splošnem primeru in predvsem za zaščito površin.

V tabeli. 3.8 za stopnje zaščite I - IV so podane vrednosti kotov na vrhu zaščitnega območja, polmeri fiktivne krogle in največji dovoljeni korak mrežne celice.

Tabela 3.8

Parametri za izračun strelovodov po priporočilih IEC

* V teh primerih se uporabljajo samo mreže ali navidezne krogle.

Palične strelovode, drogovi in ​​kabli so nameščeni tako, da so vsi deli konstrukcije v zaščitnem območju, oblikovanem pod kotom α na navpičnico. Zaščitni kot je izbran v skladu s tabelo. 3.8 in h je višina strelovoda nad površino, ki jo je treba zaščititi

Metoda zaščitnega vogala se ne uporablja, če h večji od polmera fiktivne krogle, opredeljene v tabeli. 3.8 za ustrezno raven zaščite.

Metoda fiktivne krogle se uporablja za določitev zaščitnega območja za del ali območja konstrukcije, kadar je v skladu s tabelo. 3.4 je opredelitev zaščitnega območja po zaščitnem kotu izključena. Predmet se šteje za zaščitenega, če fiktivna krogla, ki se dotika površine strelovoda in ravnine, na kateri je nameščen, nima skupnih točk z zaščitenim predmetom.

Mreža ščiti površino, če so izpolnjeni naslednji pogoji:

mrežasti vodniki potekajo vzdolž roba strehe, če streha sega preko splošnih dimenzij stavbe;

mrežasti vodnik poteka po slemenu strehe, če naklon strehe presega 1/10;

stranske površine konstrukcije na nivojih, višjih od polmera fiktivne krogle (glej tabelo 3.8), zaščitene s strelovodom ali mrežo

dimenzije mrežne celice niso večje od tistih, ki so podane v tabeli. 3,8;

mreža je narejena tako, da ima tok strele vedno vsaj dve različni poti do ozemljitvene elektrode; nobeni kovinski deli ne smejo štrleti čez zunanje obrise mreže.

Mrežasti vodniki morajo biti položeni čim krajši.

3.3.4. Zaščita električnih kovinskih kabelskih daljnovodov magistralnih in intraconskih komunikacijskih omrežij

3.3.4.1. Zaščita na novo zasnovanih kabelskih vodov

Na novo načrtovanih in rekonstruiranih kabelskih vodih glavnega in znotrajconskega komunikacijskega omrežja 1 je treba nujno zagotoviti zaščitne ukrepe na tistih odsekih, kjer verjetna gostota poškodb (verjetno število nevarnih udarov strele) presega dovoljeno, navedeno v tabeli. 3.9.

1 Hrbtenična omrežja - omrežja za prenos informacij na velike razdalje; intrazonalna omrežja - omrežja za prenos informacij med regionalnimi in okrožnimi središči.

Tabela 3.9

km poti na leto za električne komunikacijske kable

3.3.4.2. Zaščita novih prog, položenih v bližini obstoječih

Če je kabelski vod, ki se projektira, položen v bližini obstoječega kablovoda in je znano dejansko število poškodb slednjega med obratovanjem za obdobje najmanj 10 let, potem je pri projektiranju kabelske zaščite pred udarom strele norma za dovoljeno gostota poškodb mora upoštevati razliko med dejansko in izračunano poškodbo obstoječega kablovoda.

V tem primeru je dovoljena gostota n 0 poškodbe projektiranega kablovoda ugotovimo tako, da pomnožimo dovoljeno gostoto iz tabele. 3,9 o razmerju izračunanih n str in dejansko n f poškodbe obstoječega kabla zaradi udara strele za 100 km proge na leto:

n 0 = n 0 (n str / n f).

3.3.4.3. Zaščita obstoječih kabelskih vodov

Na obstoječih kablovodih se izvajajo zaščitni ukrepi na tistih območjih, kjer je prišlo do udara strele, dolžino varovanega odseka pa določajo terenske razmere (dolžina hriba ali odseka s povečano upornostjo tal ipd.), vendar ne manj kot 100 m na vsaki strani poškodbe. V teh primerih je predvideno polaganje strelovodov v tla. Če je kabelski vod, ki že ima zaščito, poškodovan, se po odpravi poškodbe preveri stanje strelovodne opreme in šele nato se odloči za opremljanje dodatne zaščite v obliki polaganja kablov ali zamenjave obstoječega kabla. z bolj odpornim na razelektritve strele. Zaščitna dela je treba izvesti takoj po odstranitvi škode zaradi strele.

3.3.5. Zaščita optičnih kabelskih daljnovodov magistralnih in intraconskih komunikacijskih omrežij

3.3.5.1. Dovoljeno število nevarnih udarov strele v optične linije hrbteničnih in intraconskih komunikacijskih omrežij

Na projektiranih optičnih kablovskih daljnovodih hrbteničnih in intraconskih komunikacijskih omrežij so obvezni zaščitni ukrepi proti poškodbam zaradi udarov strele na tistih območjih, kjer verjetno število nevarnih udarov strele (verjetna gostota poškodb) v kable presega dovoljeno število, navedeno v tabeli. . 3.10.

Tabela 3.10

Dovoljeno število nevarnih udarov strele na 100 km poti na leto za optične komunikacijske kable

Pri načrtovanju optičnih kabelskih daljnovodov je predvidena uporaba kablov s kategorijo odpornosti proti streli, ki ni nižja od tistih v tabeli. 3.11, odvisno od namena kablov in pogojev polaganja. V tem primeru so pri polaganju kablov na odprtih območjih zaščitni ukrepi morda potrebni izredno redko, le na območjih z visoko upornostjo tal in povečano aktivnostjo strele.

Tabela 3.11

3.3.5.3. Zaščita obstoječih optičnih kablov

Na obstoječih optičnih daljnovodih se izvajajo zaščitni ukrepi na območjih, kjer je prišlo do udara strele, dolžina varovanega odseka pa je določena glede na terenske razmere (dolžina hriba ali odseka s povečano upornostjo tal ipd.) , vendar mora biti vsaj 100 m na vsaki strani poškodbe. V teh primerih je treba poskrbeti za polaganje zaščitnih vodnikov.

Dela na opremi zaščitnih ukrepov je treba izvesti takoj po odpravi škode zaradi strele.

3.3.6. Zaščita pred udarom strele električnih in optičnih komunikacijskih kablov, položenih v naselju

Pri polaganju kablov v naseljenem območju, razen v primeru prečkanja in približevanja nadzemnih vodov z napetostjo 110 kV in zgoraj, zaščita pred udarom strele ni zagotovljena.

3.3.7. Zaščita kablov, položenih ob robu gozda, v bližini ločenih dreves, podpor, jamborov

Zaščita komunikacijskih kablov, položenih ob robu gozda, pa tudi v bližini objektov z višino več kot 6 m(prostostoječa drevesa, nosilci komunikacijskih vodov, daljnovodi, strelovodne stebri ipd.) se zagotovi, če je razdalja med kablom in objektom (ali njegovim podzemnim delom) manjša od razdalj, navedenih v tabeli. 3.12 za različne vrednosti upornosti zemlje.

Tabela 3.12

Dovoljene razdalje med kablom in ozemljitveno zanko (podpora)