Ochrona odgromowa
Ochrona odgromowa (ochrona odgromowa, ochrona odgromowa) to zespół rozwiązań technicznych i specjalnych urządzeń zapewniających bezpieczeństwo budynku, a także mienia i znajdujących się w nim osób. Rocznie na świecie zdarza się aż 16 milionów burz, czyli około 44 tysięcy dziennie. Zagrożenie budynków (konstrukcji) na skutek bezpośredniego uderzenia pioruna może prowadzić do:
- uszkodzenia budynku (konstrukcji) i jego części,
- awarie części elektrycznych i elektronicznych znajdujących się wewnątrz,
- śmierć i obrażenia istot żywych znajdujących się bezpośrednio w budynku (konstrukcji) lub w jego pobliżu.
Ochrona odgromowa budynków dzieli się na zewnętrzną i wewnętrzną.
Zewnętrzna instalacja odgromowa
Zewnętrzna ochrona odgromowa to system, który przechwytuje piorun i kieruje go w stronę gruntu, chroniąc w ten sposób budynek (konstrukcję) przed uszkodzeniami i pożarem. W momencie bezpośredniego uderzenia pioruna na placu budowy prawidłowo zaprojektowane i wykonane urządzenie odgromowe musi przyjąć prąd piorunowy i przeprowadzić go przewodami odprowadzającymi do instalacji uziemiającej, gdzie energia wyładowania musi zostać bezpiecznie odprowadzona. Przepływ prądu piorunowego musi następować bez uszkodzenia chronionego obiektu i być bezpieczny dla osób znajdujących się zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz tego obiektu.
Wyróżnia się następujące rodzaje zewnętrznej ochrony odgromowej:
- sieć odgromowa;
- rozciągnięty drut odgromowy;
- piorunochron.
Oprócz wyżej wymienionych tradycyjnych rozwiązań (podanych zarówno w międzynarodowej normie IEC 62305.4, jak i w rosyjskich dokumentach regulacyjnych RD 34.21.122-87 i CO 153-343.21.122-2003), od połowy lat 2000-tych XX w. system wczesnej emisji strumieniowej, zwany także aktywną ochroną odgromową. Korzystanie z tego układu reguluje kilka standardów, przede wszystkim francuski NFC 17-102.
Ogólnie rzecz biorąc, zewnętrzna ochrona odgromowa składa się z następujących elementów:
- Piorunochron(piorunochron, piorunochron) - urządzenie przechwytujące wyładowanie atmosferyczne. Wykonane z metalu (stal nierdzewna lub ocynkowana, aluminium, miedź)
- Przewodniki dolne(zejścia) - część piorunochronu przeznaczona do przekierowania prądu piorunowego z piorunochronu do elektrody uziemiającej.
- Elektroda uziemiająca- część przewodząca lub zestaw wzajemnie połączonych części przewodzących, które są w kontakcie elektrycznym z ziemią bezpośrednio lub poprzez ośrodek przewodzący.
Ochrona odgromowa linii energetycznych
Wewnętrzna instalacja odgromowa
Wewnętrzna ochrona odgromowa to zestaw urządzeń przeciwprzepięciowych (SPD). Celem SPD jest ochrona sprzętu elektrycznego i elektronicznego przed przepięciami w sieci, powstałymi na skutek sprzężeń rezystancyjnych i indukcyjnych, występujących pod wpływem prądu piorunowego. Powszechnie przyjmuje się rozróżnienie przepięć wywołanych bezpośrednim i pośrednim uderzeniem pioruna. Do pierwszego dochodzi, gdy piorun uderza w budynek (konstrukcję) lub linie komunikacyjne połączone z budynkiem (konstrukcją) (linie energetyczne, linie komunikacyjne). Drugi - z powodu uderzeń w pobliżu budynku (konstrukcji) lub uderzenia pioruna w pobliżu linii komunikacyjnych. W zależności od rodzaju trafienia różnią się także parametry przepięciowe.
Przepięcia powstałe na skutek bezpośredniego uderzenia nazywane są typem 1 i charakteryzują się kształtem fali 10/350 µs. Są najbardziej niebezpieczne, ponieważ niosą ze sobą dużo zmagazynowanej energii.
Przepięcia spowodowane wstrząsem pośrednim nazywane są typem 2 i charakteryzują się kształtem fali 8/20 µs. Są mniej niebezpieczne: zmagazynowana energia jest około siedemnaście razy mniejsza niż w przypadku typu 1.
SPD są odpowiednio klasyfikowane.
Dokumenty regulacyjne
W Rosji rozwinęła się trudna sytuacja w związku z dokumentami regulacyjnymi regulującymi wymagania dotyczące ochrony odgromowej budynków. W chwili obecnej istnieją dwa dokumenty, na podstawie których można zaprojektować instalację odgromową.
Są to „Instrukcja ochrony odgromowej budynków i budowli” RD 34.21.122-87 z dnia 30 lipca 1987 r. oraz „Instrukcja ochrony odgromowej budynków, budowli i komunikacji przemysłowej” CO 153-343.21.122-2003 z dnia 30 czerwca 2003 r. .
Zgodnie z przepisami ustawy federalnej z dnia 27 grudnia 2002 r. nr 184-FZ „W sprawie przepisów technicznych” art. 4 Organy wykonawcze mają prawo zatwierdzać dokumenty i akty wyłącznie o charakterze rekomendacyjnym. Dokument ten zawiera „Instrukcję montażu ochrony odgromowej budynków, budowli i komunikacji przemysłowej” CO 153-343.21.122-2003.
Zarządzenie Ministerstwa Energii Rosji z dnia 30 czerwca 2003 r. Nr 280 nie uchyla poprzedniego wydania „Instrukcji ochrony odgromowej budynków i budowli” z dnia 30 lipca 1987 r. Dlatego organizacje projektowe mają prawo korzystać z postanowień dowolnej z wymienionych instrukcji lub ich kombinacji przy ustalaniu danych początkowych i opracowywaniu środków ochronnych.
Proces projektowania komplikuje fakt, że żadna z tych instrukcji nie obejmuje zagadnienia stosowania urządzeń odgromowych i przełączających urządzeń przeciwprzepięciowych. Stara wersja instrukcji w ogóle nie przewidywała takiego rozdziału, a nowa CO 153-343.21.122-2003 omawia to zagadnienie jedynie na poziomie teoretycznym, nie zawiera instrukcji dotyczących praktycznego stosowania urządzeń zabezpieczających. Wszystkie kwestie, które nie są ujęte w samych instrukcjach, są zalecane do rozważenia w innych dokumentach regulacyjnych dotyczących odpowiednich tematów, w szczególności w normach organizacji IEC (Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna).
W grudniu 2011 r. Federalna Agencja ds. Regulacji Technicznych i Metrologii wydała normę GOST R IEC 62305-1-2010 „Zarządzanie ryzykiem. Ochrona odgromowa. Część 1. Zasady ogólne” i GOST R IEC 62305-2-2010 „Zarządzanie ryzykiem. Ochrona odgromowa. Część 2. Ocena ryzyka.” Dokumenty te stanowią autentyczny tekst normy IEC 62305, składający się z czterech części i mają na celu wyjaśnienie sytuacji z instalacjami odgromowymi na terytorium Federacji Rosyjskiej.
Rodzaje ograniczników SPD i typowe schematy zastosowań wewnętrznej ochrony odgromowej
Urządzenie przeciwprzepięciowe
Urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej (SPD) dzielą się na typ 1, typ 2 i typ 3.
Typ 1 jest w stanie przekazać całą energię typowego uderzenia pioruna, nie ulegając zniszczeniu. Ale urządzenie typu 1 utrzymuje dość duże napięcie udarowe (kilka kilowoltów).
Zazwyczaj typ 1 jest instalowany tylko na obszarach wiejskich z liniami napowietrznymi. Wytyczne wymagają typu 1 w budynkach wyposażonych w piorunochrony, a także w budynkach połączonych liniami napowietrznymi oraz w budynkach wolnostojących lub przylegających do wysokich obiektów (drzewa).
Typ 2 nie jest w stanie samodzielnie, bez poprzedzającego typu 1, wytrzymać uderzenie pioruna bez zniszczenia. Jednak jego żywotność jest gwarantowana, jeśli zostanie użyta razem z typem 1. Napięcie udarowe za typem 2 wynosi zwykle około 1,4-1,7 kV.
Typ 3 ze względu na swoją żywotność wymaga użycia typów 1 i 2 przed nim i jest instalowany bezpośrednio obok konsumenta. Może to być np. zabezpieczenie przeciwprzepięciowe lub zabezpieczenie warystorowe w zasilaczach niektórych urządzeń gospodarstwa domowego (automatyka kotłów grzewczych).
SPD nie chroni przed długotrwałymi przepięciami, na przykład przed wzrostem do 380 V podczas „zerowego wypalenia”. Co więcej, długotrwałe przepięcia mogą prowadzić do awarii SPD. W przypadku całkowitego przepalenia SPD z fazy na PE może wyzwolić się na nim ogromna ilość ciepła i w panelu może nastąpić pożar. Aby temu zapobiec, SPD musi być zainstalowany z zabezpieczeniem - wkładkami bezpiecznikowymi lub wyłącznikami automatycznymi.
W przypadku gdy wejście „maszyna” ma wartość nominalną<= 25A, возможно подключение УЗИП за ним, в этом случае вводной автомат также выполняет функции защиты УЗИП.
Programy ochrony odgromowej są wdrażane z priorytetem bezpieczeństwa lub priorytetem bezprzerwowości. W pierwszym przypadku niedopuszczalne jest zniszczenie SPD i innych urządzeń, a także sytuacja, w której ochrona odgromowa jest czasowo wyłączona, ale dopuszczalna jest praca automatyczna z całkowitym wyłączeniem odbiorców. W drugim przypadku dopuszczalne jest tymczasowe wyłączenie instalacji odgromowej, natomiast niedopuszczalna jest przerwa w dostawach do odbiorców.
Podczas jednoczesnej instalacji typu 1 i typu 2 odległość między nimi wzdłuż kabla musi wynosić co najmniej 10 m, odległość między typem 2 a typem 3 i odbiornikami również musi wynosić co najmniej 10 m. W ten sposób powstaje indukcyjność niezbędna dla maszyny wyższy stopień, aby działać wcześniej. Możliwe jest także zastosowanie SPD typu 1+2, które łączą oba urządzenia w jednej obudowie (zabezpieczonej przed przepaleniem tak samo jak typ 1).
Urządzenia SPD mają różne konstrukcje dla różnych systemów TN-C, TN-S i TT. Konieczne jest wybranie urządzenia do systemu uziemiającego.
Zobacz także
Notatki
Spinki do mankietów
- Często zadawane pytania dotyczące ochrony odgromowej. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 27 marca 2012 r. Źródło 29 października 2011 r.
Fundacja Wikimedia.
2010.:Synonimy
Zobacz, co oznacza „ochrona odgromowa” w innych słownikach: Ochrona odgromowa…
Słownik ortografii – podręcznik ochrona odgromowa - System urządzeń ochronnych służących do ochrony budynków i budowli przed wypadkami i pożarami w przypadku uderzenia pioruna [Słownik terminologiczny budownictwa w 12 językach (VNIIIS Gosstroy USSR)] PYTANIE: CO TO JEST OCHRONA ODGROMOWA... ...
Przewodnik tłumacza technicznego Encyklopedia geologiczna
Rzeczownik, liczba synonimów: 2 uziemienie odgromowe (1) ochrona odgromowa (1) Słownik synonimów ASIS. V.N. Trishin. 2013… Słownik synonimów
OCHRONA ODGROMOWA- zespół środków i środków zapewniających bezpieczeństwo ludzi, bezpieczeństwo budynków i budowli, urządzeń i materiałów przed bezpośrednim uderzeniem pioruna, indukcją elektromagnetyczną i elektrostatyczną, a także wprowadzeniem wysokich potencjałów poprzez... ... Rosyjska encyklopedia ochrony pracy
Słownik ortografii – podręcznik- ochrona przed przepięciami (g) przed przepięciami, ochrona odgromowa (g); ochrona odgromowa (g) eng ochrona odgromowa fra ochrona (f) contre la foudre, ochrona (f) contre les décharges atmosphériques deu Blitzschutz (m) spa protección (f) contra rayos … Bezpieczeństwo i higiena pracy. Tłumaczenie na język angielski, francuski, niemiecki, hiszpański
Podobnie jak ochrona przed piorunami... Wielka encyklopedia radziecka
Ochrona odgromowa, zestaw środków technicznych. oznacza ochronę budynków, konstrukcji, a także instalacji elektrycznych urządzenia przed uszkodzeniem na skutek bezpośredniego uderzenia pioruna. Do urządzeń odgromowych zaliczają się piorunochrony, odgromniki itp. Wielki encyklopedyczny słownik politechniczny
System urządzeń ochronnych służących do ochrony budynków i budowli przed wypadkami i pożarami w przypadku uderzenia pioruna (język bułgarski; Български) ochrona odgromowa (język czeski; Čeština) ochrana proti blesku (język niemiecki;… … Słownik konstrukcyjny
Słownik ortografii – podręcznik- ochrona odgromowa, s... Słownik ortografii rosyjskiej
Uderzenie pioruna jest zjawiskiem naturalnym. I dla wszystkich jest absolutnie jasne, że ma to charakter losowy: może trafić, a może nie! Jeśli jednak zostanie trafiony, konsekwencje mogą być bardzo smutne.
Przykład pierwszy: Na skraju lasu, niedaleko malowniczego jeziora, stoi dom z bali. Solidny, przytulny, z metalowym dachem. Podczas silnej czerwcowej burzy piorun uderza w dach domu...
Zanim jednak przejdziemy dalej, musimy powiedzieć kilka słów o fizycznej istocie błyskawicy. Kiedy błyskawica „zaczyna się” od chmury burzowej, kierunek jej rozwoju wyznacza tzw. Lider. Prawie niemożliwe jest przewidzenie trajektorii jego ruchu; czasami można jedynie z pewnym prawdopodobieństwem odgadnąć punkt końcowy, dokąd zmierza. Przywódcę błyskawic można w przenośni porównać do igły, po której następuje nitka. Nitką w naszym przypadku jest tzw. kanał piorunowy. W rdzeniu kanału piorunowego znajduje się silnie zjonizowane powietrze podgrzane do kilku tysięcy stopni, tworzące idealny ośrodek przewodzący pomiędzy chmurą naładowaną do bardzo dużych różnic potencjałów a powierzchnią ziemi. W kanale piorunowym zaczynają płynąć prądy impulsowe o ogromnej wielkości (do setek kiloamperów), których głównym zadaniem jest wyrównanie różnicy potencjałów istniejącej między chmurą a ziemią.
|
Wyobraźmy sobie teraz, że na drodze pioruna pojawiła się przeszkoda w postaci chaty, domu drewnianego lub innego obiektu (rury w kotłowni, budynek fabryki, maszt antenowy obiektu komunikacyjnego, po prostu wysokie drzewo... ). Po przebyciu dystansu kilkuset, a nawet więcej metrów, który kosztowałby piorun, wypalenie dziury w blachodachówce dachu, przysmażając jednocześnie krokwie, przebiło izolację kabla ułożonego na poddaszu, powodując zwarcie w instalacji elektrycznej i rozprzestrzeniając łuk lub fontannę iskier pomiędzy dachem a rurami rynien, a następnie w ten sam sposób po drodze na ziemię, podpalając puch topoli, który nie miał czas zmoknąć... Straszną bajkę można opowiadać długo. Ale przerażające jest to, że czasami bajka staje się rzeczywistością. Coś podobnego przydarzyło się temu domowi na skraju lasu; jedyne, co uratowało go przed katastrofą, to fakt, że właściciele byli w domu i zdołali ugasić pożar drewnianych konstrukcji dachowych! A co by było, gdyby w tym czasie dom był pusty?! A co by było, gdyby to wydarzyło się w nocy... kiedy wszyscy spali?!
A teraz kolejna sprawa! I niech chociaż ktoś powie, że jest od tego ubezpieczony, chyba że wyciągnął już wnioski z gorzkich doświadczeń własnych lub cudzych i nie zapewnił wszystkich niezbędnych rozwiązań technicznych, aby zminimalizować nieprzyjemne skutki uderzenia pioruna. A więc: trwa budowa elitarnego budynku mieszkalnego z dużym zagospodarowanym terenem, fontannami, altankami, kortem tenisowym... Wiadomo, że koszt takiego obiektu jest bardzo, bardzo wysoki. Zaplanowane wewnętrzne sieci inżynieryjne (elektryczne, klimatyzacyjne, systemy inteligentnego domu, systemy bezpieczeństwa i monitoringu wizyjnego itp.) odpowiadają wyglądowi.
|
Podczas burzy piorun uderzył w sosnę znajdującą się na statku, obok której ułożono w ziemi kabel elektryczny, aby oświetlić ścieżkę spacerową. Prądy piorunowe, uszkodziwszy izolację kabla, przedostały się poprzez jego metalowe przewodniki do rozdzielnicy głównej zlokalizowanej w odrębnym budynku gospodarczym. Po spaleniu kilku wyłączników automatycznych rozprzestrzeniły się po wszystkich obwodach elektrycznych podłączonych do tego panelu, w tym przenikając do pomieszczeń zautomatyzowanej kotłowni gazowej, która została już zainstalowana i działała. W wyniku dotarcia tylko niewielkiej części całkowitego prądu piorunowego do sterownika (elektronicznego urządzenia sterującego) kotłowni, został on natychmiast wyłączony. Koszt takiego urządzenia może wynosić od kilku tysięcy dolarów lub więcej. Od razu trzeba powiedzieć, że straty mogłyby być znacznie większe, gdyby w tym obiekcie uruchomiono wszystkie wymienione powyżej systemy. Uratował go fakt, że budynek mieszkalny był jeszcze w fazie wykańczania, a przewidziana w projekcie instalacja elektroniczna nie została jeszcze zainstalowana i podłączona do sieci elektroenergetycznej.
Nadszedł czas, aby odpowiedzieć na pierwszą część pytania zadane na początku artykułu:
Co to jest ochrona odgromowa?
Ochrona odgromowa to cała gama rozwiązań technicznych i urządzeń specjalnych. Przede wszystkim w domu należy zainstalować zewnętrzną instalację odgromową (patrz zdjęcia poniżej). Jego głównym elementem jest jeden lub więcej piorunochronów. Urządzenia te mogą mieć różny wygląd, ale wszystkie muszą spełniać bardzo ważne zadanie - zapobiegać przedostawaniu się piorunów na powierzchnię dachu i jego elementów, a także na elewacje budynku i otaczającego go terenu. Z piorunochronów wzdłuż ścian budynku opuszcza się kilka metalowych przewodników zwanych przewodami dolnymi. Ich zadaniem jest skierowanie prądów wyładowań atmosferycznych do specjalnych urządzeń uziemiających znajdujących się pod powierzchnią ziemi z dala od wejść do domów i ścieżek spacerowych. Strefy ochronne piorunochronów, umiejscowienie urządzeń uziemiających oraz trasy ułożenia przewodów wyznacza projektant układu zasilania obiektu. I bardzo ważne jest, aby zrobić to na etapie projektu architektonicznego budynku, przy obowiązkowej interakcji z architektem. Wtedy będzie można uniknąć wielu trudności technologicznych, które z pewnością się pojawią (mamy już smutne doświadczenia) przy montażu zewnętrznej instalacji odgromowej na gotowym domu, lśniącym świeżymi materiałami wykończeniowymi! Wtedy możliwe będzie maksymalne zamaskowanie wszystkich elementów tego bardzo ważnego dla domu systemu, tak aby organicznie wpasowały się w jego wygląd i architekturę!!!
|
Powyższe zdjęcia przedstawiają dom, którego instalację odgromową wykonano w postaci tzw. siatki odgromowej. Ponieważ budynek ma nieco skomplikowaną architekturę, oprócz siatki, na wystających elementach konstrukcji dachu montuje się dodatkowe pionowe piorunochrony kołkowe, co powinno zapewnić zwiększenie strefy ochronnej przed bezpośrednim uderzeniem pioruna. Istnieje kilka metod obliczania takiej instalacji odgromowej. Aby prawidłowo umieścić i zamontować wszystkie jego elementy, należy skontaktować się ze specjalistami w tej dziedzinie, ponieważ w przeciwnym razie jego wydajność będzie niedopuszczalnie niska i w żaden sposób nie będzie odpowiadała poniesionym kosztom materiałowym.
Jej głównym elementem jest tzw. aktywny piorunochron. Zasada działania takiej instalacji odgromowej polega na tym, że podczas burzy wokół aktywnego piorunochronu tworzy się obszar jonizacji. I w tym momencie, gdy natężenie pola elektrycznego pomiędzy chmurą burzową a powierzchnią ziemi osiągnie wartość krytyczną (tj. wyładowanie piorunowe stanie się nieuniknione), nadchodzący przywódca (wyładowanie iskrowe) rusza od piorunochronu w stronę pioruna już rozwija się z chmury. W przypadku, gdy piorun będzie kontynuował swoją drogę do chronionego obiektu, z pewnością zostanie „przyciągnięty” do piorunochronu (w jego projektowej strefie ochronnej). Jeśli odsunie się od strefy ochronnej, aktywny piorunochron nie będzie miał na niego żadnego wpływu. Zaletą takiego systemu odgromowego jest względna łatwość montażu i minimalny wpływ na wygląd domu. Wadą jest brak krajowych ram regulacyjnych dotyczących jego stosowania. Jednak różne konstrukcje tego typu są szeroko stosowane w USA, Francji, krajach bałtyckich, Polsce i wielu innych krajach. Głównym standardem stosowania aktywnych systemów odgromowych jest francuska norma NFC 17-102.
Podsumowując, pamiętaj o jednej bardzo ważnej rzeczy. Początkowo zasada działania aktywnych instalacji odgromowych opierała się na wykorzystaniu izotopów promieniotwórczych, co oczywiście nie przyczyniło się do ich popularności! Obecnie nie stosuje się takich rozwiązań technicznych, ale mimo to wybierając to bardzo drogie urządzenie techniczne, zapytaj sprzedawcę, jak jest zbudowane i jaka jest zasada jego działania, a jeśli w odpowiedzi nie usłyszysz niczego zrozumiałego, uważaj, aby nie kupować go pochopnie . Bóg chroni sejf!!!
Dlaczego więc nadal potrzebujemy ochrony odgromowej?
Prawdopodobnie już się tego domyśliłeś! Oczywiście przede wszystkim po to, aby chronić dom przed ogniem w przypadku uderzenia pioruna! Po uderzeniu pioruna system składający się z niezawodnie połączonych ze sobą przewodników wyznaczy najbardziej bezpośrednią, najłatwiejszą ścieżkę dla prądów piorunowych do punktu, do którego tak dąży - do ziemi! W tym przypadku nie będzie iskier, ponieważ nie ma szczelin, przez które trzeba przeskoczyć w postaci iskry. Przekroje zewnętrznych elementów odgromowych są takie, że przy przepływie przez nie bardzo dużych prądów piorunowych nie nastąpi silne nagrzewanie. Tak, i są one układane zgodnie z międzynarodowymi, a obecnie rosyjskimi dokumentami regulacyjnymi („Instrukcje montażu ochrony odgromowej budynków, konstrukcji i komunikacji przemysłowej”, SO-153-34.21.122-2003), w pewnej odległości od powierzchni ściany i dach, jeżeli są wykonane z materiału palnego.
Dzięki pierwszemu przykładowi wszystko stało się jasne. Ale co z drugim przypadkiem, gdy piorun uderza w drzewo, ale na obszarach podmiejskich może się to zdarzyć cały czas! Jeszcze poważniejsze szkody mogą wystąpić, jeśli piorun uderzy bezpośrednio w napowietrzne linie energetyczne, które są główną metodą dostarczania energii elektrycznej na obszarach wiejskich. W takim przypadku główna część jego prądów przepłynie przez urządzenie wejściowe twojego domu i dalej, wszystkimi możliwymi ścieżkami, do ziemi. Kto wie, jakie to będą ścieżki i jaki kosztowny sprzęt te prądy mogą napotkać po drodze. Aby zachować nowoczesny, złożony i inteligentny sprzęt elektroniczny, konieczne jest umieszczenie na drodze prądów piorunowych niezawodnej przeszkody w postaci urządzeń przeciwprzepięciowych. Razem z układem wyrównywania potencjałów, który musi zapewnić projektant, stworzą wewnętrzną instalację odgromową Twojego domu. Wyobraź sobie taką sytuację: wrona siedzi na drucie napowietrznej linii energetycznej. I chociaż przez przewody przepływają duże prądy, mimo że są tam wysokie napięcia, to ptakowi nie wyrządzają one żadnej krzywdy, bo przez niego nie przepływają. Ale to wszystko, dopóki nie zostanie złapany, beztrosko trzepocząc skrzydłem, na pobliskim drucie. Nie będziemy dalej kontynuować... To samo dzieje się w Twoim domu. Prawidłowo wykonany system uziemienia i wyrównywania potencjałów zapobiegnie porażeniu prądem osób znajdujących się w domu lub w jego pobliżu, także podczas burzy. Ponieważ w domu nie będzie punktów o różnych potencjałach, nie będzie miejsca, w którym mogą płynąć prądy. Urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej (ograniczniki, warystory, urządzenia kombinowane) zapewniają krótkotrwałe połączenie z systemem wyrównywania potencjałów tych przewodów (elektrycznych, telefonicznych, telewizyjnych i innych), które w normalnym stanie nigdy nie są podłączone do uziemienia. Wszystkie prądy, które powinny płynąć przez Twoje urządzenia gospodarstwa domowego, przepłyną przez zaprojektowane do tego urządzenia, co uchroni je przed awariami elektrycznymi. A potem wszystko wróci do pierwotnego stanu. Najprawdopodobniej nawet niczego nie zauważysz!!
Wyładowaniu atmosferycznemu, które uderza w elementy konstrukcyjne konstrukcji, towarzyszy imponujący efekt elektromagnetyczny. To z kolei ma najbardziej negatywny wpływ na funkcjonowanie urządzeń elektrycznych. Zaprojektowanie instalacji odgromowej pozwala ograniczyć uszkodzenia żył kablowych i zminimalizować prawdopodobieństwo uszkodzenia obiektu przez silny ładunek.
Struktura
Piorunochron jest biernym środkiem ochronnym, zapewniającym bezpieczną pracę obiektów, chroniącym zdrowie i życie personelu i mieszkańców podczas niszczycielskich skutków klęsk żywiołowych. Systemy odgromowe składają się z następujących głównych elementów:
- Odbiornik wyładowczy.
- Przewodnik dolny.
- Pętla uziemiająca.
Rodzaje ochrony odgromowej
Obecnie wyróżnia się aktywne i pasywne systemy ochrony odgromowej. Wersja tradycyjna – pasywna składa się z odbiornika wyładowczego, elementu przewodzącego prąd i uziemienia. Zasada działania takiego systemu jest dość prosta. Piorunochron absorbuje uderzenie pioruna, a następnie kieruje je do uziemienia poprzez ścieżki przewodzące przewodu odprowadzającego. Ostatecznie wyładowanie gaśnie w ziemi.
Z kolei aktywny system odgromowy działa zgodnie z zasadą. Dzięki temu efektowi wyładowanie zostaje przechwycone. Aktywne systemy odgromowe składają się z tych samych elementów, co systemy pasywne. Jednak ich zasięg działania jest znacznie większy i sięga około 100 metrów. W tym przypadku chroniony jest nie tylko obiekt, na którym zamontowane są elementy systemu, ale także pobliskie budynki.
Aktywna ochrona odgromowa jest znacznie skuteczniejsza. Nic więc dziwnego, że tę opcję preferują użytkownicy w większości krajów rozwiniętych. Jednak koszt takich rozwiązań jest znacznie wyższy.
Opcje odbiorników wyładowczych
W wersji standardowej korpus pełny to zwykły metalowy sworzeń, który montowany jest w pozycji pionowej na dachu konstrukcji. Niezwykle istotne jest zabezpieczenie tego elementu w najwyższym, otwartym punkcie dachu. Jeżeli budynek posiada skomplikowaną konstrukcję dachu, w celu podniesienia poziomu bezpieczeństwa zaleca się montaż kilku odbiorników odprowadzających.
Istnieją osobne opcje piorunochronów, które różnią się w zależności od ich konstrukcji:
- Zabezpieczenie pinów.
- Metalowy kabel.
- Siatka odgromowa.
Zabezpieczenie pinów
Jeśli konstrukcja zawiera dach metalowy, właściwym rozwiązaniem jest zainstalowanie odgromnika kołkowego. Odbiornik wyładowczy w postaci standardowego metalowego pręta jest instalowany na wzniesieniu. Ten ostatni jest podłączony do uziemienia poprzez przewody odprowadzające.
Zabezpieczenie pinowe może mieć postać okrągłego pręta metalowego o przekroju co najmniej 8 mm lub kawałka taśmy metalowej o parametrach 25 x 4. Długość elementu odbierającego wyładowanie musi być taka, aby jego koniec unosił się powyżej najwyższego punktu obiektu o około 2 metry.
Zdolność systemu odgromowego i uziemiającego do ochrony dużych obszarów przed uszkodzeniem przez wyładowanie zależy bezpośrednio od wysokości sworznia. Obszar, który może chronić piorunochron kołkowy, definiuje się jako okrąg o promieniu równym wysokości pręta.
Ochrona kabla
Jeżeli dach jest pokryty łupkiem, odbiornik wyładowań atmosferycznych wykonany jest w postaci metalowego kabla. Ten ostatni jest rozciągnięty wzdłuż kalenicy dachu. Wysokość jego lokalizacji powinna wynosić co najmniej 0,5 metra od powierzchni.
Jeśli konieczne jest stworzenie najbardziej niezawodnej ochrony, do naprężenia kabla stosuje się metalowe wsporniki, które są odizolowane od odbiornika wyładowań. Metodę tę można zastosować także w przypadku budynków z dachami drewnianymi i dachówkami pokrytymi dachówką ceramiczną.
Ochrona siatki
To rozwiązanie jest najtrudniejsze do wdrożenia. Zwykle stosowany do dachów krytych dachówką. Odbiornikiem wyładowczym w tym przypadku jest siatka druciana ułożona na dachu budynku. Przekrój przewodów elektrycznych w tym przypadku powinien wynosić co najmniej 6 mm, a odstęp ogniw powinien wynosić około 6 x 6 m.
Rozważany układ łączy się z przewodem odprowadzającym i elementem uziemiającym poprzez spawanie. Jeżeli nie jest to możliwe, dopuszczalne jest zastosowanie łączników śrubowych.
Montaż przewodów odprowadzających odbywa się tutaj za pomocą okrągłego drutu stalowego. Układa się je do ziemi wzdłuż ścian i dachu budynku, mocując przewody elektryczne za pomocą specjalnych wsporników.
Trasę ułożenia elementów przewodzących dobiera się w taki sposób, aby elementy przewodzące prąd nie stykały się z drzwiami, oknami, werandami, metalowymi bramami garażowymi i innymi konstrukcjami, z którymi w trakcie eksploatacji obiektu może wchodzić człowiek.
Jeśli budynek zawiera w swojej konstrukcji dużą ilość materiałów łatwopalnych (styropian, drewno, tworzywa sztuczne), przewody odprowadzające należy ułożyć w odległości około 15-20 cm od powierzchni. Takie podejście do aranżacji instalacji odgromowej będzie pomocne unikać pożarów podczas silnych, długotrwałych burz.
W tym przypadku można również zainstalować wewnętrzną instalację odgromową, która polega na zainstalowaniu specjalnych ograniczników zdolnych do ochrony urządzeń elektrycznych przed przepięciami. Środki takie umieszcza się w pobliżu miejsca wprowadzenia kabla zasilającego do obiektu.
Przewodnik dolny
Jest obowiązkowym elementem instalacji odgromowych. Zaprojektowany do przenoszenia ładunku do pętli masy.
Przewodnikiem prądowym jest drut metalowy o grubości co najmniej 6 mm, który jest podłączony do odbiornika wyładowań. Połączenie obu elementów pozwala na przejęcie obciążeń do 200 000 Amperów. Najważniejszym warunkiem łączenia tych elementów konstrukcyjnych jest wykonanie bardzo niezawodnego spawania, co eliminuje możliwość zerwania połączeń i osłabienia mocowań pod wpływem wiatru lub opadających warstw śniegu.
Przewód odprowadzający opuszcza się wzdłuż ścian obiektu z dachu, zabezpieczając przewód za pomocą wsporników. Koniec metalowego drutu jest skierowany do pętli uziemienia. Jeśli system obejmuje instalację kilku elementów przewodzących ładunek, umieszcza się je w odległości około 20-25 metrów od siebie, w maksymalnej możliwej odległości od drzwi i okien.
Zgodnie z przepisami bezpieczeństwa zabrania się gwałtownego zginania przewodów. Dokonywanie takich błędnych obliczeń zwiększa prawdopodobieństwo wyładowania iskrowego w przypadku uderzenia pioruna w obiekt. To z kolei może doprowadzić do zapalenia się konstrukcji.
Podczas instalowania instalacji odgromowej zaleca się, aby przewód odprowadzający był jak najkrótszy. Jednocześnie zaleca się montaż bliżej ostrych występów, krawędzi szczytów,
Grunt
Zaprojektowane tak, aby zapewnić efektywny zrzut ładunku do podłoża. Składa się z kilku połączonych ze sobą elektrod wbitych w ziemię.
Zgodnie z przepisami podczas uruchamiania obiektu należy początkowo zapewnić wspólne uziemienie dla wszystkich urządzeń elektrycznych podłączonych do sieci. Jeśli go nie ma, przygotowanie elementu nie jest takie trudne. Aby to zrobić, weź przewodnik stalowy lub miedziany o przekroju 50-80 mm. Wykopuje się rów o długości 3 m i głębokości co najmniej 0,8 m. Pręty wbija się w przeciwległe strony wnęki i łączy za pomocą stalowej poprzeczki poprzez spawanie. Do powstałej konstrukcji przymocowany jest przewód odprowadzający. Na koniec malowane są kolanka spawalnicze, po czym konstrukcja uziemiająca jest wbijana w dno wykopu.
Sprawdzanie instalacji odgromowych
Testowanie układu rozładowania polega na oględzinach elementów konstrukcyjnych, a także pomiarze wskaźników rezystancji. Zewnętrznie sprawdzana jest niezawodność połączenia styków piorunochronu, przewodów odprowadzających i uziemienia. Wszystkie punkty spawania są gwintowane młotkiem.
Wykonywanie pomiarów wskaźników rezystancji przewodów uziemiających poszczególnych piorunochronów wymaga obecności specjalnego sprzętu zarejestrowanego zgodnie z przepisami.
W rezultacie
Jak widać, istnieje kilka opcji ochrony odgromowej obiektu. Określone rozwiązania dobierane są w zależności od wielkości budżetu, charakteru obiektu i konieczności zapewnienia określonego poziomu bezpieczeństwa.
Obecnie opracowywanie projektów zasilania przy oddawaniu obiektu do eksploatacji nie przewiduje stworzenia ochrony odgromowej. Przynajmniej jego obecność nie jest wymogiem obowiązkowym. Dlatego decyzję o celowości zainstalowania systemu ochrony budynku przed skutkami wyładowań atmosferycznych podejmuje każdy właściciel na podstawie osobistych rozważań.
Mechanizm wyładowań atmosferycznych został wystarczająco zbadany, ale natura często zaskakuje i w niektórych przypadkach nawet profesjonaliści znajdują się w ślepym zaułku. Skuteczna instalacja odgromowa obejmuje zewnętrzną i wewnętrzną ochronę odgromową. Pierwsza chroni przed bezpośrednim uderzeniem pioruna w dom, budynek lub dowolny obiekt (antenę satelitarną, pomnik, zbiornik paliwa itp.). Jednocześnie eksperci od dawna są zaznajomieni z możliwym rozprzestrzenianiem się prądu piorunowego za pośrednictwem komunikacji podziemnej i naziemnej, takiej jak rurociągi i sieci komunikacyjne. Nauczyli się niezawodnie chronić ludzi i ich mienie przed bezpośrednimi szkodami wyładowań atmosferycznych. Zgodnie z obowiązującymi przepisami krajowymi określa się kategorie ochrony przed bezpośrednim uderzeniem pioruna i wykonuje obliczenia ochrony odgromowej.
Wyrażenie „wewnętrzna ochrona odgromowa” dla wielu nie jest do końca jasne. Piorun nie może przedostać się do budynku przez szybę okienną, wentylację czy komin, dlatego wielu nie rozumie, dlaczego konieczne jest stworzenie ochrony wewnętrznej i co można uznać za skuteczną wewnętrzną ochronę odgromową. Dzięki skutecznej zewnętrznej ochronie odgromowej wyładowania elektryczne są wychwytywane przez piorunochron i kierowane przewodami odprowadzającymi poprzez specjalne przyłącza uziemiające w celu ich odprowadzenia w ziemi. Jednak cały zestaw tych środków i urządzeń nie chroni przed polem elektromagnetycznym powstającym podczas tego procesu. Może łatwo wniknąć głęboko w budynek i spowodować awarię elektroniki użytkowej, a także skomplikowanych jednostek mikroprocesorowych. Pole elektromagnetyczne może zakłócić działanie automatyki i spowodować błędne lub nieprawidłowe polecenia w układach sterowania. Wewnętrzna instalacja odgromowa pozwala niezawodnie chronić cały wrażliwy sprzęt elektroniczny znajdujący się wewnątrz budynku.
Wewnętrzna ochrona odgromowa: istotne bezpieczeństwo
Doświadczeni specjaliści uważają podział ochrony odgromowej na zewnętrzną i wewnętrzną za arbitralny. Siła negatywnego wpływu pola elektromagnetycznego wewnątrz domu zależy bezpośrednio od drogi propagacji pioruna i ścieżek przepływu prądu. Wyraźnym tego przykładem jest niefikcyjny przykład z życia wzięty. Zagraniczni architekci w naszym kraju zaprojektowali i zbudowali ciekawy budynek wysoki na wieżę telewizyjną. Architekci wykorzystali cienką iglicę zamontowaną pionowo jako elegancką dekorację konturu budynku. Podstawa iglicy znajdowała się na poziomie gruntu, a szczyt przekraczał dach o 50 m. Ta decyzja architektów nie wywołała negatywnej opinii elektryków, a wręcz przeciwnie, spodobała im się.
Statystyki mówią, że w środkowoeuropejskiej części Rosji piorun uderza w 350-metrowe budynki średnio 10-15 razy w sezonie burzowym. Według obserwacji tylko dwa z nich mają standardowy mechanizm wyładowania, to znaczy powstają w chmurze burzowej i schodzą na ziemię poprzez kanał plazmowy. Wszystkie pozostałe powstają w najwyższym punkcie samego budynku i pędzą od niego w górę do chmury burzowej. Zjawisko to nazywane jest „wschodzącą błyskawicą”. Ze względu na to, że miejsce powstania i początku pioruna znajduje się na szczycie konstrukcji, łatwo je przechwycić. Wydawałoby się, że piorunochron nie jest potrzebny; jego funkcje zastąpiła iglica.
Problem został zidentyfikowany po szczegółowej analizie i analizie obecnej sytuacji. Iglica znajdowała się przy tylnej ścianie budowli. Ze względu na mocno wyrażoną asymetryczną geometrię budynku okazało się, że wyładowanie piorunowe kierowane było skoncentrowanym strumieniem w kierunku gruntu wzdłuż tylnej ściany. Jednocześnie wytworzył pole magnetyczne o ogromnej sile, którego niczym nie zrekompensowano. Silne pole elektromagnetyczne stworzyło ogromne zagrożenie dla wewnętrznej sieci elektrycznej budynku. Dlatego projektanci musieli stworzyć skomplikowany system zewnętrznej ochrony odgromowej, który obniżyłby wartość całkowitego pola elektromagnetycznego. Wszystkie ich wysiłki w dalszym ciągu nie pomogły w całkowitym zabezpieczeniu wyposażenia elektrycznego w tym budynku i fachowcy musieli zaprojektować i zamontować wewnętrzne elementy odgromowe.
Drugim uderzającym przykładem znaczenia właściwej organizacji ochrony wewnętrznej jest zbiornik z paliwem płynnym, który znajduje się na świeżym powietrzu. Obiekt ten został zaprojektowany w taki sposób, aby nie obawiał się bezpośredniego wyładowania piorunowego. Jednak nawet tutaj podczas burzy często odnotowuje się poważne pożary. Do poważnych wypadków dochodzi w wyniku zapłonu łatwopalnych gazów gazowych nad zaworem oddechowym zbiornika. Dzieje się tak, gdy niedoskonały system blokowania płomienia umożliwia przedostanie się płomienia do zbiornika. Specjalnie w takich przypadkach obiekty te wyposaża się w automatyczne alarmy przeciwpożarowe i systemy gaśnicze. Podczas wypadków pole elektromagnetyczne wytwarzane przez prąd piorunowy jest przyczyną awarii tych systemów i podstawową przyczyną poważnych wypadków.
Urządzenia przeciwprzepięciowe
Nawet dobrze wykonane działania w zakresie projektowania zabezpieczeń przed negatywnymi skutkami wyładowań atmosferycznych oraz prawidłowe obliczenia ochrony odgromowej nie pozwalają na 100% ochronę wewnętrznych obwodów elektrycznych przed niszczycielskim działaniem pola elektromagnetycznego. Głównym elementem ochrony wewnętrznej są urządzenia zapobiegające przepięciom (SPD) oraz specjalne ekrany metalowe. Główną funkcją SPD jest blokowanie rozprzestrzeniania się wysokich potencjałów na drodze do podłączonego sprzętu elektrycznego. Ze względu na ogromną różnorodność urządzeń elektrycznych wymagających ochrony, wiodący producenci SPD oferują szeroką gamę konfiguracji tych urządzeń. W przypadku tych produktów są zmuszeni przydzielać osobne woluminy wielkoformatowe i zakup dla nich komponentów odgromowych bez szczegółowych konsultacji może być dość trudny.
Urządzenia SPD są niezbędne, aby zapobiec przedostawaniu się przepięć do obwodów elektrycznych do urządzeń gospodarstwa domowego. Ich mechanizm działania polega na szybkim przerwaniu towarzyszącego mu łuku elektrycznego, co w niektórych przypadkach jest bardzo trudne. Wymagania dotyczące tych urządzeń ochronnych są dość rygorystyczne. Niektóre produkty muszą spełniać swoje funkcje bezbłędnie i z dużą niezawodnością, pomimo swoich miniaturowych wymiarów i ogromnej liczby chronionych mikroukładów. Od tego zależy nie tylko bezpieczeństwo i stabilne funkcjonowanie obiektu, ale często życie wielu setek i tysięcy ludzi.
Większość światowych producentów SPD do ochrony odgromowej posiada specjalne laboratoria badawczo-testujące, które szukają sposobów rozwiązania problemu niezawodności najmniejszych SPD. Kompleksy testowe symulują wszystkie możliwe negatywne skutki wyładowań atmosferycznych na urządzenia ochronne. Ponadto specjaliści z tych działów rozwiązują problemy kompatybilności SPD z urządzeniami wysokiej częstotliwości (kanały transmisji informacji, systemy bezpieczeństwa telewizji korporacyjnej itp.). Dlatego grube katalogi producentów są raczej kluczem do pomyślnej realizacji najbardziej złożonego projektu ochrony odgromowej. Przecież na pewno dają gwarancję, że bez problemu kupisz niezbędne elementy instalacji odgromowej.
Kalkulacja kosztów
Nasze obiekty
Przedstawiciele organizacji budowlanych i właściciele domów zawsze stają przed pytaniem, czym jest ochrona odgromowa, z czego się składa, na czym polega, jak wybrać najlepszą opcję, czy jest ona obowiązkowa, czy nie i z kim się w tej sprawie skonsultować. Pomimo faktycznej złożoności technicznej problemu, nadal będziemy próbować go rozgryźć.
Ochrona odgromowa to zespół środków technicznych obejmujący etapy projektowania, montażu i konserwacji, mający na celu ochronę obiektu zarówno przed bezpośrednim uderzeniem pioruna, jak i związanymi z nim niekorzystnymi zjawiskami elektrycznymi.
Jakie jest niebezpieczeństwo?
Podczas burzy wszystkie budynki, szczególnie jeśli są wyższe od otaczających je konstrukcji, mogą potencjalnie zostać uderzone piorunem. Siła tego naturalnego zjawiska jest taka, że topi piasek, ale jeśli dostanie się na plac budowy, powoduje znaczne zniszczenia i pożar.
Ale oprócz tego atmosfera burzowa niesie ze sobą jeszcze jedno niebezpieczeństwo - naelektryzowane powietrze może wywoływać silne impulsy elektromagnetyczne, powodując przepięcia w sieci elektrycznej. Dla nowoczesnych budynków mieszkalnych, biurowych, przemysłowych i domów prywatnych wypełnionych wszelkiego rodzaju elektroniką oznacza to nieuniknione awarie, zwarcia, awarie sprzętu i pożary, które mogą wykraczać poza lokalne.
Zatem zagrożenie jest całkowicie realne, a środki bezpieczeństwa są niezwykle istotne dla każdej konstrukcji.
Jak się chronić?
Na szczęście postęp nie stoi w miejscu. Współczesna inżynieria oferuje całą gamę środków ochronnych, zwanych łącznie ochroną odgromową lub ochroną odgromową.
Technicznie obejmuje to:
- Zewnętrzna instalacja odgromowa
- Wewnętrzna instalacja odgromowa
chroni przed bezpośrednim wyładowaniem. Składa się z masztu zwodów, na którym znajduje się uderzenie główne, przewodu odprowadzającego i uziemienia, które zapewniają odprowadzanie wyładowań do ziemi. Rodzaj systemu może być pasywny (tradycyjny piorunochron) lub aktywny (przechwytujący piorun w wyniku jonizacji powietrza wokół piorunochronu);
chroni sieci i urządzenia elektryczne przed zjawiskami wtórnymi. Składa się z urządzeń ochrony przeciwprzepięciowej i układu wyrównywania potencjałów
Środki ochrony odgromowej obejmują:
Projekt
Aby prawidłowo przeprowadzić wszystkie środki ochronne, niezwykle ważne jest wykonanie projektu wysokiej jakości, który uwzględni nie tylko cechy konkretnego budynku, ale także spełni wszystkie dokumenty regulacyjne. Najlepszą opcją jest, gdy projekt ochrony odgromowej jest wykonywany w momencie ogólnego projektowania budynku, ponieważ w takim przypadku istnieje możliwość wykorzystania wewnętrznych elementów konstrukcji jako elementów instalacji odgromowej, co obniży jej koszt. Dziś przy projektowaniu coraz częściej stosuje się strefową koncepcję ochrony odgromowej, której podstawowe zasady można znaleźć.
Firma MZK-Electro szybko i sprawnie wykona projekt instalacji odgromowej lub jej poszczególnych elementów w oparciu o sprzęt światowej sławy producentów.
Instalacja
Zwykle, jeśli masz przejrzysty projekt, niezbędny sprzęt i doświadczonych specjalistów, zajmuje to od 1 do 3 dni, w zależności od złożoności i objętości pracy. System można zamontować o każdej porze roku, jednak wskazane jest wcześniejsze przygotowanie się na sezon burzowy.
Praca
Wszelkie skomplikowane urządzenia techniczne mają własne przepisy dotyczące konserwacji zapobiegawczej, a instalacja odgromowa nie jest wyjątkiem. Aby zapewnić nieprzerwaną pracę, wymagane są okresowe przeglądy i testowanie systemów. W razie awarii pomoc fachowców jest niezastąpiona, bo... Identyfikacja przyczyn i ich eliminowanie wymaga kwalifikacji i umiejętności.
Całą gamę wydarzeń można zamówić w firmie MZK-Electro. U nas otrzymają Państwo kompleksowe doradztwo we wszystkich kwestiach związanych z ochroną odgromową oraz wykwalifikowaną obsługę. Każdy specjalista naszej firmy wyróżnia się głęboką wiedzą i wieloletnim doświadczeniem, cały sprzęt i prace są certyfikowane - to wszystko pozwala nam zagwarantować rezultaty.