Kategorizacija objekta prema 153 34.122. Zaštita od udara groma električnih i optičkih komunikacionih kablova položenih u naseljenim mestima

SO 153-34.21.122-2003

INSTRUKCIJE
ZA ZAŠTITU OD GROMA ZGRADA, KONSTRUKCIJA I INDUSTRIJSKIH KOMUNIKACIJA

SASTAVLJAČI: Doktor tehničkih nauka E.M. Bazelyan - ENIN nazvan po. G.M.Krzhizhanovsky, V.I.Polivanov, V.V.Shatrov, A.V.Tsapenko

ODOBRENO naredbom Ministarstva energetike Ruske Federacije od 30. juna 2003. N 280

1. UVOD

Uputstvo za postavljanje gromobranske zaštite zgrada, objekata i industrijskih komunikacija (u daljem tekstu Uputstvo) odnosi se na sve vrste zgrada, objekata i industrijskih komunikacija, bez obzira na resornu pripadnost i oblik svojine.

Ovo Uputstvo je namenjeno za upotrebu u izradi projekata, izgradnji, eksploataciji, kao i za rekonstrukciju zgrada, objekata i industrijskih komunikacija.

U slučajevima kada su zahtjevi industrijskih propisa stroži od onih u ovim Uputstvima, preporučuje se pridržavanje industrijskih zahtjeva prilikom razvoja zaštite od groma. Isto se preporučuje i kada se zahtjevi ovog uputstva ne mogu kombinovati sa tehnološkim karakteristikama štićenog objekta. Istovremeno, sredstva i metode gromobranske zaštite moraju osigurati potrebnu pouzdanost.

Prilikom izrade projekata zgrada, objekata i industrijskih komunikacija, pored zahtjeva ovog uputstva, uzimaju se u obzir i dodatni zahtjevi za zaštitu od groma u skladu sa drugim važećim normama, pravilima, uputstvima i državnim standardima.

Kod standardizacije gromobranske zaštite polazi se od toga da nijedan uređaj ne može spriječiti razvoj groma.

Primjena standarda pri odabiru gromobranske zaštite značajno smanjuje rizik od oštećenja od udara groma.

Vrsta i smještaj gromobranskih uređaja moraju biti odabrani u fazi projektovanja novog objekta kako bi se maksimalno iskoristili provodni elementi potonjeg. Time će se olakšati razvoj i implementacija gromobranskih uređaja u kombinaciji sa samim objektom, poboljšati njegov estetski izgled, povećati efikasnost gromobranske zaštite i minimizirati troškove i radnu snagu.

2. OPĆE ODREDBE

2.1. Termini i definicije

Munja udara u zemlju - električno pražnjenje atmosferskog porijekla između grmljavinskog oblaka i zemlje, koje se sastoji od jednog ili više strujnih impulsa.

Hit point - tačka u kojoj grom dodiruje tlo, zgradu ili gromobranski uređaj. Udar groma može imati nekoliko tačaka udara.

Zaštićeni objekat - zgrada ili građevina, njen dio ili prostor za koju je postavljena gromobranska zaštita koja ispunjava zahtjeve ovog standarda.

Uređaj za zaštitu od groma - sistem koji vam omogućava da zaštitite zgradu ili strukturu od efekata groma. Uključuje vanjske i unutrašnje uređaje. U posebnim slučajevima gromobranska zaštita može sadržavati samo vanjske ili samo unutrašnje uređaje.

Uređaji za zaštitu od direktnih udara groma (gromobrani) - kompleks koji se sastoji od gromobrana, donjih provodnika i uzemljivača.

Zaštitni uređaji od sekundarnih efekata groma - uređaji koji ograničavaju efekte električnih i magnetnih polja groma.

Uređaji za izjednačavanje potencijala - elementi zaštitnih uređaja koji ograničavaju razliku potencijala uzrokovanu širenjem struje groma.

Gromobran - dio gromobrana dizajniran za presretanje munje.

Donji provodnik (spuštanje) - dio gromobrana dizajniran za preusmjeravanje struje groma sa gromobrana na elektrodu uzemljenja.

Uređaj za uzemljenje - set uzemljivača i uzemljivača.

Uzemljiva elektroda - provodni dio ili skup međusobno povezanih provodnih dijelova koji su u električnom kontaktu sa zemljom direktno ili preko srednjeg provodnog medija.

Ground loop - uzemljivač u obliku zatvorene petlje oko zgrade u zemlji ili na njenoj površini.

Otpor uređaja za uzemljenje - odnos napona na uređaju za uzemljenje prema struji koja teče od uzemljive elektrode u zemlju.

Napon na uređaju za uzemljenje - napon koji nastaje kada struja teče iz uzemljene elektrode u zemlju između tačke ulaza struje u uzemljujuću elektrodu i zone nultog potencijala.

Međusobno povezani metalni okovi - armiranje armiranobetonskih konstrukcija zgrade (strukture), čime se obezbjeđuje električni kontinuitet.

Opasno varničenje - neprihvatljivo električno pražnjenje unutar štićenog objekta uzrokovano udarom groma.

Sigurna udaljenost - minimalna udaljenost između dva provodna elementa izvan ili unutar štićenog objekta, na kojoj između njih ne može doći do opasne varnice.

Uređaj za zaštitu od prenapona - uređaj dizajniran za ograničavanje prenapona između elemenata štićenog objekta (na primjer, odvodnik prenapona, nelinearni supresor prenapona ili drugi zaštitni uređaj).

Samostojeći gromobran - gromobran, čiji su gromobrani i provodnici postavljeni na način da putanja struje groma nema kontakt sa štićenim objektom.

Gromobran instaliran na štićenom objektu - gromobran čiji su gromobrani i provodnici postavljeni tako da se dio struje groma može širiti kroz štićeni objekat ili njegov uzemljivač.

Zona zaštite od groma - prostor u blizini gromobrana date geometrije, karakteriziran time da vjerovatnoća udara groma u objekt koji se u cijelosti nalazi u njegovoj zapremini ne prelazi datu vrijednost.

Prihvatljiva vjerovatnoća proboja groma - najveća dozvoljena vjerovatnoća udara groma u objekt zaštićen gromobranima.

Pouzdanost zaštite je definisan kao 1 - .

Industrijske komunikacije - energetski i informacioni kablovi, provodni cevovodi, neprovodni cevovodi sa unutrašnjim provodnim medijumom.

2.2. Klasifikacija zgrada i objekata prema gromobranskim uređajima

Klasifikacija objekata određena je opasnošću od udara groma za sam objekat i njegovu okolinu.

Neposredne opasnosti od groma uključuju požare, mehanička oštećenja, ozljede ljudi i životinja te oštećenja električne i elektronske opreme. Posljedice udara groma mogu biti eksplozije i oslobađanje opasnih proizvoda - radioaktivnih i otrovnih kemikalija, kao i bakterija i virusa.

Udari groma mogu biti posebno opasni za informacione sisteme, sisteme komande i kontrole i sisteme napajanja. Elektronski uređaji ugrađeni u objekte različite namjene zahtijevaju posebnu zaštitu.

Objekti koji se razmatraju mogu se podijeliti na obične i posebne.

Regularni objekti - stambene i upravne zgrade, kao i zgrade i objekti visine do 60 m, namijenjeni trgovini, industrijskoj proizvodnji i poljoprivredi.

Posebni objekti:

predmeti koji predstavljaju opasnost za neposrednu okolinu;

objekti koji predstavljaju opasnost za društvenu i fizičku okolinu (predmeti koji, kada ih udari grom, mogu izazvati štetne biološke, hemijske i radioaktivne emisije);

drugi objekti za koje se može obezbijediti posebna gromobranska zaštita, na primjer, zgrade visine veće od 60 m, igrališta, privremeni objekti, objekti u izgradnji.

Tabela 2.1 daje primjere podjele objekata u četiri klase.

Tabela 2.1

Primjeri klasifikacije objekata


Objekt	Vrsta objekta	Posljedice udara groma

Regularni objekti	Kuća	Kvar na električnim instalacijama, požar i materijalna šteta. Obično manja oštećenja na objektima koji se nalaze na mjestu udara groma ili su pogođeni njegovim kanalom
		U početku - požar i uvođenje opasnog napona, zatim - gubitak struje sa rizikom od smrti životinja zbog kvara elektronskog sistema za kontrolu ventilacije, snabdevanja hranom itd.
	Pozorište; škola; Robna kuća; sportski objekat	Nestanak struje (kao što je rasvjeta) koji može uzrokovati paniku. Kvar sistema za dojavu požara koji uzrokuje kašnjenje u aktivnostima gašenja požara
	Banka; osiguravajuće društvo; komercijalni ured	Nestanak struje (kao što je rasvjeta) koji može uzrokovati paniku. Kvar na sistemu za dojavu požara koji uzrokuje kašnjenje u aktivnostima zaštite od požara. Izgubljena komunikacija, kvarovi na računaru sa gubitkom podataka
	bolnica; vrtić; starački dom	Nestanak struje (kao što je rasvjeta) koji može uzrokovati paniku. Kvar na sistemu za dojavu požara koji uzrokuje kašnjenje u aktivnostima zaštite od požara. Gubitak komunikacione opreme, kvarovi računara sa gubitkom podataka. Prisustvo teško bolesnih osoba i potreba da se pomogne nepokretnim osobama
	Industrijska preduzeća	Dodatne posljedice ovisno o uvjetima proizvodnje - od manjih oštećenja do većih oštećenja uslijed gubitka proizvoda
	Muzeji i arheološka nalazišta	Nenadoknadiv gubitak kulturnih dobara
Posebni objekti sa ograničenom opasnošću	Sredstva komunikacije; elektrane; industrije opasne od požara	Neprihvatljivo ometanje javnih usluga (telekomunikacije). Indirektna opasnost od požara za susjedne objekte
Posebni objekti koji predstavljaju opasnost za neposrednu okolinu	Rafinerije nafte; benzinske pumpe; proizvodnja petardi i vatrometa	Požari i eksplozije unutar objekta i u neposrednoj blizini
Posebni objekti opasni po okolinu	Hemijska fabrika; nuklearna elektrana; biohemijske fabrike i laboratorije	Neispravnost požara i opreme sa štetnim posljedicama po okoliš

Prilikom izgradnje i rekonstrukcije, za svaku klasu objekata potrebno je odrediti potrebne nivoe pouzdanosti zaštite od direktnih udara groma (DLM). Na primjer, za obične predmete Mogu se predložiti četiri nivoa pouzdanosti zaštite, prikazane u tabeli 2.2.

Tabela 2.2

Nivoi zaštite od svjetlosnog zagađenja za obične objekte


Nivo zaštite	Pouzdanost zaštite od udarnih talasa

Za posebne objekte Minimalni prihvatljivi nivo pouzdanosti zaštite od PUM-a je postavljen u rasponu od 0,9-0,999, u zavisnosti od stepena njegovog društvenog značaja i težine očekivanih posledica od PUM-a.

Na zahtjev kupca, projekt može uključiti nivo pouzdanosti koji premašuje maksimalno dozvoljeni.

2.3. Parametri struje munje

Parametri struje groma su neophodni za proračun mehaničkih i termičkih efekata, kao i za standardizaciju sredstava zaštite od elektromagnetnih uticaja.

2.3.1. Klasifikacija efekata struja groma

Za svaki stepen gromobranske zaštite određuju se maksimalno dozvoljeni parametri struje groma. Podaci dati u ovom Uputstvu odnose se na munje koje se kreću prema dolje i prema gore.

Odnos polariteta pražnjenja groma ovisi o geografskoj lokaciji područja. U nedostatku lokalnih podataka, ovaj odnos se uzima kao 10% za pražnjenja sa pozitivnim strujama i 90% za pražnjenja sa negativnim strujama.

Mehanički i termički efekti munje određeni su vršnom strujom, ukupnim nabojem, nabojem po impulsu i specifičnom energijom. Najveće vrijednosti ovih parametara uočavaju se pri pozitivnim pražnjenjima.

Šteta uzrokovana induciranim prenaponima određena je strminom fronta struje groma. Nagib se procjenjuje unutar nivoa od 30% i 90% najveće trenutne vrijednosti. Najveća vrijednost ovog parametra se opaža u narednim impulsima negativnih pražnjenja.

2.3.2. Predloženi parametri struja groma za standardizaciju sredstava zaštite od direktnih udara groma

Vrijednosti izračunatih parametara za nivoe sigurnosti usvojene u tabeli 2.2 (sa omjerom od 10% do 90% između udjela pozitivnih i negativnih pražnjenja) date su u tabeli 2.3.

Tabela 2.3

Korespondencija parametara struje groma i nivoa zaštite


Parametar munje	Nivo zaštite

Vrijednost vršne struje, kA
Potpuno punjenje, C
Punjenje po impulsu, C
Specifična energija, kJ/Ohm
Prosječan nagib, kA/μs

2.3.3. Gustina udara groma u tlo

Gustina udara groma u tlo, izražena brojem udara na 1 km zemljine površine godišnje, utvrđuje se prema meteorološkim osmatranjima na lokaciji objekta.

Ako je gustina udara groma u zemlju nepoznata, 1/(km godišnje), to se može izračunati pomoću sljedeće formule:

Gdje je prosječno godišnje trajanje grmljavine u satima, određeno iz regionalnih karata intenziteta grmljavinske aktivnosti.

2.3.4. Predloženi parametri struja groma za standardizaciju sredstava zaštite od elektromagnetnih efekata groma

Pored mehaničkih i termičkih efekata, struja groma stvara snažne impulse elektromagnetnog zračenja, koji mogu uzrokovati oštećenja sistema uključujući komunikacionu, upravljačku, automatizaciju, računarske i informacione uređaje itd. Ovi složeni i skupi sistemi se koriste u mnogim industrijama i preduzećima. Njihova oštećenja uslijed udara groma su vrlo nepoželjna iz sigurnosnih, ali i ekonomskih razloga.

Udar groma može sadržavati ili jedan strujni impuls ili se sastojati od niza impulsa razdvojenih vremenskim periodima tokom kojih teče slaba prateća struja. Parametri strujnog impulsa prve komponente značajno se razlikuju od karakteristika impulsa narednih komponenti. Ispod su podaci koji karakterišu izračunate parametre strujnih impulsa prvog i narednih impulsa (tablice 2.4 i 2.5), kao i dugotrajne struje (tabela 2.6) u pauzama između impulsa za obične objekte na različitim nivoima zaštite.

Tabela 2.4

Parametri prvog impulsa struje groma


Trenutni parametar	Nivo zaštite

Maksimalna struja, kA
Prednje trajanje, µs
Vrijeme poluraspada, µs
Punjenje po impulsu *, C
Specifična energija po impulsu**, MJ/Ohm
________________ * Pošto se značajan dio ukupnog naboja javlja u prvom impulsu, pretpostavlja se da je ukupni naboj svih kratkih impulsa jednak datoj vrijednosti. ** Budući da se značajan dio ukupne specifične energije javlja u prvom impulsu, pretpostavlja se da je ukupni naboj svih kratkih impulsa jednak datoj vrijednosti.

Tabela 2.5

Parametri naknadnog impulsa struje groma


Trenutni parametar	Nivo zaštite

Maksimalna struja, kA
Prednje trajanje, µs
Vrijeme poluraspada, µs
Prosječan nagib, C/μs

Tabela 2.6

Parametri dugotrajne struje groma u intervalu između impulsa


Trenutni parametar	Nivo zaštite

Naplata*, Kl
Trajanje, s
________________ * - naelektrisanje uzrokovano dugim protokom struje u periodu između dva impulsa struje groma.

Prosječna struja je približno jednaka . Oblik strujnih impulsa određen je sljedećim izrazom:

Gdje je maksimalna struja;

- vrijeme;

Vremenska konstanta za front;

Vremenska konstanta za raspad;

- koeficijent koji ispravlja vrijednost maksimalne struje.

Vrijednosti parametara uključenih u formulu (2.2), koja opisuje promjenu struje groma tokom vremena, date su u tabeli 2.7.

Tabela 2.7

Vrijednosti parametara za izračunavanje oblika impulsa struje groma


Parametar	Prvi impuls	Impuls za praćenje
	Nivo zaštite	Nivo zaštite

Može se pretpostaviti da je dugi impuls pravougaoni sa prosečnom strujom i trajanjem koji odgovara podacima u tabeli 2.6.

3. ZAŠTITA OD DIREKTNIH UDARA GROMA

3.1. Kompleks gromobranskih sredstava

Komplet gromobranskih sredstava za zgrade ili objekte obuhvata uređaje za zaštitu od direktnih udara groma [eksterni sistem gromobranske zaštite (LPS)] i uređaje za zaštitu od sekundarnog dejstva groma (interni LPS). U posebnim slučajevima gromobranska zaštita može sadržavati samo vanjske ili samo unutrašnje uređaje. U principu, dio struja groma teče kroz unutrašnje elemente gromobranske zaštite.

Vanjski MES može biti izoliran od konstrukcije (samostojeći gromobran - štap ili kabel, kao i susjedni objekti koji obavljaju funkciju prirodnih gromobrana) ili se može ugraditi na štićenu konstrukciju, pa čak i biti njen dio.

Unutrašnji uređaji za zaštitu od groma su dizajnirani da ograniče elektromagnetne efekte struje groma i spreče varnice unutar štićenog objekta.

Struje groma koje ulaze u gromobrane odvode se u sistem uzemljenih elektroda kroz sistem donjih provodnika (dolaznih provodnika) i šire se u zemlju.

3.2. Eksterni sistem gromobranske zaštite

Općenito, eksterni MPS se sastoji od gromobrana, donjih provodnika i uzemljivača. Njihov materijal i presjeci su odabrani prema tabeli 3.1.

Tabela 3.1

Materijal i minimalni presjeci elemenata vanjske MZS


Nivo zaštite	Materijal	Presjek, mm
		gromobran	donji provodnik	uzemljiva elektroda

	Aluminijum			Nije primjenjivo

Bilješka. Navedene vrijednosti mogu se povećati u zavisnosti od povećane korozije ili mehaničkog naprezanja.

3.2.1. Gromobrane

3.2.1.1. Opća razmatranja

Gromobrani se mogu posebno ugraditi, uključujući i na licu mjesta, ili njihove funkcije obavljaju strukturni elementi štićenog objekta; u potonjem slučaju nazivaju se prirodnim gromobranima.

Gromobran se može sastojati od proizvoljne kombinacije sljedećih elemenata: šipki, zategnutih žica (kablova), mrežastih provodnika (mreža).

3.2.1.2. Prirodni gromobrani

Sljedeći konstruktivni elementi zgrada i objekata mogu se smatrati prirodnim gromobranima:

a) metalni krovovi zaštićenih objekata, pod uslovom da:

električni kontinuitet između različitih dijelova osiguran je dugo vremena;

debljina krovnog metala nije manja od one date u tabeli 3.2, ako je potrebno zaštititi krov od oštećenja ili progorevanja;

debljina krovnog metala je najmanje 0,5 mm, ako ga nije potrebno zaštititi od oštećenja i nema opasnosti od zapaljenja zapaljivih materijala ispod krova;

Krov nema izolacijski premaz. Međutim, mali sloj antikorozivne boje, ili sloj asfaltnog premaza od 0,5 mm, ili sloj plastičnog premaza od 1 mm ne smatra se izolacijom;

nemetalne obloge na ili ispod metalnog krova ne izlaze izvan zaštićenog objekta;

b) metalne krovne konstrukcije (france, međusobno povezana čelična armatura);

c) metalne elemente kao što su odvodne cijevi, ukrasi, ograde uz rub krova i sl., ako njihov poprečni presjek nije manji od vrijednosti propisanih za konvencionalne gromobrane;

d) tehnološke metalne cijevi i rezervoari, ako su izrađeni od metala debljine najmanje 2,5 mm i topljenje ili izgaranje ovog metala neće dovesti do opasnih ili neprihvatljivih posljedica;

e) metalne cijevi i rezervoari, ako su izrađeni od metala debljine najmanje , date u tabeli 3.2, i ako povećanje temperature na unutrašnjoj strani objekta na mjestu udara groma ne predstavlja opasnost.

Tabela 3.2

Debljina krova, cijevi ili tijela spremnika koji djeluje kao prirodni gromobran


Nivo zaštite	Materijal	Debljina, mm, ne manje
	Iron

Ako postupak plaćanja na web stranici platnog sistema nije završen, novčano sredstva NEĆE biti zadužena sa vašeg računa i nećemo dobiti potvrdu plaćanja. U tom slučaju možete ponoviti kupovinu dokumenta pomoću dugmeta sa desne strane. Došlo je do greške Plaćanje nije izvršeno zbog tehničke greške, sredstva sa vašeg računa nisu otpisani. Pokušajte sačekati nekoliko minuta i ponoviti plaćanje.

3.1. Kompleks gromobranskih sredstava

Komplet gromobranskih sredstava za zgrade ili objekte obuhvata uređaje za zaštitu od direktnog udara groma (eksterni sistem gromobranske zaštite - LPS) i uređaje za zaštitu od sekundarnog dejstva groma (interni LPS). U posebnim slučajevima gromobranska zaštita može sadržavati samo vanjske ili samo unutrašnje uređaje. U principu, dio struja groma teče kroz unutrašnje elemente gromobranske zaštite.

Vanjski MES može biti izoliran od konstrukcije (samostojeći gromobran - štap ili kabel, kao i susjedni objekti koji obavljaju funkciju prirodnih gromobrana) ili se može ugraditi na štićenu konstrukciju, pa čak i biti njen dio.

Unutrašnji uređaji za zaštitu od groma su dizajnirani da ograniče elektromagnetne efekte struje groma i spreče varnice unutar štićenog objekta

Struje groma koje ulaze u gromobrane odvode se u sistem uzemljenih elektroda kroz sistem donjih provodnika (spuštajući se) i šire u zemlju

3.2. Eksterni sistem gromobranske zaštite

Općenito, eksterni MPS se sastoji od gromobrana, donjih provodnika i uzemljivača. U slučaju posebne proizvodnje, njihov materijal i poprečni presjeci moraju ispunjavati zahtjeve iz tabele. 3.1.

Tabela 3.1

Materijal i minimalni presjeci elemenata vanjske MZS

Bilješka. Navedene vrijednosti mogu se povećati u zavisnosti od povećane korozije ili mehaničkog naprezanja.

3.2.1. Gromobrane

3.2.1.1. Opća razmatranja

Gromobrani se mogu posebno ugraditi, uključujući i na licu mjesta, ili njihove funkcije obavljaju strukturni elementi štićenog objekta; u potonjem slučaju nazivaju se prirodnim gromobranima.

Gromobran se može sastojati od proizvoljne kombinacije sljedećih elemenata: šipki, zategnutih žica (kablova), mrežastih provodnika (mreža).

3.2.1.2. Prirodni gromobrani

Sljedeći konstruktivni elementi zgrada i objekata mogu se smatrati prirodnim gromobranima:

a) metalni krovovi zaštićenih objekata, pod uslovom da:

električni kontinuitet između različitih dijelova osiguran je dugo vremena;

debljina krovnog metala je najmanje t dato u tabeli. 3.2, ako je potrebno zaštititi krov od oštećenja ili opekotina

debljina krovnog metala je najmanje 0,5 mm, ako ga nije potrebno zaštititi od oštećenja i ne postoji opasnost od zapaljenja zapaljivih materijala ispod krova;

Krov nema izolacijski premaz. U ovom slučaju, mali sloj antikorozivne boje ili sloj od 0,5 mm asfaltni kolovoz, ili sloj 1 mm plastična obloga se ne smatra izolacijom;

nemetalne obloge na ili ispod metalnog krova ne izlaze izvan zaštićenog objekta;

b) metalne krovne konstrukcije (france, međusobno povezana čelična armatura);

c) metalne elemente kao što su odvodne cijevi, ukrasi, ograde uz rub krova i sl., ako njihov poprečni presjek nije manji od vrijednosti propisanih za konvencionalne gromobrane;

d) tehnološke metalne cijevi i rezervoari, ako su izrađeni od metala debljine najmanje 2,5 mm a topljenje ili izgaranje ovog metala neće dovesti do opasnih ili neprihvatljivih posljedica;

e) metalne cijevi i rezervoari, ako su izrađeni od metala debljine najmanje t dato u tabeli. 3.2, te ako povećanje temperature na unutrašnjoj strani objekta na mjestu udara groma ne predstavlja opasnost.

Tabela 3.2

Debljina krova, cijevi ili tijela spremnika koji djeluje kao prirodni gromobran

3.2.2. Donji provodnici

3.2.2.1. Opća razmatranja

Da bi se smanjila vjerovatnoća opasnog iskrenja, donji provodnici trebaju biti postavljeni tako da između mjesta ozljede i zemlje:

a) struja se širi duž nekoliko paralelnih puteva;

b) dužina ovih staza je ograničena na minimum.

3.2.2.2. Položaj odvodnih provodnika u gromobranskim uređajima izolovanim od štićenog objekta

Ako se gromobran sastoji od šipki postavljenih na odvojene nosače (ili jedan nosač), za svaki nosač mora biti predviđen najmanje jedan donji provodnik.

Ako se gromobran sastoji od odvojenih horizontalnih žica (kablova) ili jedne žice (kabla), potreban je najmanje jedan donji provodnik za svaki kraj kabla.

Ako je gromobran mrežasta konstrukcija okačena iznad štićenog objekta, potreban je najmanje jedan donji provodnik za svaki njegov oslonac. Ukupan broj odvodnih provodnika mora biti najmanje dva.

3.2.2.3. Položaj donjih provodnika za neizolovane uređaje za zaštitu od groma

Donji provodnici se nalaze po obodu štićenog objekta na način da prosječna udaljenost između njih nije manja od vrijednosti datih u tabeli. 3.3.

Donji provodnici su povezani horizontalnim pojasevima blizu površine zemlje i svakih 20 m prema visini objekta.

Tabela 3.3

Prosječne udaljenosti između donjih provodnika u zavisnosti od nivoa zaštite

Nivo zaštite	Prosječna udaljenost m
I	10
II	15
III	20
IV	25

3.2.2.4. Smjernice za postavljanje donjih provodnika

Poželjno je da donji provodnici budu ravnomjerno raspoređeni po obodu štićenog objekta. Ako je moguće, polažu se u blizini uglova zgrada.

Donji provodnici koji nisu izolovani od štićenog objekta polažu se na sledeći način:

ako je zid napravljen od nezapaljivog materijala, donji provodnici se mogu pričvrstiti na površinu zida ili proći kroz zid;

ako je zid napravljen od zapaljivog materijala, donji provodnici se mogu pričvrstiti direktno na površinu zida, tako da povećanje temperature tokom protoka struje groma ne predstavlja opasnost za materijal zida;

ako je zid napravljen od zapaljivog materijala i povećanje temperature odvodnih provodnika predstavlja opasnost za njega, odvodni provodnici moraju biti postavljeni tako da razmak između njih i štićenog objekta uvijek prelazi 0,1 m. Metalni nosači za pričvršćivanje donjih provodnika mogu biti u kontaktu sa zidom.

U odvodne cijevi se ne smiju postavljati donji provodnici. Preporučljivo je postaviti donje provodnike na maksimalno moguće udaljenosti od vrata i prozora

Donji provodnici se polažu duž pravih i okomitih linija, tako da put do tla bude što kraći. Ne preporučuje se polaganje provodnika u obliku petlji.

3.2.2.5. Prirodni elementi odvodnih provodnika

Sljedeći konstruktivni elementi zgrada mogu se smatrati prirodnim odvodnicima:

a) metalne konstrukcije, pod uslovom da:

električni kontinuitet između različitih elemenata je trajan i ispunjava zahtjeve iz klauzule 3.2.4.2;

nisu manje veličine nego što je potrebno za posebno dizajnirane dolazne provodnike. Metalne konstrukcije mogu imati izolacijski premaz;

b) metalni okvir zgrade ili građevine;

c) međusobno povezana čelična armatura zgrade ili konstrukcije;

d) dijelovi fasade, profilisani elementi i noseće metalne konstrukcije fasade, pod uslovom da su dimenzije u skladu sa uputstvima za odvodne provodnike i da su debljine najmanje 0,5 mm.

Smatra se da metalna armatura armiranobetonskih konstrukcija obezbeđuje električni kontinuitet ako ispunjava sledeće uslove:

oko 50% veza vertikalnih i horizontalnih šipki je izvedeno zavarivanjem ili ima čvrstu vezu (zavrtnje, vezivanje žice);

električni kontinuitet je osiguran između čelične armature različitih prefabrikovanih betonskih blokova i armature betonskih blokova pripremljenih na licu mjesta.

Nema potrebe za polaganjem horizontalnih pojaseva ako se kao provodnici koriste metalni okviri zgrade ili čelična armatura od armiranog betona.

3.2.3. Prekidači za uzemljenje

3.2.3.1. Opća razmatranja

U svim slučajevima, s izuzetkom upotrebe posebnog gromobrana, gromobranski uzemljivač treba kombinirati s uzemljivačima električnih instalacija i komunikacijske opreme. Ako se ove elektrode za uzemljenje moraju razdvojiti iz bilo kojih tehnoloških razloga, treba ih spojiti u zajednički sistem koristeći sistem za izjednačavanje potencijala.

3.2.3.2. Posebno položene elektrode za uzemljenje

Preporučljivo je koristiti sljedeće vrste elektroda za uzemljenje: jedan ili više strujnih krugova, vertikalne (ili nagnute) elektrode, radijalno divergentne elektrode ili krug za uzemljenje položen na dnu jame, rešetke za uzemljenje.

Jako ukopane uzemljene elektrode su efikasne ako se otpor tla smanjuje sa dubinom i na velikim dubinama se pokaže znatno manjim nego na nivou uobičajene lokacije.

Poželjno je položiti elektrodu uzemljenja u obliku vanjskog kola na dubini od najmanje 0,5 m od površine zemlje i na udaljenosti od najmanje 1 m sa zidova. Elektrode za uzemljenje moraju se nalaziti na dubini od najmanje 0,5 m izvan zaštićenog objekta i biti raspoređeni što je moguće ravnomjernije; Istovremeno, moramo nastojati da minimiziramo njihovu međusobnu zaštitu.

Dubina polaganja i vrsta elektroda za uzemljenje biraju se tako da se osigura minimalna korozija, kao i moguće manje sezonske varijacije u otpornosti uzemljenja kao rezultat sušenja i smrzavanja tla.

3.2.3.3. Prirodne elektrode za uzemljenje

Kao elektrode za uzemljenje mogu se koristiti međusobno povezane armirano-betonske armature ili druge podzemne metalne konstrukcije koje ispunjavaju zahtjeve iz tačke 3.2.2.5. Ako se armiranobetonska armatura koristi kao elektrode za uzemljenje, postavljaju se povećani zahtjevi na mjesta njenih spojeva kako bi se spriječilo mehaničko uništavanje betona. Ako se koristi prednapregnuti beton, moraju se uzeti u obzir moguće posljedice protoka struje groma, koje mogu uzrokovati neprihvatljivo mehaničko naprezanje.

3.2.4. Pričvrsni i spojni elementi vanjske MZS

3.2.4.1. Pričvršćivanje

Gromobrani i provodnici su čvrsto pričvršćeni kako bi se spriječilo bilo kakvo pucanje ili labavljenje vodiča pod utjecajem elektrodinamičkih sila ili slučajnih mehaničkih utjecaja (na primjer, od naleta vjetra ili padajućeg snijega).

3.2.4.2. Veze

Broj priključaka vodiča je sveden na minimum. Veze se izvode zavarivanjem, lemljenjem, dozvoljeno je umetanje u steznu ušicu ili zavrtnje

3.3. Izbor gromobrana

3.3.1. Opća razmatranja

Izbor vrste i visine gromobrana vrši se na osnovu traženih vrijednosti pouzdanosti R z. Objekat se smatra zaštićenim ako zbir svih njegovih gromobrana obezbeđuje pouzdanost zaštite najmanje R z.

U svim slučajevima, sistem zaštite od direktnih udara groma je odabran tako da se što više koriste prirodni gromobrani, a ako je zaštita koju pružaju nedovoljna, u kombinaciji sa posebno ugrađenim gromobranima

Općenito, odabir gromobrana treba vršiti korištenjem odgovarajućih kompjuterskih programa koji mogu izračunati zaštitne zone ili vjerovatnoću proboja groma u objekat (grupu objekata) bilo koje konfiguracije sa proizvoljnim rasporedom gotovo bilo kojeg broja gromobrana od razne vrste.

Uz sve ostale okolnosti, visina gromobrana se može smanjiti ako se umjesto šipki koriste kablovske konstrukcije, posebno kada su okačene duž vanjskog perimetra objekta.

Ako se zaštita objekta obezbeđuje najjednostavnijim gromobranima (jednostruki, jednostruki, dvostruki, dvostruki, zatvoreni kabl), dimenzije gromobrana se mogu odrediti pomoću zaštitnih zona navedenih u ovom standardu.

U slučaju projektovanja gromobranske zaštite za običan objekat, moguće je odrediti zaštitne zone po zaštitnom kutu ili metodom kotrljajuće sfere u skladu sa standardom Međunarodne elektrotehničke komisije (IEC 1024), pod uslovom da se ispunjavaju zahtjevi za projektovanje međunarodnog Elektrotehničke komisije su strožije od zahtjeva ovog uputstva

3.3.2. Tipične zaštitne zone štapnih i kablovskih gromobrana

3.3.2.1. Zaštitne zone jednostrukog gromobrana

Standardna zaštitna zona jedne visine gromobrana h je kružni konus sa visinom h 0 h 0 i radijus konusa u nivou tla r 0.

Formule za proračun date u nastavku (Tabela 3.4) su pogodne za gromobrane visine do 150 m. Za veće gromobrane treba koristiti posebnu metodu proračuna.

Rice. 3.1. Zaštitna zona jednostrukog gromobrana

Za zaštitnu zonu potrebne pouzdanosti (slika 3.1), radijus horizontalnog presjeka r x na visokom h x određena formulom:

(3.1)

Tabela 3.4

Proračun zaštitne zone jednošipnog gromobrana

Pouzdanost zaštite R z	Visina gromobrana h, m	Visina konusa h 0 , m	Radijus konusa r 0 , m
0,9	Od 0 do 100	0,85h	1,2h
0,9	Od 100 do 150	0,85h	h
0,99	Od 0 do 30	0,8h	0,8h
	Od 30 do 100	0,8h	h
	Od 100 do 150	h	0,7h
0,999	Od 0 do 30	0,7h	0,6h
	Od 30 do 100	h	h
	Od 100 do 150	h	h

3.3.2.2. Zaštitne zone jednog kabla gromobrana

Standardne zaštitne zone jednog kablovskog gromobrana visine h ograničene su simetričnim zabatnim površinama, koje formiraju jednakokraki trokut u vertikalnom presjeku sa vrhom u visini h 0 r 0 (slika 3.2).

Formule za proračun date u nastavku (Tabela 3.5) su pogodne za gromobrane visine do 150 m. Na većim visinama treba koristiti poseban softver. Ovdje i ispod h odnosi se na minimalnu visinu kabla iznad nivoa tla (uzimajući u obzir progib).

Rice. 3.2. Zona zaštite jednog gromobrana u mreži: L- rastojanje između tačaka kačenja kablova

Pola širine r x zaštitne zone potrebne pouzdanosti (slika 3.2) na visini h x sa površine zemlje određuje se izrazom:

(3.2)

Ako je potrebno proširiti štićeni volumen, na krajeve zaštitne zone samog gromobrana kontaktne mreže mogu se dodati zaštitne zone za nosive nosače, koje se izračunavaju po formulama za jednošipne gromobrane prikazane u tabeli. 3.4. U slučaju velikih progiba kablova, na primjer, u blizini nadzemnih dalekovoda, preporučuje se izračunavanje osigurane vjerovatnoće proboja groma softverskim metodama, jer izgradnja zaštitnih zona na osnovu minimalne visine kabla u rasponu može dovesti do neopravdanih troškova. .

Tabela 3.5

Proračun zaštitne zone jednog kablovskog gromobrana

Pouzdanost zaštite R z	Visina gromobrana h, m	Visina konusa h 0, m	Radijus konusa r 0, m
0,9	Od 0 do 150	0,87h	1,5h
0,99	Od 0 do 30	0,8h	0,95h
	Od 30 do 100	0,8h	h
	Od 100 do 150	0,8h	h
0,999	Od 0 do 30	0,75h	0,7h
	Od 30 do 100	h	h
	Od 100 do 150	h	h

3.3.2.3. Zaštitne zone dvostrukog gromobrana

Gromobran se smatra dvostrukim kada je udaljenost između gromobrana L ne prelazi graničnu vrijednost L max. Inače, oba gromobrana se smatraju pojedinačnim.

Konfiguracija vertikalnih i horizontalnih presjeka standardnih zaštitnih zona dvostrukog gromobrana (vis h i udaljenost L između gromobrana) prikazano je na sl. 3.3. Izrada vanjskih površina duplih gromobranskih zona (polukonusi sa dimenzijama h 0, r 0) se proizvodi prema formulama u tabeli. 3.4 za jednostruke gromobrane. Dimenzije unutrašnjih površina određuju se parametrima h 0 I h c, od kojih prvi postavlja maksimalnu visinu zone direktno na gromobranima, a drugi - minimalnu visinu zone u sredini između gromobrana. Kada je rastojanje između gromobrana L ≤ L c h c = h 0). Za udaljenosti Lc ≤ L ≥ L max visina h c određeno izrazom

(3.3)

Lmax I Lc izračunavaju se pomoću empirijskih formula u tabeli. 3.6, pogodan za gromobrane do 150 visine m

Dimenzije horizontalnih presjeka zone izračunavaju se pomoću sljedećih formula, zajedničkih za sve nivoe pouzdanosti zaštite:

maksimalna polovična širina zone r x u horizontalnom presjeku na visini h x:

(3.4)

Rice. 3.3. Zaštitna zona dvostrukog gromobrana

dužina horizontalnog preseka Lx na visokom h x ≥ h c:

(3.5)

i na h x h c L x = L / 2;

širina horizontalnog presjeka u sredini između gromobrana 2r cx na visokom h x ≤ h c:

(3.6)

Tabela 3.6

Proračun parametara zaštitne zone dvošipnog gromobrana

3.3.2.4. Zaštitne zone dvokabelnog gromobrana

Gromobran se smatra dvostrukim kada razmak između kablova L ne prelazi maksimalnu vrijednost Lmax. Inače, oba gromobrana se smatraju pojedinačnim.

Konfiguracija vertikalnih i horizontalnih presjeka standardnih zaštitnih zona dvostrukog gromobrana mrežne mreže (vis h i rastojanje između kablova L) prikazan je na sl. 3.4. Izgradnja vanjskih površina zona (dvije jednoslojne površine sa dimenzijama h 0, r 0) se proizvodi prema formulama u tabeli. 3.5 za jednokabelske gromobrane.

Rice. 3.4. Zaštitna zona duplog kabla gromobrana

Dimenzije unutrašnjih površina određuju se parametrima h 0 I h c, od kojih prvi postavlja maksimalnu visinu zone neposredno pored kablova, a drugi - minimalnu visinu zone u sredini između kablova. Sa rastojanjem između kablova L ≤ h c granica zone nema progib ( h c = h 0). Za udaljenosti h c L ≤ Lmax visina h c određeno izrazom

(3.7)

Maksimalne udaljenosti uključene u to Lmax I Lc izračunavaju se pomoću empirijskih formula u tabeli. 3.7, pogodan za kablove visine kačenja do 150 m. Za veće visine gromobrana treba koristiti poseban softver.

Dužina horizontalnog presjeka zaštitne zone u visini h x određena formulama:

(3.8)

Za proširenje zaštićenog volumena, zona zaštite nosača koji nose kablove može se nadgraditi na zonu duplog kablovskog gromobrana, koji je izgrađen kao zona dvostrukog gromobrana, ako je udaljenost L manje između nosača Lmax, izračunato prema formulama u tabeli. 3.6. U suprotnom, nosače treba smatrati pojedinačnim gromobranima.

Kada kablovi nisu paralelni ili različite visine, ili njihova visina varira duž raspona, treba koristiti poseban softver za procjenu pouzdanosti njihove zaštite. Takođe se preporučuje da se nastavi sa velikim progibom kablova u rasponu kako bi se izbegle nepotrebne rezerve za pouzdanost zaštite.

Tabela 3.7

Proračun parametara zaštitne zone dvostrukog gromobrana

3.3.2.5 Zaštitne zone gromobrana zatvorene mrežne mreže

Formule za proračun iz klauzule 3.3.2.5 mogu se koristiti za određivanje visine ovjesa zatvorenog kablovskog gromobrana dizajniranog za zaštitu objekata sa potrebnom pouzdanošću h 0 m, koji se nalazi na pravokutnoj površini S 0 u unutrašnjem volumenu zone sa minimalnim horizontalnim pomakom između gromobrana i objekta jednakim D(Sl. 3.5). Visina ovjesa kabla označava minimalnu udaljenost od kabla do površine zemlje, uzimajući u obzir moguće progibe u ljetnoj sezoni.

Rice. 3.5. Zaštitna zona zatvorenog gromobrana kontaktne mreže

Za obračun h korišteni izraz:

(3.9)

u kojoj su konstante A I IN određuju se u zavisnosti od nivoa pouzdanosti zaštite pomoću sledećih formula:

a) pouzdanost zaštite R z = 0,99

b) pouzdanost zaštite R z = 0,999

Izračunate relacije su važeće kada D > 5 m. Rad sa manjim horizontalnim pomacima kabla je nepraktičan zbog velike verovatnoće obrnutih preklapanja munje od kabla do štićenog objekta. Iz ekonomskih razloga, gromobrane zatvorene kontaktne mreže se ne preporučuju kada je potrebna pouzdanost zaštite manja od 0,99.

Ako visina objekta prelazi 30 m, visina gromobrana zatvorene lančane mreže se utvrđuje softverom. Isto treba učiniti za zatvorenu petlju složenog oblika.

Nakon odabira visine gromobrana prema njihovim zaštitnim zonama, preporuča se provjeriti stvarnu vjerovatnoću proboja pomoću računalnih alata, te u slučaju velike margine pouzdanosti izvršiti podešavanje podešavanjem niže visine gromobrana.

U nastavku su navedena pravila za određivanje zaštitnih zona za objekte visine do 60 m, utvrđen u IEC standardu (IEC 1024-1-1). Prilikom projektovanja može se izabrati bilo koji način zaštite, međutim praksa pokazuje preporučljivost upotrebe pojedinačnih metoda u sledećim slučajevima:

metoda zaštitnog ugla koristi se za konstrukcije jednostavnog oblika ili za male dijelove velikih konstrukcija;

metoda fiktivne sfere je pogodna za strukture složenog oblika;

Općenito se preporučuje upotreba zaštitne mreže, a posebno za površinsku zaštitu.

U tabeli 3.8 za nivoe zaštite I - IV date su vrijednosti uglova na vrhu zaštitne zone, radijusi fiktivne sfere, kao i maksimalni dozvoljeni nagib ćelije mreže.

Tabela 3.8

Parametri za proračun gromobrana prema IEC preporukama

*U ovim slučajevima primjenjuju se samo mreže ili fiktivne sfere.

Štapni gromobran, jarboli i kablovi su postavljeni tako da se svi dijelovi konstrukcije nalaze u zaštitnoj zoni formiranoj pod uglom α prema vertikali. Zaštitni ugao se bira prema tabeli. 3.8 i h je visina gromobrana iznad površine koja će biti zaštićena

Metoda zaštitnog ugla se ne koristi ako h veći od poluprečnika fiktivne sfere definisane u tabeli. 3.8 za odgovarajući nivo zaštite.

Metoda fiktivne sfere koristi se za određivanje zaštitne zone za dio ili površine objekta kada je prema tabeli. 3.4, određivanje zaštitne zone po zaštitnom uglu je isključeno. Objekat se smatra zaštićenim ako fiktivna sfera, koja dodiruje površinu gromobrana i ravan na kojoj je postavljen, nema zajedničkih tačaka sa štićenim objektom.

Mrežica štiti površinu ako su ispunjeni sljedeći uvjeti:

mrežasti provodnici se protežu duž ivice krova ako krov prelazi ukupne dimenzije zgrade;

mrežasti provodnik prolazi duž grebena krova ako nagib krova prelazi 1/10;

bočne površine konstrukcije na nivoima većim od radijusa fiktivne sfere (vidi tabelu 3.8) zaštićene su gromobranom ili mrežom

Dimenzije ćelija mreže nisu veće od onih navedenih u tabeli. 3.8;

mreža je dizajnirana na način da struja groma uvijek ima najmanje dva različita puta do uzemljenja; nijedan metalni dio ne smije stršiti izvan vanjskih kontura mreže.

Mrežne provodnike treba položiti što je dalje moguće duž najkraćih staza.

3.3.4. Zaštita elektro metalnih kablovskih dalekovoda okosnih i unutarzonskih komunikacionih mreža

3.3.4.1. Zaštita novoprojektovanih kablovskih vodova

Na novoprojektovanim i rekonstruisanim kablovskim vodovima magistralnih i intrazonskih komunikacionih mreža 1 treba obavezno obezbediti zaštitne mere u onim područjima gde verovatna gustina oštećenja (verovatni broj opasnih udara groma) prelazi dozvoljenu granicu navedenu u tabeli. 3.9.

1 Backbone mreže - mreže za prenos informacija na velike udaljenosti; intrazonalne mreže - mreže za prijenos informacija između regionalnih i okružnih centara.

Tabela 3.9

km trasa godišnje za električne komunikacione kablove

3.3.4.2. Zaštita novih vodova postavljenih u blizini postojećih

Ako je kablovska linija koja se projektuje položena u blizini postojećeg kablovskog voda i poznat je stvarni broj oštećenja na potonjem tokom rada u periodu od najmanje 10 godina, tada se pri projektovanju zaštite kablova od udara groma primenjuje standard za dozvoljene gustina oštećenja mora uzeti u obzir razliku između stvarne i izračunate oštećenosti postojećeg kablovskog voda.

U ovom slučaju, dozvoljena gustina n 0 oštećenje projektovanog kablovskog voda utvrđuje se množenjem dozvoljene gustine iz tabele. 3.9 na omjeru izračunatog n p i stvarni n f stopa oštećenja postojećeg kabla od udara groma na 100 km rute godišnje:

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

3.3.4.3. Zaštita postojećih kablovskih vodova

Na postojećim kablovskim vodovima provode se zaštitne mjere na onim područjima gdje su nastala oštećenja od udara groma, a dužina štićenog područja određena je uslovima terena (dužina brda ili područja sa povećanim otporom tla i sl.) , ali se uzima da je najmanje 100 m u svakom smjeru od mjesta oštećenja. U tim slučajevima potrebno je položiti gromobranske kablove u zemlju. Ukoliko dođe do oštećenja kablovske linije koja već ima zaštitu, tada se nakon otklanjanja oštećenja provjerava stanje gromobranske opreme i tek nakon toga se donosi odluka o ugradnji dodatne zaštite u vidu polaganja kablova ili zamjene postojećeg kabla jednim. otporniji na udare groma. Radovi na zaštiti moraju se izvesti odmah nakon otklanjanja oštećenja od groma.

3.3.5. Zaštita optičkih kablovskih dalekovoda okosnih i intrazonalnih komunikacionih mreža

3.3.5.1. Dozvoljeni broj opasnih udara groma u optičke vodove magistralnih i unutarzonalnih komunikacionih mreža

Na projektovanim optičkim kablovskim dalekovodima magistralnih i unutarzonskih komunikacionih mreža obavezne su zaštitne mere od oštećenja usled udara groma u onim područjima gde verovatan broj opasnih udara groma (verovatna gustina oštećenja) u kablovima prelazi dozvoljeni broj. u tabeli. 3.10.

Tabela 3.10

Dozvoljeni broj opasnih udara groma na 100 km trasa godišnje za optičke komunikacione kablove

Prilikom projektovanja optičkih kablovskih dalekovoda predviđeno je da se koriste kablovi sa kategorijom otpornosti na munje koja nije niža od onih navedenih u tabeli. 3.11, ovisno o namjeni kablova i uslovima ugradnje. U ovom slučaju, pri polaganju kablova na otvorenim površinama, zaštitne mjere mogu biti potrebne izuzetno rijetko, samo u područjima s visokim otporom tla i povećanom aktivnošću grmljavine.

Tabela 3.11

3.3.5.3. Zaštita postojećih optičkih kablovskih vodova

Na postojećim optičkim kablovskim dalekovodima provode se zaštitne mjere na onim područjima gdje su nastala oštećenja od udara groma, a dužina štićenog područja određena je uslovima terena (dužina brda ili područja sa povećanim otporom tla i sl. .), ali mora biti najmanje 100 m u svakom smjeru od mjesta oštećenja. U tim slučajevima potrebno je predvidjeti polaganje zaštitnih žica.

Radovi na postavljanju zaštitnih mjera moraju se izvesti odmah nakon otklanjanja oštećenja od groma.

3.3.6. Zaštita od udara groma električnih i optičkih komunikacionih kablova položenih u naseljenim mestima

Prilikom polaganja kablova u naseljenom mestu, osim pri prelasku i približavanju nadzemnom vodu napona 110 kV i više, zaštita od udara groma nije obezbeđena.

3.3.7. Zaštita kablova položenih uz rub šume, u blizini izoliranih stabala, oslonaca, jarbola

Zaštita komunikacijskih kablova položenih uz rub šume, kao i u blizini objekata visine veće od 6 m(zasebna stabla, nosači komunikacionih vodova, dalekovodi, gromobranski jarboli i sl.) predviđena je ako je udaljenost između kabla i objekta (ili njegovog podzemnog dijela) manja od udaljenosti navedenih u tabeli. 3.12 za različite vrijednosti otpornosti zemlje.

Tabela 3.12

Dozvoljene udaljenosti između kabla i petlje uzemljenja (nosač)

MINISTARSTVO ENERGIJE RUJSKE FEDERACIJE

ODOBRENO

Po nalogu

Ministarstvo energetike

Rusija

INSTRUKCIJE
PREMA UREĐAJU
ZAŠTITA GRAĐEVINA I KONSTRUKCIJA OD GROM
I INDUSTRIJSKE KOMUNIKACIJE

SO 153-34.21.122-2003

1. UVOD

Uputstvo za ugradnju gromobranske zaštite zgrada, objekata i industrijskih komunikacija (SO 153-34.21.122-2003) (u daljem tekstu Uputstvo) se odnosi na sve vrste zgrada, objekata i industrijskih komunikacija, bez obzira na resornu pripadnost i oblik. vlasništva.

Uputstvo je namenjeno za upotrebu u izradi projekata, izgradnji, eksploataciji, kao i rekonstrukciji zgrada, objekata i industrijskih komunikacija.

U slučajevima kada su zahtjevi industrijskih propisa stroži od onih u ovim Uputstvima, preporučuje se pridržavanje industrijskih zahtjeva prilikom razvoja zaštite od groma. Isto se preporučuje i kada se uputstva u Uputstvu ne mogu kombinovati sa tehnološkim karakteristikama štićenog objekta. U ovom slučaju, korištena sredstva i metode zaštite od groma se biraju na osnovu uvjeta osiguranja potrebne pouzdanosti.

Prilikom izrade projekata zgrada, objekata i industrijskih komunikacija, pored zahtjeva Uputstva, uzimaju se u obzir i dodatni zahtjevi za zaštitu od groma u skladu sa drugim važećim normama, pravilima, uputstvima i državnim standardima.

Kod standardizacije gromobranske zaštite polazi se od toga da nijedan uređaj ne može spriječiti razvoj groma.

Primjena standarda pri odabiru gromobranske zaštite značajno smanjuje rizik od oštećenja od udara groma.

Vrsta i smještaj gromobranskih uređaja odabiru se u fazi projektovanja novog objekta kako bi se maksimalno iskoristili provodni elementi potonjeg. Time će se olakšati razvoj i implementacija gromobranskih uređaja u kombinaciji sa samim objektom, poboljšati njegov estetski izgled, povećati efikasnost gromobranske zaštite i minimizirati troškove i radnu snagu.

2. OPĆE ODREDBE

2.1. POJMOVI I DEFINICIJE

Munja udara u zemlju- električno pražnjenje atmosferskog porijekla između grmljavinskog oblaka i zemlje, koje se sastoji od jednog ili više strujnih impulsa.

Hit point- tačka u kojoj grom dodiruje tlo, zgradu ili gromobranski uređaj. Udar groma može imati nekoliko tačaka udara.

Zaštićeni objekat- zgrada ili građevina, njen dio ili prostor za koju je postavljena gromobranska zaštita koja ispunjava zahtjeve ovog standarda.

Uređaj za zaštitu od groma- sistem koji vam omogućava da zaštitite zgradu ili strukturu od efekata groma. Uključuje vanjske i unutrašnje uređaje. U posebnim slučajevima gromobranska zaštita može sadržavati samo vanjske ili samo unutrašnje uređaje.

Uređaji za zaštitu od direktnih udara groma (gromobrani)- kompleks koji se sastoji od gromobrana, donjih provodnika i uzemljivača.

Zaštitni uređaji od sekundarnih efekata groma - uređaji koji ograničavaju efekte električnih i magnetnih polja munje.

Uređaji za izjednačavanje potencijala - elementi zaštitnih uređaja koji ograničavaju razliku potencijala uzrokovanu širenjem struje groma.

Gromobran- dio gromobrana dizajniran za presretanje munje.

Donji provodnik (spuštanje)- dio gromobrana dizajniran za preusmjeravanje struje groma sa gromobrana na elektrodu uzemljenja.

Uređaj za uzemljenje- set uzemljivača i uzemljivača.

Uzemljiva elektroda- provodni dio ili skup međusobno povezanih provodnih dijelova koji su u električnom kontaktu sa zemljom direktno ili kroz provodni medij.

Ground loop- uzemljivač u obliku zatvorene petlje oko zgrade u zemlji ili na njenoj površini.

Otpor uređaja za uzemljenje- odnos napona na uređaju za uzemljenje prema struji koja teče od uzemljive elektrode u zemlju.

Napon na uređaju za uzemljenje- napon koji nastaje kada struja teče iz uzemljene elektrode u zemlju između tačke ulaza struje u uzemljujuću elektrodu i zone nultog potencijala.

Međusobno povezane metalne armature - armiranje armiranobetonskih konstrukcija zgrade (strukture), čime se osigurava električni kontinuitet.

Opasno varničenje- neprihvatljivo električno pražnjenje unutar štićenog objekta uzrokovano udarom groma.

Sigurna udaljenost- minimalna udaljenost između dva provodna elementa izvan ili unutar štićenog objekta, na kojoj između njih ne može doći do opasne varnice.

Uređaj za zaštitu od prenapona - uređaj dizajniran za ograničavanje prenapona između elemenata štićenog objekta (na primjer, odvodnik prenapona, nelinearni supresor prenapona ili drugi zaštitni uređaj).

Samostojeći gromobran- gromobran, čiji su gromobrani i provodnici postavljeni na način da putanja struje groma nema kontakt sa štićenim objektom.

Gromobran instaliran na zaštićenom objektu - gromobran čiji su gromobrani i provodnici postavljeni tako da se dio struje groma može širiti kroz štićeni objekat ili njegov uzemljivač.

Zona zaštite od groma- prostor u blizini gromobrana date geometrije, karakteriziran time da vjerovatnoća udara groma u objekt koji se u cijelosti nalazi u njegovoj zapremini ne prelazi datu vrijednost.

Prihvatljiva vjerovatnoća proboja groma- maksimalna dozvoljena vjerovatnoća R udar groma u objekat zaštićen gromobranima.

Pouzdanost zaštite definiran kao 1 - R.

Industrijske komunikacije- energetski i informacioni kablovi, provodni cevovodi, neprovodni cevovodi sa unutrašnjim provodnim medijumom.

2.2. KLASIFIKACIJA GRAĐEVINA I KONSTRUKCIJA PREMA UREĐAJIMA ZAŠTITNE GROM

Klasifikacija objekata određena je opasnošću od udara groma za sam objekat i njegovu okolinu.

Neposredne opasnosti od groma uključuju požare, mehanička oštećenja, ozljede ljudi i životinja te oštećenja električne i elektronske opreme. Posljedice udara groma mogu biti eksplozije i oslobađanje opasnih proizvoda - radioaktivnih i otrovnih kemikalija, kao i bakterija i virusa.

Udari groma mogu biti posebno opasni za informacione sisteme, sisteme komande i kontrole i sisteme napajanja. Elektronski uređaji ugrađeni u objekte različite namjene zahtijevaju posebnu zaštitu.

Objekti koji se razmatraju mogu se podijeliti na obične i posebne.

Regularni objekti- stambene i upravne zgrade, kao i zgrade i objekti visine do 60 m, namijenjeni trgovini, industrijskoj proizvodnji i poljoprivredi.

Posebni objekti:

predmeti koji predstavljaju opasnost za neposrednu okolinu;

objekti koji predstavljaju opasnost za društvenu i fizičku okolinu (predmeti koji, kada ih udari grom, mogu izazvati štetne biološke, hemijske i radioaktivne emisije);

drugi objekti za koje se može obezbijediti posebna gromobranska zaštita, na primjer, zgrade visine veće od 60 m, igrališta, privremeni objekti, objekti u izgradnji.

U tabeli 2.1 daje primjere podjele objekata u četiri klase.

Tabela 2.1 - Primjeri klasifikacije objekata

	Vrsta objekta	Posljedice udara groma
Regularni objekti	Kuća	Kvar na električnim instalacijama, požar i materijalna šteta. Obično manja oštećenja na objektima koji se nalaze na mjestu udara groma ili su pogođeni njegovim kanalom
Regularni objekti		U početku - požar i uvođenje opasnog napona, zatim - gubitak struje sa rizikom od smrti životinja zbog kvara elektronskog sistema za kontrolu ventilacije, snabdevanja hranom itd.
Regularni objekti	Pozorište; škola; Robna kuća; sportski objekat	Nestanak struje (kao što je rasvjeta) koji može uzrokovati paniku. Kvar sistema za dojavu požara koji uzrokuje kašnjenje u aktivnostima gašenja požara
	Banka; osiguravajuće društvo; komercijalni ured	Nestanak struje (kao što je rasvjeta) koji može uzrokovati paniku. Kvar na sistemu za dojavu požara koji uzrokuje kašnjenje u aktivnostima zaštite od požara. Izgubljena komunikacija, kvarovi na računaru sa gubitkom podataka
	bolnica; vrtić; starački dom	Nestanak struje (kao što je rasvjeta) koji može uzrokovati paniku. Kvar na sistemu za dojavu požara koji uzrokuje kašnjenje u aktivnostima zaštite od požara. Gubitak komunikacione opreme, kvarovi računara sa gubitkom podataka. Prisustvo teško bolesnih osoba i potreba da se pomogne nepokretnim osobama
	Industrijska preduzeća	Dodatne posljedice ovisno o uvjetima proizvodnje - od manjih oštećenja do većih oštećenja uslijed gubitka proizvoda
	Muzeji i arheološka nalazišta	Nenadoknadiv gubitak kulturnih dobara
Posebni objekti sa ograničenom opasnošću	Sredstva komunikacije; elektrane; industrije opasne od požara	Neprihvatljivo ometanje javnih usluga (telekomunikacije). Indirektna opasnost od požara za susjedne objekte
Posebni objekti koji predstavljaju opasnost za neposrednu okolinu	Rafinerije nafte; benzinske pumpe; proizvodnja petardi i vatrometa	Požari i eksplozije unutar objekta i u neposrednoj blizini
Posebni objekti opasni po okolinu	Hemijska fabrika; nuklearna elektrana; biohemijske fabrike i laboratorije	Neispravnost požara i opreme sa štetnim posljedicama po okoliš

Prilikom izgradnje i rekonstrukcije, za svaku klasu objekata potrebno je odrediti potrebne nivoe pouzdanosti zaštite od direktnih udara groma (DLM). Na primjer, za obične objekte mogu se ponuditi četiri razine pouzdanosti zaštite navedene u tabeli. 2.2.

Tabela 2.2 – Nivoi zaštite od svjetlosnog zagađenja običnih objekata

Nivo zaštite	Pouzdanost zaštite od udarnih talasa

Za posebne objekte Minimalni prihvatljivi nivo pouzdanosti zaštite od udara groma utvrđuje se u rasponu od 0,9 - 0,999, u zavisnosti od stepena njenog društvenog značaja i težine očekivanih posljedica od direktnog udara groma u dogovoru sa državnim kontrolnim organima.

Na zahtjev kupca, projekt može uključiti nivo pouzdanosti koji premašuje maksimalno dozvoljeni.

2.3. PARAMETRI STRUJA MUNJE

Parametri struje groma su neophodni za proračun mehaničkih i termičkih efekata, kao i za standardizaciju sredstava zaštite od elektromagnetnih uticaja.

2.3.1. Klasifikacija efekata struja groma

Za svaki nivo zaštite od groma moraju se odrediti maksimalno dozvoljeni parametri struje groma. Podaci navedeni u standardu odnose se na munje koje se kreću prema dolje i prema gore.

Odnos polariteta pražnjenja groma ovisi o geografskoj lokaciji područja. U nedostatku lokalnih podataka, pretpostavlja se da je ovaj omjer 10% za pražnjenja s pozitivnim strujama i 90% za pražnjenja s negativnim strujama.

Mehanički i termički efekti munje određeni su vršnom vrijednošću struje ( I), napunjeno Q pun, punjenje u impulsu Q imp i specifična energija W/R. Najveće vrijednosti ovih parametara uočavaju se pri pozitivnim pražnjenjima.

Šteta uzrokovana induciranim prenaponima određena je strminom fronta struje groma. Nagib se procjenjuje unutar nivoa od 30% i 90% najveće trenutne vrijednosti. Najveća vrijednost ovog parametra se opaža u narednim impulsima negativnih pražnjenja.

2.3.2. Predloženi parametri struja groma za standardizaciju sredstava zaštite od direktnih udara groma

Vrijednosti projektnih parametara za one prihvaćene u tabeli. 2.2 nivoi sigurnosti (sa omjerom od 10% do 90% između udjela pozitivnih i negativnih pražnjenja) dati su u tabeli. 2.3.

Tabela 2.3 – Podudarnost parametara struje groma i nivoa zaštite

2.3.3. Gustina udara groma u tlo

Gustoća udara groma u tlo, izražena brojem udara na 1 km 2 zemljine površine godišnje, utvrđuje se prema meteorološkim osmatranjima na lokaciji objekta.

Ako gustina munje udari u zemlju N g nepoznato, može se izračunati pomoću sljedeće formule, 1/(km 2 × godina):

Gdje Td- prosječno trajanje grmljavine u satima, određeno iz regionalnih karata intenziteta grmljavinske aktivnosti.

2.3.4. Predloženi parametri struja groma za standardizaciju sredstava zaštite od elektromagnetnih efekata groma

Udar groma može sadržavati ili jedan strujni impuls ili se sastojati od niza impulsa razdvojenih vremenskim periodima tokom kojih teče slaba prateća struja. Parametri strujnog impulsa prve komponente značajno se razlikuju od karakteristika impulsa narednih komponenti. Ispod su podaci koji karakterišu izračunate parametre strujnih impulsa prvog i narednih impulsa (tablice 2.4 i 2.5), kao i dugotrajne struje (tabela 2.6) u pauzama između impulsa za obične objekte na različitim nivoima zaštite.

Tabela 2.4 - Parametri prvog impulsa struje groma

Trenutni parametar	Nivo zaštite
Trenutni parametar
Maksimalna struja I, kA
Prednje trajanje T 1 , μs
Poluvrijeme T 2 , μs
Punjenje u pulsu Q zbroj *, Kl
Specifična energija po impulsu W/R**, MJ/Ohm
* Budući da je značajan dio ukupne naknade Q zbir pada na prvi impuls, pretpostavlja se da je ukupni naboj svih kratkih impulsa jednak datoj vrijednosti. ** Budući da je značajan dio ukupne specifične energije W/R pada na prvi impuls, pretpostavlja se da je ukupni naboj svih kratkih impulsa jednak datoj vrijednosti.

Tabela 2.5 - Parametri naknadnog impulsa struje groma

Tabela 2.6 - Parametri dugotrajne struje groma u intervalu između impulsa

Prosječna struja je približno jednaka Q L/T.

Oblik strujnih impulsa određen je sljedećim izrazom

Gdje I- maksimalna struja;

t- vrijeme;

t 1 - vremenska konstanta za front;

t 2 - vremenska konstanta za pad;

h- koeficijent koji ispravlja vrijednost maksimalne struje.

Vrijednosti parametara uključenih u formulu (2.2), koja opisuje promjenu struje groma tokom vremena, date su u tabeli. 2.7.

Tabela 2.7 - Vrijednosti parametara za izračunavanje oblika impulsa struje groma

Parametar	Prvi impuls	Impuls za praćenje
	Nivo zaštite	Nivo zaštite

Dugi impuls se može primiti kao pravougaoni impuls sa prosečnom strujom I i trajanje T, što odgovara podacima u tabeli. 2.6.

3. ZAŠTITA OD DIREKTNIH UDARA GROMA

3.1. KOMPLEKS GROMOZASTITNIH SREDSTAVA

Vanjski MES može biti izoliran od konstrukcije (samostojeći gromobran - štap ili kabel, kao i susjedni objekti koji obavljaju funkcije prirodnih gromobrana), ili se može ugraditi na štićenu konstrukciju pa čak i biti njen dio.

Unutrašnji uređaji za zaštitu od groma su dizajnirani da ograniče elektromagnetne efekte struje groma i spreče varnice unutar štićenog objekta.

Struje groma koje ulaze u gromobrane odvode se u sistem uzemljenih elektroda kroz sistem donjih provodnika (dolaznih provodnika) i šire se u zemlju.

3.2. SISTEM VANJSKE ZAŠTITE GROM

Općenito, eksterni MPS se sastoji od gromobrana, donjih provodnika i uzemljivača. U slučaju posebne proizvodnje, njihov materijal i poprečni presjeci moraju ispunjavati zahtjeve iz tabele. 3.1.

Tabela 3.1 - Materijal i minimalni presjeci elemenata vanjske MZS

3.2.1. Gromobrane

3.2.1.1. Opća razmatranja

Gromobrani se mogu posebno ugraditi, uključujući i na licu mjesta, ili njihove funkcije obavljaju strukturni elementi štićenog objekta; u potonjem slučaju nazivaju se prirodnim gromobranima.

Gromobran se može sastojati od proizvoljne kombinacije sljedećih elemenata: šipki, zategnutih žica (kablova), mrežastih provodnika (mreža).

3.2.1.2. Prirodni gromobrani

Sljedeći konstruktivni elementi zgrada i objekata mogu se smatrati prirodnim gromobranima:

a) metalni krovovi zaštićenih objekata, pod uslovom da:

električni kontinuitet između različitih dijelova osiguran je dugo vremena;

debljina krovnog metala je najmanje t dato u tabeli. 3.2, ako je potrebno zaštititi krov od oštećenja ili opekotina;

debljina krovnog metala je najmanje 0,5 mm, ako ga nije potrebno zaštititi od oštećenja i nema opasnosti od zapaljenja zapaljivih materijala ispod krova;

Krov nema izolacijski premaz. Međutim, mali sloj antikorozivne boje ili sloj asfaltnog premaza od 0,5 mm, ili sloj plastičnog premaza od 1 mm ne smatra se izolacijom;

nemetalni premazi na/ili ispod metalnog krova ne izlaze izvan zaštićenog objekta;

b) metalne krovne konstrukcije (france, međusobno povezana čelična armatura);

c) metalne elemente kao što su odvodne cijevi, ukrasi, ograde uz rub krova i sl., ako njihov poprečni presjek nije manji od vrijednosti propisanih za konvencionalne gromobrane;

d) tehnološke metalne cijevi i rezervoari, ako su izrađeni od metala debljine najmanje 2,5 mm i topljenje ili izgaranje ovog metala neće dovesti do opasnih ili neprihvatljivih posljedica;

e) metalne cijevi i rezervoari, ako su izrađeni od metala debljine najmanje t, dato u tabeli. 3.2, te ako povećanje temperature na unutrašnjoj strani objekta na mjestu udara groma ne predstavlja opasnost.

Tabela 3.2 - Debljina krova, cijevi ili tijela rezervoara koji služi kao prirodni gromobran

3.2.2. Donji provodnici

3.2.2.1. Opća razmatranja

Da bi se smanjila vjerovatnoća opasnog iskrenja, donji provodnici trebaju biti postavljeni tako da između mjesta ozljede i zemlje:

a) struja se širi duž nekoliko paralelnih puteva;

b) dužina ovih staza je ograničena na minimum.

3.2.2.2. Položaj odvodnih provodnika u gromobranskim uređajima izolovanim od štićenog objekta

Ako se gromobran sastoji od šipki postavljenih na odvojene nosače (ili jedan nosač), za svaki nosač mora biti predviđen najmanje jedan donji provodnik.

Ako se gromobran sastoji od odvojenih horizontalnih žica (kablova) ili jedne žice (kabla), potreban je najmanje jedan donji provodnik za svaki kraj kabla.

Ako je gromobran mrežasta konstrukcija okačena iznad štićenog objekta, potreban je najmanje jedan donji provodnik za svaki njegov oslonac. Ukupan broj odvodnih provodnika mora biti najmanje dva.

3.2.2.3. Položaj donjih provodnika za neizolovane uređaje za zaštitu od groma

Donji provodnici se nalaze po obodu štićenog objekta na način da prosječna udaljenost između njih nije manja od vrijednosti datih u tabeli. 3.3.

Donji provodnici su povezani horizontalnim pojasevima u blizini površine zemlje i svakih 20 m po visini objekta.

Tabela 3.3 - Prosječne udaljenosti između donjih provodnika u zavisnosti od nivoa zaštite

Nivo zaštite	Prosječna udaljenost, m

3.2.2.4. Smjernice za postavljanje donjih provodnika

Poželjno je da donji provodnici budu ravnomjerno raspoređeni po obodu štićenog objekta. Ako je moguće, polažu se u blizini uglova zgrada.

Donji provodnici koji nisu izolovani od štićenog objekta polažu se na sledeći način:

ako je zid napravljen od nezapaljivog materijala, donji provodnici se mogu pričvrstiti na površinu zida ili proći kroz zid;

ako je zid napravljen od zapaljivog materijala i porast temperature odvodnih provodnika predstavlja opasnost za njega, odvodni provodnici moraju biti postavljeni tako da razmak između njih i štićenog objekta uvijek prelazi 0,1 m. Metalni nosači za pričvršćivanje donji provodnici mogu biti u kontaktu sa zidom.

U odvodne cijevi se ne smiju postavljati donji provodnici. Preporučljivo je postaviti donje provodnike na maksimalno moguće udaljenosti od vrata i prozora.

Donji provodnici se polažu duž pravih i okomitih linija, tako da put do tla bude što kraći. Ne preporučuje se polaganje provodnika u obliku petlji.

3.2.2.5. Prirodni elementi odvodnih provodnika

Sljedeći konstruktivni elementi zgrada mogu se smatrati prirodnim odvodnicima:

a) metalne konstrukcije, pod uslovom da:

električni kontinuitet između različitih elemenata je trajan i ispunjava zahtjeve iz klauzule 3.2.4.2;

nisu manje veličine nego što je potrebno za posebno dizajnirane dolazne provodnike;

metalne konstrukcije mogu imati izolacijski premaz;

b) metalni okvir zgrade ili građevine;

c) međusobno povezana čelična armatura zgrade ili konstrukcije;

d) dijelovi fasade, profilisani elementi i noseće metalne konstrukcije fasade, pod uslovom da:

njihove dimenzije odgovaraju uputstvima za odvodne provodnike, a njihova debljina je najmanje 0,5 mm;

Smatra se da metalna armatura armiranobetonskih zgrada obezbeđuje električni kontinuitet ako ispunjava sledeće uslove:

Približno 50% veza vertikalnih i horizontalnih šipki je izvedeno zavarivanjem ili ima čvrstu vezu (zavrtnje, vezivanje žice);

Električni kontinuitet je osiguran između čelične armature različitih prefabrikovanih betonskih blokova i armature betonskih blokova pripremljenih na licu mjesta.

Nema potrebe za polaganjem horizontalnih pojaseva ako se kao provodnici koriste metalni okviri zgrade ili čelična armatura od armiranog betona.

3.2.3. Prekidači za uzemljenje

3.2.3.1. Opća razmatranja

3.2.3.2. Posebno položene elektrode za uzemljenje

Jako ukopane uzemljene elektrode su efikasne ako se otpor tla smanjuje sa dubinom i na velikim dubinama se pokaže znatno manjim nego na nivou uobičajene lokacije.

Poželjno je položiti elektrodu uzemljenja u obliku vanjskog kola na dubini od najmanje 0,5 m od površine tla i na udaljenosti od najmanje 1 m od zidova. Elektrode za uzemljenje moraju se nalaziti na dubini od najmanje 0,5 m izvan štićenog objekta i biti što ravnomjernije raspoređene; Istovremeno, moramo nastojati da minimiziramo njihovu međusobnu zaštitu.

3.2.3.3. Prirodne elektrode za uzemljenje

3.2.4. Pričvrsni i spojni elementi vanjske MZS

3.2.4.1. Pričvršćivanje

Gromobrani i provodnici su čvrsto učvršćeni kako bi se spriječilo bilo kakvo pucanje ili labavljenje provodnika pod utjecajem elektrodinamičkih sila ili slučajnih mehaničkih utjecaja (na primjer, od naleta vjetra ili padajućeg snijega).

3.2.4.2. Veze

Broj priključaka vodiča je sveden na minimum. Veze se izvode zavarivanjem, lemljenjem, dozvoljeno je umetanje u steznu ušicu ili zavrtnje.

3.3. IZBOR GRNJENJA

3.3.1. Opća razmatranja

Uz sve ostale okolnosti, visina gromobrana se može smanjiti ako se umjesto šipki koriste kablovske konstrukcije, posebno kada su okačene duž vanjskog perimetra objekta.

U slučaju projektovanja gromobranske zaštite za normalan objekat, Moguće je odrediti zaštitne zone pomoću zaštitnog ugla ili metodom kotrljajuće kugle u skladu sa standardom Međunarodne elektrotehničke komisije (IEC 1024), pod uslovom da su projektni zahtjevi Međunarodne elektrotehničke komisije stroži od zahtjeva ovih Uputstava.

3.3.2. Tipične zaštitne zone štapnih i kablovskih gromobrana

3.3.2.1. Zaštitne zone jednostrukog gromobrana

Standardna zaštitna zona jedne visine gromobrana h je kružni konus sa visinom h 0 < h, čiji se vrh poklapa sa vertikalnom osom gromobrana (slika 3.1). Dimenzije zone određuju dva parametra: visina konusa h 0 i radijus konusa u nivou tla r 0 .

Formule proračuna date u nastavku (Tabela 3.4) su pogodne za gromobrane visine do 150 m. Za veće gromobrane treba koristiti posebnu metodu proračuna.

Tabela 3.4 - Proračun zaštitne zone jednošipnog gromobrana

Pouzdanost zaštite P z	Visina gromobrana h, m	Visina konusa h 0 , m	Radijus konusa 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 - Zaštitna zona jednog gromobrana

Za zaštitnu zonu potrebne pouzdanosti (slika 3.1), radijus horizontalnog presjeka r x na visokom h x određena formulom:

. (3.1)

3.3.2.2. Zaštitne zone jednog kabla gromobrana

Standardne zaštitne zone za jedan kablovski gromobran visine od h omeđen simetričnim zabatnim površinama koje formiraju jednakokraki trokut u okomitom presjeku sa vrhom u visini h 0 < h i baza u nivou tla 2 r 0 (Sl. 3.2).

Formule proračuna date u nastavku (Tabela 3.5) su pogodne za gromobrane visine do 150 m. Za veće visine treba koristiti poseban softver. Ovdje i ispod h odnosi se na minimalnu visinu kabla iznad nivoa tla (uzimajući u obzir progib).

Pola širine r x zaštitne zone potrebne pouzdanosti (slika 3.2) na visini h x sa površine zemlje određuje se izrazom:

. (3.2)

Slika 3.2 - Zaštitna zona jednog kabla gromobrana

Tabela 3.5 - Proračun zaštitne zone jednog kablovskog gromobrana

Pouzdanost zaštite P z	Visina gromobrana h, m	Visina konusa h 0 , m	Radijus konusa 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. Zaštitne zone dvostrukog gromobrana

Gromobran se smatra dvostrukim kada je udaljenost između gromobrana L L

Slika 3.3 - Zaštitna zona dvostrukog gromobrana

h 0 i h s, od kojih prvi postavlja maksimalnu visinu zone direktno na gromobranima, a drugi - minimalnu visinu zone u sredini između gromobrana. Kada je rastojanje između gromobrana L £ L c granica zone nema ugib ( h c = h 0). Za udaljenosti L sa £ L³ L m ah visina h With određeno izrazom

. (3.3)

L m ah i L c se izračunavaju korištenjem empirijskih formula u tabeli. 3.6, pogodan za gromobrane visine do 150 m. Za veće visine gromobrana treba koristiti poseban softver.

Dimenzije horizontalnih presjeka zone izračunavaju se pomoću sljedećih formula, zajedničkih za sve nivoe pouzdanosti zaštite:

maksimalna polovična širina zone r x u horizontalnom presjeku na visini h x:

; (3.4)

dužina horizontalnog preseka l x uključen visina h x ³ h sa:

i na h x < h With l x = L/2;

širina horizontalnog presjeka u sredini između gromobrana 2 r cx na visokom h x £ h sa:

. (3.6)

Tabela 3.6 - Proračun parametara zaštitne zone dvošipnog gromobrana

Pouzdanost zaštite P z	Visina gromobrana h, m	L max, m	L s, 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. Zaštitne zone dvokabelnog gromobrana

Gromobran se smatra dvostrukim kada je razmak između kablova jednak L ne prelazi graničnu vrijednost L m ah. Inače, oba gromobrana se smatraju pojedinačnim.

Konfiguracija vertikalnih i horizontalnih presjeka standardnih zaštitnih zona dvostrukog gromobrana mrežne mreže (vis h i rastojanje između kablova L) prikazan je na sl. 3.4. Izgradnja vanjskih površina zona (dvije jednoslojne površine sa dimenzijama h 0 , r about) se proizvodi prema formulama iz tabele 3.5 za jednokabelske gromobrane.

Dimenzije unutrašnjih površina određuju se parametrima h 0 i h s, od kojih prvi postavlja maksimalnu visinu zone neposredno pored kablova, a drugi - minimalnu visinu zone u sredini između kablova. Kada je razmak između kablova L £ L c granica zone nema ugib ( h c = h 0). Za udaljenosti L sa £ L³ L m ah visina h With određeno izrazom

. (3.7)

Slika 3.4 - Zona zaštite dupli kabl gromobrana

Maksimalne udaljenosti uključene u to L max i L c se izračunavaju korištenjem empirijskih formula u tabeli. 3.7, pogodan za kablove visine ovjesa do 150 m. Za veće visine gromobrana treba koristiti poseban softver.

Dužina horizontalnog presjeka zaštitne zone u visini h x određena formulama:

U . (3.8)

Za proširenje zaštićenog volumena, zona zaštite nosača koji nose kablove može se nadgraditi na zonu duplog kablovskog gromobrana, koji je izgrađen kao zona dvostrukog gromobrana, ako je udaljenost L manje između nosača L m ah, izračunato prema formulama u tabeli. 3.6. U suprotnom, nosače treba smatrati pojedinačnim gromobranima.

Kada kablovi nisu paralelni ili različite visine, ili njihova visina varira duž raspona, treba koristiti poseban softver za procjenu pouzdanosti njihove zaštite. Isto se preporučuje i u slučaju velikog progiba kablova u rasponu kako bi se izbjegle nepotrebne rezerve za pouzdanost zaštite.

Tabela 3.7 - Proračun parametara zaštitne zone dvostrukog gromobrana mrežne mreže

Pouzdanost zaštite P z	Visina gromobrana h, m	L max, m	L s, 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 Zaštitne zone gromobrana zatvorene mrežne mreže

Formule za proračun iz klauzule 3.3.2.5 mogu se koristiti za određivanje visine ovjesa zatvorenog kablovskog gromobrana dizajniranog za zaštitu objekata sa potrebnom pouzdanošću h 0 < 30 m, nalazi se na pravokutnoj površini S 0 u unutrašnjem volumenu zone sa minimalnim horizontalnim pomakom između gromobrana i objekta jednakim D(Sl. 3.5). Visina ovjesa kabla označava minimalnu udaljenost od kabla do površine zemlje, uzimajući u obzir moguće progibe u ljetnoj sezoni.

Slika 3.5 - Zona zaštite zatvoreni kabl gromobran

Za obračun h korišteni izraz:

h = A+ B×h 0 , (3.9)

u kojoj su konstante A I IN određuju se u zavisnosti od nivoa pouzdanosti zaštite pomoću sledećih formula:

a) pouzdanost zaštite P 3 = 0,99

b) pouzdanost zaštite P 3 = 0,999

Izračunate relacije su važeće kada D> 5 m Rad sa manjim horizontalnim pomacima kabla nije preporučljiv zbog velike vjerovatnoće obrnutih preklapanja munje od kabla do štićenog objekta. Iz ekonomskih razloga, gromobrane zatvorene kontaktne mreže se ne preporučuju kada je potrebna pouzdanost zaštite manja od 0,99.

Ako je visina objekta veća od 30 m, visina gromobrana zatvorene žice se utvrđuje pomoću softvera. Isto treba učiniti za zatvorenu konturu složenog oblika.

U nastavku su navedena pravila za određivanje zaštitnih zona za objekte do 60 m visine, prema IEC standardu (IEC 1024-1-1). Prilikom projektovanja može se izabrati bilo koji način zaštite, međutim praksa pokazuje preporučljivost upotrebe pojedinačnih metoda u sledećim slučajevima:

metoda zaštitnog ugla koristi se za konstrukcije jednostavnog oblika ili za male dijelove velikih konstrukcija;

metoda fiktivne sfere, pogodna za strukture složenog oblika;

Općenito se preporučuje upotreba zaštitne mreže, a posebno za površinsku zaštitu.

U tabeli 3.8 za nivoe zaštite I - IV date su vrijednosti uglova na vrhu zaštitne zone, radijusi fiktivne sfere, kao i maksimalni dozvoljeni nagib ćelije mreže.

Tabela 3.8 - Parametri za proračun gromobrana prema IEC preporukama

Nivo zaštite	Radijus fiktivne sfere R, m	Ugao a° , na vrhu gromobrana za zgrade različitih visina h, m	Korak ćelije mreže, m
Nivo zaštite	Radijus fiktivne sfere R, m		Korak ćelije mreže, m




*U ovim slučajevima primjenjuju se samo mreže ili fiktivne sfere.

Štapni gromobrani, jarboli i kablovi postavljaju se tako da se svi dijelovi konstrukcije nalaze u zaštitnoj zoni formiranoj pod uglom a prema vertikali. Zaštitni ugao se bira prema tabeli. 3.8 i h je visina gromobrana iznad površine koja će biti zaštićena.

Metoda zaštitnog ugla se ne koristi ako h veći od poluprečnika fiktivne sfere definisane u tabeli. 3.8 za odgovarajući nivo zaštite.

Mrežica štiti površinu ako su ispunjeni sljedeći uvjeti:

mrežasti provodnici idu uz rub krova, krov se proteže izvan ukupnih dimenzija zgrade;

mrežasti provodnik prolazi duž grebena krova ako nagib krova prelazi 1/10;

bočne površine konstrukcije na nivoima višim od radijusa fiktivne sfere (vidi tabelu 3.8) zaštićene su gromobranom ili mrežom;

Dimenzije ćelija mreže nisu veće od onih navedenih u tabeli. 3.8;

mreža je napravljena na način da struja groma uvijek ima najmanje dva različita puta do uzemljenja; nijedan metalni dio ne smije stršiti izvan vanjskih kontura mreže.

Mrežne provodnike treba položiti što je dalje moguće duž najkraćih staza.

3.3.4. Zaštita elektro metalnih kablovskih dalekovoda okosnih i unutarzonskih komunikacionih mreža

3.3.4.1. Zaštita novoprojektovanih kablovskih vodova

Na novoprojektovanim i rekonstruisanim kablovskim vodovima magistralnih i unutarzonskih komunikacionih mreža* potrebno je obavezno obezbediti zaštitne mere u onim područjima gde verovatna gustina oštećenja (verovatni broj opasnih udara groma) prelazi dozvoljenu granicu navedenu u tabeli. . 3.9.

* Backbone mreže - mreže za prenos informacija na velike udaljenosti;

intrazonalne mreže - mreže za prijenos informacija između regionalnih i okružnih centara.

Tabela 3.9 - Dozvoljeni broj opasnih udara groma na 100 km trase godišnje za električne komunikacione kablove

3.3.4.2. Zaštita novih vodova postavljenih u blizini postojećih

U ovom slučaju, dozvoljena gustina n 0 oštećenje projektovanog kablovskog voda utvrđuje se množenjem dozvoljene gustine iz tabele. 3.9 na omjeru izračunatog n p i stvarni p f stope oštećenja postojećeg kabla od udara groma na 100 km trase godišnje:

3.3.4.3. Zaštita postojećih kablovskih vodova

Na postojećim kablovskim vodovima provode se zaštitne mjere na onim područjima gdje su nastala oštećenja od udara groma, a dužina štićenog područja određena je uslovima terena (dužina brda ili područja sa povećanim otporom tla i sl.) , ali se smatra da je svaki udaljen najmanje 100 m od mjesta oštećenja. U tim slučajevima potrebno je položiti gromobranske kablove u zemlju. Ukoliko dođe do oštećenja kablovske linije koja već ima zaštitu, tada se nakon otklanjanja oštećenja provjerava stanje gromobranske opreme i tek nakon toga se donosi odluka o ugradnji dodatne zaštite u vidu polaganja kablova ili zamjene postojećeg kabla jednim. otporniji na udare groma. Radovi na zaštiti moraju se izvesti odmah nakon otklanjanja oštećenja od groma.

3.3.5. Zaštita optičkih kablovskih dalekovoda okosnih i intrazonalnih komunikacionih mreža

3.3.5.1. Dozvoljeni broj opasnih udara groma u optičke vodove magistralnih i unutarzonalnih komunikacionih mreža

Tabela 3.10 - Dozvoljeni broj opasnih udara groma na 100 km trase godišnje za optičke komunikacione kablove

3.3.5.3. Zaštita postojećih optičkih kablovskih vodova

Radovi na postavljanju zaštitnih mjera moraju se izvesti odmah nakon otklanjanja oštećenja od groma.

3.3.6. Zaštita od udara groma električnih i optičkih komunikacionih kablova položenih u naseljenim mestima

Prilikom polaganja kablova u naseljenom mestu, osim pri ukrštanju i približavanju nadzemnih vodova napona 110 kV i više, nije obezbeđena zaštita od udara groma.

3.3.7. Zaštita kablova položenih uz rub šume, u blizini izoliranih stabala, oslonaca, jarbola

Zaštita komunikacijskih kablova položenih uz rub šume, kao i u blizini objekata visine veće od 6 m (samostojeća stabla, nosači komunikacionih vodova, dalekovodi, gromobranski jarboli i sl.) obezbjeđuje se ako je udaljenost između kabla i objekta (ili njegovog podzemnog dela) manje od udaljenosti navedenih u tabeli. 3.12 za različite vrijednosti otpornosti zemlje.

Tabela 3.12 - Dozvoljene udaljenosti između kabla i petlje uzemljenja (nosač)

4. ZAŠTITA OD SEKUNDARNIH UTICAJA GROM

4.1. OPĆE ODREDBE

Odjeljak 4 postavlja osnovne principe zaštite od sekundarnih efekata groma električnih i elektronskih sistema, uzimajući u obzir IEC preporuke (IEC 61312 standardi). Ovi sistemi se koriste u mnogim industrijama koje koriste prilično složenu i skupu opremu. Oni su osjetljiviji na munje od prethodnih generacija uređaja, pa se moraju poduzeti posebne mjere za njihovu zaštitu od štetnog djelovanja groma.

4.2. ZONE ZAŠTITE OD UDARA GROMA

Prostor u kojem se nalaze električni i elektronski sistemi mora biti podijeljen na zone različitog stepena zaštite. Zone karakteriše značajna promena elektromagnetnih parametara na granicama. Općenito, što je veći broj zone, to su niže vrijednosti parametara elektromagnetskih polja i struja napona u prostoru zone.

Zona 0 je zona u kojoj je svaki objekat izložen direktnom udaru groma, pa kroz njega može teći puna struja groma. U ovom području, elektromagnetno polje ima svoju maksimalnu vrijednost.

Zona 0 E je zona u kojoj objekti nisu izloženi direktnim udarima groma, ali elektromagnetno polje nije oslabljeno i također ima maksimalnu vrijednost.

Zona 1 - zona u kojoj objekti nisu izloženi direktnim udarima groma, a struja u svim provodnim elementima unutar zone je manja nego u zoni 0 E; u ovoj oblasti elektromagnetno polje može biti oslabljeno zaštitom.

Ostale zone - ove zone se postavljaju ako je potrebno dalje smanjenje struje i/ili slabljenje elektromagnetnog polja; zahtjevi za zonske parametre utvrđuju se u skladu sa zahtjevima za zaštitu različitih zona objekta.

Opšti principi podjele štićenog prostora na gromobranske zone prikazani su na sl. 4.1.

Slika 4.1 - Zone zaštite od udara munja

Na granicama zona moraju se preduzeti mjere za zaštitu i povezivanje svih metalnih elemenata i komunikacija koje prelaze granicu.

Dvije prostorno odvojene zone 1 mogu formirati zajedničku zonu korištenjem oklopljene veze (slika 4.2).

Slika 4.2 – Kombinacija dvije zone

4.3. SHIELDING

Zaštita je glavna metoda smanjenja elektromagnetnih smetnji.

Metalna konstrukcija građevinske konstrukcije se koristi ili se može koristiti kao paravan. Takvu ekransku konstrukciju formira, na primjer, čelična armatura krova, zidova, podova zgrade, kao i metalni dijelovi krova, fasada, čelični okviri i rešetke. Ova zaštitna konstrukcija čini elektromagnetski štit sa otvorima (zbog prozora, vrata, ventilacijskih otvora, razmaka mreža u armaturi, proreza u metalnoj fasadi, otvora za dalekovode itd.). Da bi se smanjio uticaj elektromagnetnih polja, svi metalni elementi objekta se električno kombinuju i povezuju na sistem gromobranske zaštite (slika 4.3).

Slika 4.3 - Prostorni ekran od čelične armature

Ako kablovi prolaze između susjednih objekata, elektrode za uzemljenje potonjih se povezuju kako bi se povećao broj paralelnih vodiča i time smanjile struje u kablovima. Ovaj zahtjev dobro ispunjava sistem uzemljenja u obliku mreže. Za smanjenje induciranih smetnji možete koristiti:

vanjska zaštita;

racionalno polaganje kablovskih vodova;

zaklanjanje energetskih i komunikacionih vodova.

Sve ove aktivnosti se mogu obavljati istovremeno.

Ako se unutar štićenog prostora nalaze oklopljeni kablovi, njihovi oklopi se na oba kraja i na granicama zone spajaju na sistem gromobranske zaštite.

Kablovi koji idu od jednog objekta do drugog polažu se cijelom dužinom u metalne cijevi, mrežaste kutije ili armirano-betonske kutije sa mrežastom armaturom. Metalni elementi cijevi, kanala i kablovskih paravana se povezuju sa navedenim zajedničkim objektnim sabirnicama. Metalne kutije ili ladice se ne smiju koristiti ako štitnici kablova mogu izdržati očekivanu struju groma.

4.4. VEZE

Spojevi metalnih elemenata su neophodni kako bi se smanjila razlika potencijala između njih unutar štićenog objekta. Priključci koji se nalaze unutar štićenog prostora i prelaze granice gromobranskih zona metalnih elemenata i sistema izvode se na granicama zona. Priključci se trebaju izvesti pomoću posebnih provodnika ili stezaljki i, gdje je potrebno, uređaja za zaštitu od prenapona.

4.4.1. Priključci na granicama zona

Svi provodnici koji ulaze u objekat spolja povezani su na sistem gromobranske zaštite.

Ako vanjski provodnici, energetski ili komunikacijski kablovi ulaze u objekat na različitim mjestima i zbog toga postoji više zajedničkih sabirnica, potonje se najkraćim putem spajaju na zatvorenu petlju uzemljenja ili armaturu konstrukcije i metalnu vanjsku oblogu (ako postoji). Ako ne postoji zatvorena petlja uzemljenja, ove zajedničke sabirnice su povezane sa pojedinačnim uzemljenim elektrodama i spojene vanjskim prstenastim provodnikom, ili slomljenim prstenom. Ako vanjski provodnici ulaze u objekat iznad zemlje, zajedničke sabirnice se povezuju na horizontalni prstenasti provodnik unutar ili izvan zidova. Ovaj vodič je zauzvrat povezan s donjim vodičima i spojnicama.

Provodnike i kablove koji ulaze u objekat u nivou zemlje preporučuje se povezivanje na sistem gromobranske zaštite na istom nivou. Zajednička sabirnica na mjestu ulaska kabla u zgradu smještena je što bliže elektrodi uzemljenja i armaturi konstrukcije na koju je spojena.

Prstenasti provodnik se spaja na armaturu ili druge elemente zaštite, kao što je metalna obloga, svakih 5 m. Minimalni poprečni presjek elektroda od bakra ili pocinčanog čelika je 50 mm 2.

Opšte sabirnice za objekte sa informacionim sistemima, kod kojih se očekuje da će uticaj struja groma biti minimiziran, treba da budu izrađene od metalnih ploča sa velikim brojem priključaka na armaturu ili druge oklopne elemente.

Za kontaktne priključke i uređaje za zaštitu od prenapona koji se nalaze na granicama zona 0 i 1, prihvaćeni su trenutni parametri navedeni u tabeli. 2.3. Ako postoji više vodiča, potrebno je uzeti u obzir raspodjelu struja duž vodiča.

Za provodnike i kablove koji ulaze u objekat na nivou zemlje, procjenjuje se udio struje groma koju provode.

Poprečni presjeci spojnih provodnika određuju se prema tabeli. 4.1 i 4.2. Tabela 4.1 se koristi ako više od 25% struje groma teče kroz provodni element, a tabela 4.2 - ako je manje od 25%.

Tabela 4.1 – Poprečni presjeci provodnika kroz koje teče najveći dio strujne mreže

Tabela 4.2 – Poprečni presjeci provodnika kroz koje teče mali dio strujne mreže

Uređaj za zaštitu od prenapona je odabran da izdrži dio struje groma, ograniči prenapone i prekine prateće struje nakon glavnih impulsa.

Maksimalni prenapon U m ah na ulazu u objekat usklađen je sa otpornim naponom sistema.

Cijeniti U m ah je svedeno na minimum, vodovi su spojeni na zajedničku sabirnicu provodnicima minimalne dužine.

Svi provodni elementi, kao što su kablovski vodovi, koji prelaze granice gromobranskih zona spajaju se na tim granicama. Veza se vrši na zajedničkoj sabirnici, na koju su također povezani štit i drugi metalni elementi (na primjer, kućišta opreme).

Za terminale i uređaje za suzbijanje prenapona, trenutne vrijednosti se procjenjuju od slučaja do slučaja. Maksimalni prenapon na svakoj granici je usklađen sa otpornim naponom sistema. Uređaji za zaštitu od prenapona na granicama različitih zona također su usklađeni prema energetskim karakteristikama.

4.4.2. Veze unutar zaštićenog volumena

Svi unutrašnji provodni elementi značajnih dimenzija, kao što su vođice liftova, dizalice, metalni podovi, metalni okviri vrata, cevi, nosači kablova, povezani su na najbližu zajedničku sabirnicu ili drugi zajednički spojni element duž najkraćeg puta. Dodatni spojevi provodnih elemenata su također poželjni.

Poprečni presjeci spojnih provodnika prikazani su u tabeli. 4.2. Pretpostavlja se da samo mali dio struje groma prolazi kroz spojne provodnike.

Svi otvoreni provodni dijelovi informacionih sistema povezani su u jedinstvenu mrežu. U posebnim slučajevima, takva mreža možda neće imati vezu sa uzemljenom elektrodom.

Postoje dva načina za povezivanje metalnih dijelova informacionih sistema, kao što su kućišta, školjke ili okviri, na elektrodu za uzemljenje.

Prva osnovna konfiguracija veza, izvedena u obliku radijalnog sistema ili u mreži.

Kada se koristi radijalni sistem, svi njegovi metalni dijelovi su izolovani od elektrode uzemljenja, osim jedne tačke veze sa njom. Tipično, ovakav sistem se koristi za relativno male objekte, gde svi elementi i kablovi ulaze u objekat u jednom trenutku.

Radijalni sistem uzemljenja je povezan sa opštim sistemom uzemljenja samo u jednoj tački (slika 4.4). U tom slučaju, svi vodovi i kablovi između jedinica opreme moraju biti položeni paralelno sa zvezdastim provodnicima uzemljenja kako bi se smanjile induktivne petlje. Zahvaljujući uzemljenju u jednom trenutku, niskofrekventne struje koje se pojavljuju prilikom udara groma ne ulaze u informacioni sistem. Osim toga, izvori niskofrekventnih smetnji unutar informacionog sistema ne stvaraju struje u sistemu uzemljenja. Žice se ubacuju u zaštitnu zonu isključivo u centralnoj tački sistema za izjednačavanje potencijala. Navedena zajednička tačka je i najbolja tačka spajanja uređaja za zaštitu od prenapona.

Slika 4.4 - Šema povezivanja vodova za napajanje i komunikaciju sa sistemom za izjednačavanje potencijala u obliku zvijezde

Kada se koristi mreža, njeni metalni delovi nisu izolovani od opšteg sistema uzemljenja (slika 4.5). Mreža se povezuje sa cjelokupnim sistemom na mnogo tačaka. Mreža se obično koristi za dugo otvorene sisteme gdje je oprema povezana velikim brojem različitih vodova i kablova i gdje ulaze u objekat na različitim tačkama. U ovom slučaju, cijeli sistem ima nizak otpor na svim frekvencijama. Osim toga, veliki broj kratko spojenih mrežnih petlji slabi magnetno polje u blizini informacionog sistema. Uređaji u zaštitnoj zoni su međusobno povezani na najkraćim razmacima sa više provodnika, kao i sa metalnim delovima štićene zone i zonskog ekrana. U ovom slučaju maksimalno se koriste metalni dijelovi koji su dostupni u uređaju, kao što su okovi u podu, zidovima i krovu, metalne rešetke, metalna oprema za neelektrične svrhe, kao što su cijevi, ventilacijski i kabelski kanali.

Slika 4.5 - Mrežni dizajn sistema za izjednačavanje potencijala

Radijalne i mrežaste konfiguracije mogu se kombinovati u kompletan sistem, kao što je prikazano na Sl. 4.6. Obično se, iako to nije potrebno, spajanje lokalne mreže uzemljenja na opći sistem izvodi na granici gromobranske zone.

Slika 4.6 - Integrisana implementacija sistema izjednačavanja potencijala

4.5. GROUNDING

Glavni zadatak gromobrana za uzemljenje je da preusmjeri što je moguće više struje groma (50% ili više) u zemlju. Ostatak struje se širi kroz komunikacije pogodne za zgradu (kablovski omotači, vodovodne cijevi itd.). U tom slučaju opasni naponi ne nastaju na samoj elektrodi uzemljenja. Ovaj zadatak obavlja mrežasti sistem ispod i oko zgrade. Vodovi za uzemljenje čine mrežastu petlju koja povezuje betonsku armaturu na dnu temelja. Ovo je uobičajena metoda stvaranja elektromagnetnog štita na dnu zgrade. Prstenasti provodnik oko zgrade i/ili u betonu na periferiji temelja je povezan sa sistemom uzemljenja uzemljivačima obično svakih 5 m. Na navedene prstenaste provodnike može se povezati eksterni uzemljivač.

Betonska armatura na dnu temelja povezana je sa sistemom uzemljenja. Armatura mora formirati mrežu povezanu sa sistemom uzemljenja, obično svakih 5 m.

Može se koristiti pocinčana čelična mreža širine mreže od tipično 5 m, zavarena ili mehanički pričvršćena na armaturne šipke obično svakih 1 m. Krajevi mrežastih provodnika mogu poslužiti kao uzemljivači za spojne trake. Na sl. 4.7 i 4.8 prikazuju primjere uređaja za uzemljenje mreže.

Veza između elektrode za uzemljenje i priključnog sistema stvara sistem uzemljenja. Glavni zadatak sistema uzemljenja je smanjenje potencijalne razlike između bilo koje tačke zgrade i opreme. Ovaj problem se rješava stvaranjem velikog broja paralelnih puteva za struje groma i inducirane struje, formirajući mrežu sa malim otporom u širokom rasponu frekvencija. Višestruki i paralelni putevi imaju različite rezonantne frekvencije. Višestruka kola sa frekvencijski zavisnim impedancijama stvaraju jednu mrežu sa niskom impedancijom za smetnje u razmatranom spektru.

1 - mreža priključaka; 2 - uzemljiva elektroda

Slika 4.7 – Mrežasti provodnik za uzemljenje zgrade

1 - zgrade; 2 - toranj; 3 - oprema; 4 - nosač kablova

Slika 4.8 - Mrežasti uzemljivač za proizvodne objekte

4.6. UREĐAJI ZA ZAŠTITU od prenapona

Uređaji za zaštitu od prenapona (SPD) postavljaju se na mjestu gdje vodovi za napajanje, kontrolu, komunikacije i telekomunikacije prelaze granicu dvije zaštitne zone. SPD-ovi su koordinirani kako bi se postigla prihvatljiva raspodjela opterećenja između njih u skladu sa njihovom otpornošću na uništenje, kao i da bi se smanjila vjerovatnoća uništenja zaštićene opreme pod utjecajem struje groma (slika 4.9).

Preporučuje se da strujni i komunikacioni vodovi koji ulaze u zgradu budu povezani jednom sabirnicom i da njihovi SPD-ovi budu postavljeni što bliže jedan drugom. Ovo je posebno važno kod objekata napravljenih od nezaštićenog materijala (drvo, cigla, itd.). SPD se biraju i postavljaju tako da se struja groma uglavnom odvodi u sistem uzemljenja na granici zona 0 i 1.

Slika 4.9 – Primjer ugradnje SPD-a u zgradu

Budući da se energija struje groma uglavnom raspršuje na navedenoj granici, naknadni SPD štite samo od preostale energije i djelovanja elektromagnetnog polja u zoni 1. Za najbolju zaštitu od prenapona koriste se kratki spojni provodnici, vodovi i kablovi. prilikom instaliranja SPD-ova.

Na osnovu zahtjeva za koordinaciju izolacije u elektroenergetskim instalacijama i otpornosti na oštećenja štićene opreme, potrebno je odabrati naponski nivo SPD ispod maksimalne vrijednosti kako bi utjecaj na štićenu opremu uvijek bio ispod dozvoljenog napona. Ako nivo otpornosti na oštećenja nije poznat, treba koristiti indikativni ili testni nivo. Broj SPD-ova u štićenom sistemu zavisi od otpornosti štićene opreme na oštećenja i karakteristika samih SPD-ova.

4.7. ZAŠTITA OPREME U POSTOJEĆIM OBJEKTIMA

Sve veća upotreba složene elektronske opreme u postojećim zgradama zahteva bolju zaštitu od groma i drugih elektromagnetnih smetnji. Vodi se računa da se u postojećim zgradama potrebne mjere gromobranske zaštite biraju uzimajući u obzir karakteristike objekta, kao što su konstruktivni elementi, postojeća elektroenergetska i informatička oprema.

Potreba za zaštitnim mjerama i njihov odabir utvrđuju se na osnovu inicijalnih podataka koji se prikupljaju u fazi predprojektnog istraživanja. Približna lista takvih podataka data je u tabeli. 4.3 - 4.6.

Tabela 4.3 - Početni podaci o zgradi i okruženju

	Karakteristično
	Građevinski materijal - zid, cigla, drvo, armirani beton, čelični okvir
	Jedna zgrada, ili više zasebnih blokova sa velikim brojem priključaka
	Niska i ravna ili visoka zgrada (dimenzije zgrade)
	Da li su okovi povezani u cijeloj zgradi?
	Je li metalna obloga električno povezana?
	Veličine prozora
	Postoji li vanjski sistem zaštite od groma?
	Vrsta i kvalitet sistema spoljne gromobranske zaštite
	Vrsta tla (kamena, zemlja)
	Uzemljeni elementi susjednih zgrada (visina, udaljenost do njih)

Tabela 4.4 - Početni podaci o opremi

Tabela 4.5 - Karakteristike opreme

Tabela 4.6 - Ostali podaci o izboru koncepta zaštite

Na osnovu analize rizika i podataka datih u tabeli iznad. 4.3 - 4.6, donosi se odluka o potrebi izgradnje ili rekonstrukcije gromobranskog sistema.

4.7.1. Mjere zaštite pri korištenju vanjskog gromobranskog sistema

Osnovni zadatak je pronalaženje optimalnog rješenja za poboljšanje sistema vanjske gromobranske zaštite i drugih mjera.

Poboljšanje sistema spoljne gromobranske zaštite postiže se:

1) uključivanje spoljne metalne obloge i krova zgrade u sistem gromobranske zaštite;

2) korišćenjem dodatnih provodnika ako je armatura povezana celom visinom objekta - od krova preko zidova do uzemljenja zgrade;

3) smanjenje razmaka između metalnih spuštanja i smanjenje nagiba ćelije gromobrana;

4) postavljanje spojnih traka (fleksibilnih ravnih provodnika) na spojevima susednih, ali strukturno odvojenih blokova; udaljenost između traka treba biti polovina udaljenosti između padina;

5) povezivanje produžene žice na pojedine blokove zgrade; Obično su potrebne veze na svakom uglu nosača kablova, a trake za povezivanje treba da budu što je moguće kraće;

6) zaštita posebnim gromobranima povezanim sa opštim sistemom gromobranske zaštite, ako je metalnim delovima krova potrebna zaštita od direktnog udara groma; Gromobran mora biti smješten na sigurnoj udaljenosti od navedenog elementa.

4.7.2. Zaštitne mjere pri korištenju kablova

Učinkovite mjere za smanjenje prenapona su racionalno polaganje i izolacija kablova. Ove mjere su važnije što manju zaštitu pruža vanjski sistem gromobranske zaštite.

Velike petlje mogu se izbjeći spajanjem energetskih i oklopljenih komunikacijskih kabela. Ekran je povezan sa opremom na oba kraja.

Svaka dodatna zaštita, kao što je polaganje žica i kablova u metalne cijevi ili nosače između podova, smanjuje impedanciju cjelokupnog sistema povezivanja. Ove mjere su najvažnije za visoke ili proširene zgrade, ili kada oprema mora raditi posebno pouzdano.

Preferirane lokacije za postavljanje SPD su granice zona 0/1 i zona 0/1/2, respektivno, koje se nalaze na ulazu u zgradu.

U pravilu se zajednička mreža veza ne koristi u radnom režimu kao povratni provodnik strujnog ili informacionog kola.

4.7.3. Mjere opreza pri korištenju antena i druge opreme

Primjeri takve opreme su različiti vanjski uređaji poput antena, meteoroloških senzora, vanjskih nadzornih kamera, vanjskih senzora u industrijskim objektima (pritisak, temperatura, protok, senzori položaja ventila, itd.) i svaka druga električna, elektronska i radio oprema, instalirana spolja na zgradi, jarbolu ili industrijskom rezervoaru.

Ako je moguće, gromobran se postavlja na način da je oprema zaštićena od direktnih udara groma. Pojedinačne antene su potpuno otvorene iz tehnoloških razloga. Neki imaju ugrađene sisteme zaštite od groma i mogu izdržati udare groma bez oštećenja. Drugi, manje robusni tipovi antena mogu zahtevati instalaciju SPD-a na kabl za napajanje kako bi se sprečilo da struja groma putuje niz antenski kabl do prijemnika ili predajnika. Ako postoji eksterni sistem gromobranske zaštite, na njega se pričvršćuju nosači za antenu.

Indukcija napona u kablovima između zgrada može se spriječiti polaganjem u spojene metalne nosače ili cijevi. Svi kablovi koji idu do opreme za antenu polažu se sa izlazom iz cijevi u jednoj tački. Treba obratiti maksimalnu pažnju na zaštitna svojstva samog objekta i položiti kablove u njegove cevaste elemente. Ako to nije moguće, kao što je slučaj sa procesnim rezervoarima, kablove treba položiti vani, ali što bliže objektu, maksimalno iskoristivši prirodne ekrane kao što su metalne ljestve, cijevi i sl. U jarbolima sa L-ugaoni elementi postavljaju kablove unutar ugla za maksimalnu prirodnu zaštitu. U krajnjem slučaju, ekvipotencijalni spojni provodnik minimalnog poprečnog presjeka od 6 mm 2 treba postaviti pored kabla antene. Sve ove mjere smanjuju inducirani napon u petlji koju formiraju kablovi i zgrada i, shodno tome, smanjuju vjerojatnost kvara između njih, tj. vjerovatnoća pojave luka unutar opreme između električne mreže i zgrade.

4.7.4. Mjere zaštite energetskih i komunikacionih kablova između zgrada

Veze između zgrada se dijele na dva glavna tipa: metalni obloženi energetski kablovi, metalni (upredena parica, valovodni, koaksijalni i užeti) i optički kablovi. Mere zaštite zavise od vrste kablova, njihovog broja i od toga da li su gromobranski sistemi dve zgrade povezani.

Potpuno izolirani optički kabel (bez metalnog oklopa, folije za zaštitu od vlage ili čeličnog unutrašnjeg provodnika) može se koristiti bez dodatnih mjera zaštite. Korištenje takvog kabela je najbolja opcija, jer pruža potpunu zaštitu od elektromagnetnih utjecaja. Međutim, ako kabel sadrži produženi metalni element (sa izuzetkom daljinskih strujnih jezgara), potonji mora biti povezan sa općim priključnim sistemom na ulazu u zgradu i ne bi trebao direktno ulaziti u optički prijemnik ili predajnik. Ako se zgrade nalaze blizu jedna drugoj i njihovi sistemi gromobranske zaštite nisu povezani, poželjno je koristiti optički kabl bez metalnih elemenata kako bi se izbjegle velike struje u tim elementima i njihovo pregrijavanje. Ako postoji kabl priključen na sistem gromobranske zaštite, onda možete koristiti optički kabl sa metalnim elementima za preusmjeravanje dijela struje od prvog kabela.

Metalni kablovi između zgrada sa izolovanim sistemima gromobranske zaštite. Kod ovakvog povezivanja zaštitnih sistema velika je vjerovatnoća oštećenja na oba kraja kabla zbog prolaska struje groma kroz njega. Zbog toga je potrebno ugraditi SPD na oba kraja kabla, a takođe, gdje je moguće, povezati gromobranske sisteme dva objekta i položiti kabl u spojene metalne nosače.

Metalni kablovi između zgrada sa povezanim sistemima gromobranske zaštite. U zavisnosti od broja kablova između zgrada, zaštitne mere mogu uključivati povezivanje nosača kablova za više kablova (za nove kablove) ili za veliki broj kablova, kao u slučaju hemijske proizvodnje, zaštite ili upotrebe fleksibilnih metalnih creva za višestruke kablove. -jezgreni kontrolni kablovi. Povezivanje oba kraja kabla na pridružene sisteme zaštite od groma često će obezbediti dovoljnu zaštitu, posebno ako ima mnogo kablova i struja će biti podeljena između njih.

1. Izrada operativne i tehničke dokumentacije

Preporučuje se da sve organizacije i preduzeća, bez obzira na oblik svojine, imaju komplet operativno-tehničke dokumentacije za gromobransku zaštitu objekata za koje je potreban gromobranski uređaj.

Komplet operativne i tehničke dokumentacije za zaštitu od groma sadrži:

Objašnjenje;

Sheme gromobranskih zona;

Radni nacrti gromobranskih konstrukcija (građevinski dio), konstruktivnih elemenata zaštite od sekundarnih manifestacija groma, od zanošenja visokih potencijala kroz nadzemne i podzemne metalne komunikacije, od kliznih varničkih kanala i pražnjenja u zemlji;

Prijemna dokumentacija (aktovi prijema u rad gromobranskih uređaja zajedno sa prijavama: akti za skriveni rad i zapisnici ispitivanja gromobranskih uređaja i zaštite od sekundarnih pojava groma i uvođenja visokih potencijala).

U obrazloženju se navodi:

Početni podaci za izradu tehničke dokumentacije;

Prihvaćene metode gromobranske zaštite objekata;

Proračun zaštitnih zona, uzemljivača, odvodnika i zaštitnih elemenata od sekundarnih pojava groma.

U obrazloženju se navodi preduzeće koje je izradilo komplet operativno-tehničke dokumentacije, osnovu za njenu izradu, spisak važećih regulatornih dokumenata i tehničke dokumentacije koja je usmeravala rad na projektu, kao i posebne zahteve za projektovani uređaj.

Ulazni podaci za projektovanje gromobranske zaštite uključuju:

Glavni plan objekata sa naznakom lokacije svih objekata koji su podložni gromobranskoj zaštiti, puteva i željeznica, zemaljskih i podzemnih komunikacija (toplovodi, procesni i vodovodni cjevovodi, električni kablovi i instalacije za bilo koju namjenu i sl.);

Podaci o klimatskim uslovima na području na kojem se nalaze zaštitni podaci i objekti (intenzitet aktivnosti grmljavine, brzina vjetra, debljina stijenke leda i dr.), karakteristike tla koje ukazuju na strukturu, agresivnost i vrstu tla, nivo podzemnih voda;

Električna otpornost tla (Ohm×m) na lokacijama objekata.

U odeljku „Prihvaćene metode gromobranske zaštite objekata“ dat je pregled odabranih metoda zaštite zgrada i objekata od direktnog kontakta sa gromobranskim kanalom, sekundarnih manifestacija groma i unošenja visokih potencijala preko nadzemnih i podzemnih metalnih komunikacija.

Objekti izgrađeni (projektovani) po istom standardnom ili ponovno korištenom projektu, koji imaju iste građevinske karakteristike i geometrijske dimenzije i isti gromobranski uređaj, mogu imati jedan opći projekat i proračun gromobranskih zona. Spisak ovih zaštićenih objekata dat je na dijagramu zaštitne zone jednog od objekata.

Prilikom provjere pouzdanosti zaštite pomoću softvera, podaci računskog proračuna daju se u obliku sažetka projektnih opcija i formira se zaključak o njihovoj djelotvornosti.

Prilikom izrade tehničke dokumentacije predlaže se maksimalno korištenje tipskih projekata gromobrana i uzemljivača i standardnih radnih crteža za zaštitu od groma, a ako nije moguće koristiti tipske projekte gromobranskih uređaja, mogu se izraditi radni crteži pojedinih elemenata. : temelji, oslonci, gromobrani, provodnici, uzemljivači.

Kako bi se smanjio obim tehničke dokumentacije i smanjili troškovi izgradnje, preporučuje se kombiniranje projekata gromobranske zaštite s radnim crtežima za opće građevinske radove i montažu vodovodne i električne opreme kako bi se koristile vodovodne komunikacije i uzemljene elektrode električnih uređaja za gromobranstvo. zaštita.

2. Postupak prijema gromobranskih uređaja u rad

Gromobranske uređaje završene izgradnje (rekonstrukcije) radna komisija prima u rad i predaje naručiocu u rad prije ugradnje procesne opreme, isporuke i utovara opreme i vrijedne imovine u zgrade i objekte.

Prijem gromobranskih uređaja na postojećim objektima vrši radna komisija.

Sastav radne komisije određuje naručilac, a radnu komisiju najčešće čine predstavnici:

Osoba odgovorna za električnu opremu;

Ugovorna organizacija;

Inspekcije zaštite od požara.

Radnoj komisiji se dostavljaju sljedeća dokumenta:

Odobreni projekti uređaja za zaštitu od groma;

Akti za skrivene radove (za projektovanje i ugradnju uzemljivača i provodnika koji su nedostupni za pregled);

Potvrde o ispitivanju uređaja za zaštitu od groma i zaštite od sekundarnih manifestacija groma i unošenja visokih potencijala preko nadzemnih i podzemnih metalnih komunikacija (podaci o otpornosti svih uzemljivača, rezultati pregleda i ovjere radova na ugradnji gromobrana , odvodnici, uzemljivači, elementi njihovog pričvršćivanja, pouzdanost električnih veza između strujnih elemenata i dr.).

Radna komisija vrši potpunu provjeru i pregled izvedenih građevinsko-montažnih radova na ugradnji gromobranskih uređaja.

Prijem gromobranskih uređaja za novoizgrađene objekte dokumentuje se aktima prijema opreme gromobranskih uređaja. Puštanje u rad gromobranskih uređaja po pravilu se formalizuje potvrdama o odobrenju nadležnih državnih organa za kontrolu i nadzor.

Nakon prijema u rad gromobranskih uređaja, sastavljaju se pasoši gromobranskih uređaja i pasoši uzemljivača gromobranskih uređaja koje čuva odgovorno lice za elektrotehničke objekte.

Akti koje je odobrio rukovodilac organizacije, zajedno sa dostavljenim aktima za skriveni rad i mjernim protokolima, uključeni su u pasoš uređaja za zaštitu od groma.

3. Rad gromobranskih uređaja

Gromobranski uređaji za zgrade, objekte i vanjske instalacije objekata rade u skladu sa Pravilnikom o tehničkom radu potrošačkih električnih instalacija i uputstvima iz ovog uputstva. Zadatak rada gromobranskih uređaja za objekte je njihovo održavanje u stanju potrebne upotrebljivosti i pouzdanosti.

Kako bi se osigurala kontinuirana pouzdanost uređaja za zaštitu od groma, svi uređaji za zaštitu od groma se provjeravaju i pregledavaju svake godine prije početka sezone grmljavine.

Provjere se vrše i nakon ugradnje gromobranskog sistema, nakon bilo kakvih promjena na sistemu gromobranske zaštite, nakon bilo kakvog oštećenja štićenog objekta. Svaki pregled se obavlja u skladu sa programom rada.

Za provjeru stanja MZU-a navodi se razlog za provjeru i organizira se sljedeće:

Komisija za provođenje inspekcijskog nadzora MZU, sa ukazivanjem na funkcionalne odgovornosti članova komisije za ispitivanje gromobranske zaštite;

Radna grupa za obavljanje potrebnih mjerenja;

Vrijeme inspekcije.

Prilikom pregleda i ispitivanja uređaja za zaštitu od groma preporučuje se:

Vizuelnim pregledom (dvogledom) provjerite integritet gromobrana i provodnika, pouzdanost njihovog povezivanja i pričvršćivanja na jarbole;

Identificirati elemente gromobranskih uređaja koji zahtijevaju zamjenu ili popravku zbog kršenja njihove mehaničke čvrstoće;

Utvrditi stepen uništenja korozijom pojedinih elemenata gromobranskih uređaja, preduzeti mjere za antikorozivnu zaštitu i ojačanje elemenata oštećenih korozijom;

Provjerite pouzdanost električnih veza između dijelova pod naponom svih elemenata gromobranskih uređaja;

Provjeriti usklađenost gromobranskih uređaja sa namjenom objekata i, u slučaju izgradnje ili tehnoloških promjena u prethodnom periodu, predvidjeti mjere za modernizaciju i rekonstrukciju gromobranske zaštite u skladu sa zahtjevima ovog uputstva;

Pojasniti izvedbeni dijagram gromobranskih uređaja i odrediti puteve širenja struje groma kroz njegove elemente tokom pražnjenja groma simuliranjem pražnjenja groma u vazdušni terminal pomoću specijalizovanog mjernog kompleksa povezanog između gromobrana i udaljene strujne elektrode;

Izmjerite vrijednost otpora širenju impulsne struje metodom “ampermetar-voltmetar” koristeći specijalizovani mjerni kompleks;

Izmjeriti vrijednosti impulsnih prenapona u elektroenergetskim mrežama za vrijeme udara groma, raspodjelu potencijala duž metalnih konstrukcija i sistema uzemljenja zgrade simulacijom udara groma u aeroterminal pomoću specijalizovanog mjernog kompleksa;

Izmjeriti vrijednost elektromagnetnih polja u blizini gromobranskog uređaja simulacijom udara groma u vazdušni terminal pomoću posebnih antena;

Provjerite dostupnost potrebne dokumentacije za gromobranske uređaje.

Svi vještački uzemljivači, odvodnici i njihova priključna mjesta podliježu periodičnoj kontroli sa otvaranjem na šest godina (za objekte I kategorije), a godišnje se provjerava do 20% njihovog ukupnog broja. Korodirani uzemljivači i donji provodnici, kada im je površina poprečnog presjeka smanjena za više od 25%, moraju se zamijeniti novima.

Vanredne preglede gromobranskih uređaja potrebno je izvršiti nakon elementarnih nepogoda (uraganski vjetar, poplava, zemljotres, požar) i grmljavinskog nevremena izuzetnog intenziteta.

Vanredna mjerenja otpora uzemljenja gromobranskih uređaja treba izvršiti nakon izvođenja popravnih radova kako na gromobranskim uređajima tako i na samim štićenim objektima i u njihovoj blizini.

Rezultati pregleda se ozvaničavaju u aktima, unose u pasoše i dnevnik za evidentiranje stanja gromobranskih uređaja.

Na osnovu dobijenih podataka izrađuje se plan sanacije i otklanjanja kvarova gromobranskih uređaja uočenih tokom pregleda i provjera.

Radovi na iskopu u blizini zaštićenih zgrada i objekata, gromobranskih uređaja, a takođe i u njihovoj blizini, izvode se po pravilu uz dozvolu operativne organizacije koja imenuje odgovorna lica koja prate sigurnost uređaja za zaštitu od groma.

Za vrijeme grmljavine ne izvode se radovi na gromobranskim uređajima i u njihovoj blizini.

1. Uvod. 1

2. Opće odredbe. 2

2.1. Termini i definicije. 2

2.2. Klasifikacija zgrada i objekata prema gromobranskoj zaštiti.. 3

2.3. Parametri struja groma. 4

2.3.1. Klasifikacija efekata struja groma. 5

2.3.2. Predloženi parametri struje groma za standardizaciju sredstava zaštite od direktnih udara groma. 5

2.3.3. Gustina udara groma u zemlju.. 5

2.3.4. Predloženi parametri struje groma za standardizaciju sredstava zaštite od elektromagnetnih efekata groma. 5

3. Zaštita od direktnih udara groma. 7

3.1. Kompleks gromobranskih sredstava.. 7

3.2. Eksterni sistem gromobranske zaštite. 7

3.2.1. Gromobrane. 7

3.2.2. Donji provodnici.. 8

3.2.3. Elektrode za uzemljenje. 10

3.2.4. Pričvrsni i spojni elementi spoljašnjeg sistema interkonekcije.. 10

3.3. Izbor gromobrana. 10

3.3.1. Opća razmatranja. 10

3.3.2. Tipične zaštitne zone štapnih i kablovskih gromobrana. jedanaest

3.3.4. Zaštita elektro metalnih kablovskih dalekovoda okosnih i unutarzonskih komunikacionih mreža. 18

3.3.5. Zaštita optičkih kablovskih dalekovoda okosnih i intrazonalnih komunikacionih mreža. 19

3.3.6. Zaštita od udara groma za električne i optičke komunikacione kablove položene u naseljenim mestima. 20

3.3.7. Zaštita kablova položenih uz rub šume, u blizini izoliranih stabala, oslonaca, jarbola. 20

4. Zaštita od sekundarnog djelovanja groma. 21

4.1. Opće odredbe. 21

4.2. Zone zaštite od groma. 21

4.3. Zaštita. 22

4.4. Veze. 23

4.4.1. Priključci na granicama zona. 23

4.4.2. Veze unutar zaštićenog volumena. 24

4.5. Uzemljenje. 26

4.6. Uređaji za zaštitu od prenapona. 28

4.7. Zaštita opreme u postojećim zgradama. 29

4.7.1. zaštitne mjere pri korištenju vanjskog gromobranskog sistema.. 30

4.7.2. Zaštitne mjere pri korištenju kablova. 31

4.7.3. Zaštitne mjere pri korištenju antena i druge opreme. 31

4.7.4. Mjere zaštite energetskih i komunikacionih kablova između zgrada. 32

Dodatak pomoći

Uputstvu za ugradnju gromobranske zaštite zgrada, objekata i industrijskih komunikacija (SO 153-34.21.122-2003)

Operativno-tehnička dokumentacija, postupak prijema u rad i rad gromobranskih uređaja

1. Izrada operativne i tehničke dokumentacije

Sve organizacije i preduzeća, bez obzira na oblik svojine, moraju izraditi komplet operativne i tehničke dokumentacije za gromobransku zaštitu objekata za koje je potreban gromobranski uređaj.

Komplet operativne i tehničke dokumentacije za zaštitu od groma mora sadržavati:

objašnjenje,

dijagrami gromobranskih zona,

radni nacrti gromobranskih konstrukcija (građevinski dio), konstruktivnih elemenata zaštite od sekundarnih manifestacija groma, od zanošenja visokih potencijala kroz nadzemne i podzemne metalne komunikacije, od kliznih varničkih kanala i pražnjenja u tlu,

prijemna dokumentacija (aktovi prijema gromobranskih uređaja u rad sa prilozima: akti za skrivene radove, akti ispitivanja gromobranskih uređaja i zaštite od sekundarnih pojava groma i uvođenja visokih potencijala).

Objašnjenje treba da sadrži:

početni podaci za izradu operativno-tehničke dokumentacije,

prihvaćene metode gromobranske zaštite objekata,

proračuni zaštitnih zona, uzemljivača, odvodnih provodnika i zaštitnih elemenata od sekundarnih pojava groma.

U Objašnjenju se navodi: kompanija koja je razvila komplet

operativno-tehničku dokumentaciju, osnovu za njenu izradu, spisak važećih regulatornih dokumenata i tehničke dokumentacije koja je usmjeravala rad na projektu, posebne zahtjeve za projektovani uređaj.

Početne podatke za projektovanje gromobranske zaštite objekata sastavlja naručilac uz angažovanje projektantske organizacije po potrebi. To bi trebalo uključivati:

master plan objekata sa naznakom lokacije svih objekata koji su podložni gromobranskoj zaštiti, puteva i željeznica, zemaljskih i podzemnih komunikacija (toplovoda, procesnih i vodovodnih cjevovoda, električnih kablova i instalacija za bilo koju namjenu, itd.),

podaci o klimatskim prilikama na području na kojem se nalaze zaštitni uređaji i objekti (intenzitet aktivnosti grmljavine, brzina vjetra, debljina stijenke leda i dr.), karakteristike tla koje ukazuju na strukturu, agresivnost i vrstu tla, nivo podzemnih voda,

električna otpornost tla (Ohm m) na lokacijama objekata.

Prilikom provjere pouzdanosti zaštite pomoću softvera, podaci računskog proračuna daju se u obliku sažetka projektnih opcija i formira se zaključak o njihovoj djelotvornosti.

Prilikom izrade tehničke dokumentacije potrebno je maksimalno iskoristiti tipske projekte gromobrana i uzemljivača i standardne radne nacrte za zaštitu od groma koje su izradile relevantne projektantske organizacije.

U nedostatku mogućnosti korištenja standardnih konstrukcija gromobranskih uređaja, mogu se izraditi radni crteži pojedinih elemenata: temelja, nosača, gromobrana, odvoda, uzemljivača.

Kako bi se smanjio obim tehničke dokumentacije i smanjili troškovi izgradnje, preporučuje se kombiniranje projekata gromobranske zaštite s radnim crtežima za opšte građevinske radove i radove na instalaciji vodovodne i električne opreme kako bi se koristile vodovodne komunikacije i uzemljene elektrode. uređaji za zaštitu od groma.

2. Postupak prijema gromobranskih uređaja u rad

Gromobranski uređaji za završena gradilišta

(rekonstrukcija), primaju se u rad radna komisija i predaju naručiocu u rad prije ugradnje procesne opreme, isporuke i utovara opreme i vrijedne imovine u zgrade i objekte.

Prijem gromobranskih uređaja na postojećim objektima vrši se aktom radne komisije.

Sastav radne komisije određuje naručilac, a radnu komisiju najčešće čine predstavnici:

odgovorno lice za električnu opremu,

izvođač, vatrogasna služba.

Radnoj komisiji se predočava sljedeća dokumentacija: odobreni projekti gromobranskih uređaja,

akti za skrivene radove (za projektovanje i ugradnju uzemljivača i odvoda koji nisu dostupni za pregled),

potvrde o ispitivanju gromobranskih uređaja i zaštite od sekundarnih pojava groma i unošenja visokih potencijala preko nadzemnih i podzemnih metalnih komunikacija (podaci o otpornosti svih uzemljivača, rezultati pregleda i ovjere radova na ugradnji gromobrana šipke, donji vodiči, uzemljivači, elementi za njihovo pričvršćivanje, pouzdanost električnih veza između strujnih elemenata I

Radna komisija vrši potpunu provjeru i pregled izvedenih građevinsko-montažnih radova na ugradnji gromobranskih uređaja.

Prijem gromobranskih uređaja za novoizgrađene objekte dokumentuje se aktima prijema opreme gromobranskih uređaja.

Nakon prijema u rad gromobranskih uređaja, sastavljaju se pasoši gromobranskih uređaja i pasoši uzemljivača gromobranskih uređaja koje čuva odgovorno lice za elektrotehničke objekte.

Akti koje je odobrio rukovodilac organizacije, zajedno sa dostavljenim aktima za skriveni rad i mjernim protokolima, uključeni su u pasoš uređaja za zaštitu od groma.

3. Rad gromobranskih uređaja

Redovno i vanredno održavanje gromobranskih uređaja vrši se prema programu održavanja koji sačinjava stručnjak za gromobranske uređaje, predstavnik projektantske organizacije i odobrava tehnički rukovodilac organizacije.

Kako bi se osigurala kontinuirana pouzdanost uređaja za zaštitu od groma, svi uređaji za zaštitu od groma se provjeravaju i pregledavaju svake godine prije početka sezone grmljavine.

Za obavljanje inspekcije stanja MZU, rukovodilac organizacije navodi razlog inspekcije i organizuje:

komisiju za provođenje inspekcijskog nadzora MZU, sa navođenjem funkcionalne odgovornosti članova komisije za ispitivanje gromobranske zaštite,

radna grupa da izvrši potrebna mjerenja,

naznačeno je vrijeme inspekcije.

Prilikom pregleda i ispitivanja uređaja za zaštitu od groma preporučuje se:

provjerite vizualno (koristeći dvogled) integritet

gromobrane i provodnike, pouzdanost njihovog povezivanja i pričvršćivanja na jarbole,

identificirati elemente gromobranskih uređaja koji zahtijevaju zamjenu ili popravak zbog narušavanja njihove mehaničke čvrstoće,

utvrditi stepen uništenja korozijom pojedinih elemenata gromobranskih uređaja, preduzeti mjere za antikorozivnu zaštitu i ojačanje elemenata oštećenih korozijom,

provjeriti pouzdanost električnih veza između dijelova pod naponom svih elemenata gromobranskih uređaja,

provjeriti usklađenost gromobranskih uređaja sa namjenom objekata i, u slučaju građevinskih ili tehnoloških promjena u prethodnom periodu, predvidjeti mjere za modernizaciju i rekonstrukciju gromobranske zaštite u skladu sa zahtjevima ovog uputstva,

razjasniti izvedbeni dijagram gromobranskih uređaja i odrediti puteve širenja struje groma kroz njegove elemente za vrijeme pražnjenja groma simuliranjem pražnjenja groma u vazdušni terminal pomoću specijaliziranog mjernog kompleksa povezanog između gromobrana i udaljene strujne elektrode,

izmjeriti vrijednost otpora širenju impulsne struje metodom ampermetar-voltmetar korištenjem specijaliziranog mjernog kompleksa,

mjerenje vrijednosti impulsnih prenapona u elektroenergetskim mrežama za vrijeme udara groma, raspodjele potencijala duž metalnih konstrukcija i sistema uzemljenja zgrade simulacijom udara groma u vazdušni terminal pomoću specijalizovanog mjernog kompleksa,

mjeriti vrijednost elektromagnetnih polja u blizini gromobranskog uređaja simulacijom udara groma u vazdušni terminal pomoću posebnih antena,

provjeriti dostupnost potrebne dokumentacije za gromobranske uređaje.

Svi vještački uzemljivači, donji provodnici i njihova priključna mjesta podliježu periodičnoj kontroli sa otvaranjem na 6 godina (za objekte I kategorije), a godišnje se provjerava do 20% njihovog ukupnog broja. Korodirani uzemljivači i donji provodnici, kada im je površina poprečnog presjeka smanjena za više od 25%, moraju se zamijeniti novima.

Vanredne preglede gromobranskih uređaja potrebno je izvršiti nakon elementarnih nepogoda (uraganski vjetar, poplava, zemljotres, požar) i grmljavinskog nevremena izuzetnog intenziteta.

Vanredna mjerenja otpora uzemljenja gromobranskih uređaja treba izvršiti nakon što su svi radovi na popravci završeni kako na gromobranskim uređajima tako i na samim štićenim objektima iu njihovoj blizini.

Rezultati pregleda se ozvaničavaju u aktima, unose u pasoše i dnevnik za evidentiranje stanja gromobranskih uređaja. Na osnovu dobijenih podataka izrađuje se plan sanacije i otklanjanja kvarova gromobranskih uređaja uočenih tokom pregleda i provjera.

Radovi na iskopu na zaštićenim zgradama i građevinama objekata, gromobranskih uređaja, kao i u njihovoj blizini, izvode se uz dozvolu pogonske organizacije koja imenuje odgovorna lica koja prate sigurnost gromobranskih uređaja.

Za vrijeme grmljavine nije dozvoljeno obavljati sve vrste radova na gromobranskim uređajima iu njihovoj blizini.

Tekst dokumenta je verifikovan iz: službene publikacije Serija 17. Dokumenti o nadzoru u elektroprivredi. Broj 27. -M.: AD "STC "Industrijska sigurnost", 2006

UPUTSTVO ZA ZAŠTITU GROM
dodao probleme dizajnerima

U posljednje vrijeme problem gromobranske zaštite postaje sve urgentniji. Pored zaštite važnih objekata od direktnog udara groma (spoljni gromobranski uređaji), povećani su i zahtevi za unutrašnje gromobranske uređaje koji obezbeđuju zaštitu od sekundarnog udara groma.
2003. godine stupilo je na snagu “Uputstvo za gromobransku zaštitu zgrada, objekata i industrijskih komunikacija” SO 153-34.21.122-2003. Naši moskovski autori smatraju da novi dokument nije mogao da reši kompleksne probleme sa kojima se susreću dizajneri.

Mihail Kuznjecov, Ph.D.
Mikhail Matveev, Ph.D.
Sergej Noskov EZOP LLC, Moskva

Trenutno se gradi i rekonstruiše veliki broj objekata sa povećanim zahtevima za zaštitu od groma: elektrane (PP), posebno nuklearne elektrane (NE), trafostanice (PS), objekti u industriji nafte i gasa, saobraćaja, komunikacija, itd.
Funkcionisanje mnogih objekata danas osigurava mikroprocesorska (MP) oprema koja je osjetljiva na impulsne elektromagnetne smetnje (nastaju, između ostalog, prilikom pražnjenja groma). MP oprema obavlja sve važnije funkcije. Na primjer, već se ugrađuje kao osnovni elementi kontrolnih i sigurnosnih sistema za nuklearne reaktore. Stoga se pojam „gromobranske zaštite“ u odnosu na savremenu situaciju proširio. Zaštita od groma se može podijeliti na dvije međusobno povezane komponente: zaštitu od primarnih i sekundarnih manifestacija groma.
Zaštita od primarnih manifestacija obuhvata samo vanjsku gromobransku zaštitu i uzemljenje, čime se obezbjeđuje stvarna zaštita objekta od direktnih pražnjenja (koja mogu dovesti do smrti, oštećenja glavne opreme, požara, eksplozija i sl.) i preusmjeravanja glavnog dijela. struje groma u elektrodu uzemljenja. Zaštita od sekundarnih manifestacija groma uključuje sredstva koja štite osjetljivu opremu i njena kola od impulsnih razlika potencijala između „uzemljenja“ koje se javljaju tokom obližnjeg pražnjenja groma. Zaštita od sekundarnih manifestacija groma uključuje i sredstva za zaštitu elektromagnetnih polja koja utiču na opremu i njena kola.

Postojeća normativno-tehnička dokumentacija za zaštitu od groma

Povećani zahtjevi za organizaciju gromobranske zaštite zahtijevaju adekvatnu refleksiju na nivou naučne i tehničke dokumentacije. Tradicionalno korišćeni dokumenti o projektovanju sistema gromobranske zaštite, na primer, RD 34.21.122-87 „Uputstva za ugradnju gromobranske zaštite zgrada i objekata“ (u daljem tekstu Uputstvo - 1), omogućili su projektovanje sistema gromobranske zaštite u na način da se objekt dovoljno zaštiti od primarnih manifestacija munje: direktnih udara groma, plafona itd.
Istovremeno, nedovoljno su razmatrana pitanja zaštite MF opreme i kablovskih vodova od sekundarnih manifestacija udara groma. Zbog toga postoji davno prekaljena potreba za izradom dokumenta koji reguliše zaštitu MP opreme i njenih strujnih kola od prenapona i polja koja nastaju kada struja munje protiče kroz elemente gromobranskih sistema i uređaja za uzemljenje. Pretpostavljalo se da će novi dokument – „Uputstvo za gromobransku zaštitu zgrada, objekata i industrijskih komunikacija“ SO 153-34.21.122-2003 (u daljem tekstu Uputstvo 2) riješiti nagomilane probleme. Štaviše, u vrijeme njegovog objavljivanja već su postojali strani standardi za zaštitu od groma (IEC 61312 i IEC 61024). Domaći dokument bi idealno trebao koristiti i specificirati IEC materijale, budući da su, prvo, u inostranstvu problemi zaštite od groma i EMC općenito razrađeni detaljnije nego u Rusiji, a drugo, do izdavanja Uputstva 2, dovoljno iskustvo je trebalo akumulirati korištenje ovih IEC standarda. Međutim, teško da je preterivanje reći da Uputstvo 2 nije ispunilo ova očekivanja.
Već brzim pogledom na Uputstvo 2, primjećuje se mnogo manji volumen odjeljka o zaštiti od sekundarnih manifestacija groma u odnosu na IEC. Jedino što je urađeno jeste da su prikazani pojedinačni delovi iz IEC 61312, na primer, date su osnovne informacije o konceptu zone zaštite, oklopa i uzemljenja. Prezentacija je izvedena sa minimalnim detaljima, što otežava primenu odredbi Uputstva 2 u praksi projektovanja. Ne samo da nije doveo preporuke IEC 61312 do nivoa specifičnosti koji bi omogućio da se dokument efikasno koristi u praksi projektovanja, već je takođe izgubio mnoge pozitivne karakteristike Instrukcije 1.
Na primjer, Uputa 2 ne sadrži metodu za određivanje minimalne udaljenosti od konstrukcija sa gromobranima do zaštićenih objekata u uslovima odsustva preklapanja (sekundarno pražnjenje groma).
Kao rezultat toga, dokument koji su dizajneri očekivali, ma koliko uvredljivo zvučalo, prvi put je objavljen na Zapadu (IEC-62305). Ovaj obimni (5 tomova!) standard pokriva mnoge aspekte zaštite od primarnih i sekundarnih manifestacija groma i daje detaljne preporuke koje se mogu koristiti bez dodatnih istraživanja. Naravno, IEC-62305 nije bez svojih nedostataka. Tako se u metodologiji za procjenu prosječnog godišnjeg broja udara groma u objekt predlažu empirijski koeficijenti za lokaciju objekata čija upotreba ne daje uvijek ispravne rezultate. Ali generalno, ovaj dokument je mnogo detaljniji i logičniji od Uputstva 2.

KARAKTERISTIKE SO 153-34.21.122-2003

Status dokumenta

Da ne bismo bili neosnovani, u ovom članku ćemo se osvrnuti na neke od problema povezanih sa Uputstvom 2. Zapravo, pitanje je status dokumenta. Nakon objavljivanja Uputstva 2 2003. godine, nastala je kontroverzna situacija. Prethodno korištena Instrukcija 1 (i industrijski dokumenti zasnovani na njoj) nije formalno poništena.
Već prva rečenica Uputstva 2: „Uputstvo se odnosi na sve vrste zgrada, objekata i industrijskih komunikacija, bez obzira na resornu pripadnost i oblik vlasništva“ ispada više nego podebljano, s obzirom da je dokument odobren naredbom Ministarstva energetike i upravo je industrijski standard.
Kao što je praksa pokazala, u drugim industrijama ovaj dokument se slabo koristi. Ali čak i upotreba Uputstva 2 u elektroenergetskoj industriji nije uvijek moguća.
Razmotrimo primjer rekonstruiranog objekta (ES ili PS) na kojem se dovršava dio vanjskog razvodnog uređaja. Evo citata: „Uputstva su namijenjena za korištenje u izradi projekata, izgradnji, eksploataciji, kao i u rekonstrukciji zgrada, objekata i industrijskih komunikacija.” Tada se mora rekonstruisati formalno postojeći dio objekta (koji je projektovan prema ranijim dokumentima i možda ne ispunjava zahtjeve Uputstva 2), što nije uvijek realno.
Ali čak i ako postojeći dio objekta ostane nepromijenjen, gromobranska zaštita novih ćelija mora biti projektovana u skladu sa zahtjevima Uputstva 2. Međutim, nije jasno kako izračunati interakciju gromobrana na postojećim i novim dijelovima objekta. objekat.
Pored ove zabune, pokazalo se da Uputstvo 2 ne samo da ne ispunjava savremene zahtjeve (gotovo se ne razmatraju pitanja zaštite od sekundarnih manifestacija pražnjenja groma, specifičnosti gromobranske zaštite eksplozivnih i požarno opasnih objekata), već i ima nepreciznosti koje komplikuju projektovanje sistema gromobranske zaštite. Stoga mnoge industrije nastavljaju da koriste Uputstvo 1 (na primer, za objekte OJSC Gazprom) ili su razvile sopstvene industrijske standarde (na primer, za objekte OJSC AK Transneft).

Nivo zaštite objekta i procjena rizika

Razmotrimo prvo najvažnije pitanje od kojeg zavisi izbor konkretnih tehničkih rješenja u pogledu gromobranske zaštite određenog objekta. Riječ je o postupku procjene rizika i odabiru, na osnovu njegovih rezultata, stepena zaštite i parametara struje groma koji odgovaraju specifičnostima objekta.
Zaista, u većini slučajeva fundamentalno je nemoguće osigurati 100% zaštitu od groma za objekte na zemlji. Međutim, moguće je smanjiti vjerovatnoću nezgoda, oštećenja ili kvarova u radu objekta u cjelini i njegovih podsistema na neki prihvatljivi minimum. U isto vrijeme, naravno, troškove obezbjeđenja gromobranske zaštite treba povezati sa mogućim rizikom.
Dakle, nema smisla instalirati relativno skupe uređaje za zaštitu od prenapona (SPD) i osigurati posebnu zaštitu za opremu čija je cijena niska i kvar ne dovodi do ozbiljnih posljedica. U slučaju kvara, mnogo je lakše zamijeniti takvu opremu, recimo, jednom u 40-50 godina. Ali ako takva oprema osigurava nesmetan rad sigurnosnih sistema nuklearnih elektrana, onda će zaštitne mjere koje su mnogo skuplje od same opreme biti opravdane.
Faktori na osnovu kojih se određuju zahtjevi za pouzdanost zaštite i parametri impulsa struje groma su: značaj objekta, ekonomske i društvene posljedice kvarova u njegovom radu, geometrija i vijek trajanja, aktivnost groma. u regiji svoje lokacije itd. Smjernica 2 daje samo opće smjernice da treba izvršiti procjenu rizika.
U ovom slučaju, od dizajnera se traži da samostalno odaberu nivo zaštite. Predložena podjela objekata na vrste je previše površna: objekti se dijele na obične i posebne.

Sve elektrane su klasifikovane kao specijalne, dok trafostanice po svemu sudeći pripadaju običnim objektima. Teško je reći preciznije, jer... Tabela data u dokumentu nije konačna. Razmotrimo primjer: mala hidroelektrana ili termoelektrana izgrađena u preduzeću kako bi se smanjila eksterna plaćanja za električnu energiju, s jedne strane, i trafostanica 500 kV Chagino u Moskvi, s druge strane. Ako poremećaj u radu takve hidroelektrane (TE) stvara kratkoročne i uklonjive neugodnosti povezane s prelaskom na eksterno napajanje preduzeća, onda nesreća u trafostanici 500 kV sistema može, kako je praksa pokazala, imaju mnogo teže posledice.
Iz teksta Uputstva 2, takođe, ostaje nejasno sa kojim stepenom zaštite treba projektovati sistem gromobranske zaštite elektrana, za sve specijalne objekte dat je samo raspon od 0,9–0,999. Ali cijena gromobranskog sistema dizajniranog sa nivoom zaštite od 0,999 može biti za red veličine veća od cijene sistema za zaštitu od groma dizajniranog sa nivoom zaštite od 0,9.
Iz nekog razloga, za posebne objekte, čak ni parametri struje groma nisu dati u zavisnosti od nivoa pouzdanosti. Tabela nivoa pouzdanosti koja je data za obične objekte takođe ne daje odgovor na pitanje koji nivo pouzdanosti i koju struju groma treba koristiti u proračunima za određeni objekat, a prvenstveno za trafostanicu. Da biste razumjeli važnost odgovora na ovo pitanje, evo dva primjera.
1. Za trafostanicu 500 kV linearnih dimenzija nekoliko stotina metara, koja se nalazi u području sa grmljavinskom aktivnošću u trajanju od 80-100 sati, očekivani broj udara groma godišnje će biti 2-3 pražnjenja. Ako je za takvu trafostanicu projektovan sistem gromobranske zaštite pouzdanosti 0,9, u prosjeku će se proboj groma kroz sistem gromobranske zaštite desiti svakih 5 godina, tj. direktno utiče na primarnu opremu. Očigledno je da za takvu trafostanicu sistem gromobranske zaštite mora biti izgrađen sa pouzdanošću od najmanje 0,99. Osim toga, korištenje struje groma od 100 kA u proračunima nije dovoljno, jer je tokom radnog vijeka trafostanice prije potpune rekonstrukcije vjerovatno najmanje jedno pražnjenje na teritoriju trafostanice sa strujom od 130 kA. Ova procjena se vrši na osnovu podataka o vjerovatnoći udara groma sa datom trenutnom vrijednošću.
2. Za trafostanicu 110 kV, napravljenu npr. na bazi rasklopnog uređaja u zgradi 15. 20 metara, koji se nalazi u centru grada, na području sa 20-40 sati olujne aktivnosti, očekivani broj udara groma je otprilike jedan udar svakih 35 godina. Naravno, za takvu trafostanicu (uzimajući u obzir vijek trajanja) nivo zaštite od 0,8 će biti više nego dovoljan, a struja groma od 100 kA prihvaćena prema Uputstvu 2 će biti jasno „resetovanje“. Na primjer, pražnjenje sa strujom iznad 50 kA pojavit će se u prosjeku svakih 150-300 godina (procjena je zasnovana na podacima navedenim u). Naravno, za takvu trafostanicu je ekonomski isplativo izgraditi sistem gromobranske zaštite zasnovan na nižim strujama groma (na primjer, 25–30 kA).

Dakle, da bi se pravilno projektovao sistem gromobranske zaštite (sa dovoljnim nivoom pouzdanosti, ali bez “remortgaging”), potrebno je procijeniti rizike, odabrati nivo zaštite od groma i odrediti amplitudu struje groma u zavisnosti od namjena štićenog objekta, vijek trajanja opreme na gradilištu, očekivani broj proboja groma i drugi faktori. Međutim, u Uputi 2 takva tehnika je potpuno odsutna.
Štaviše, ovaj dokument ne sadrži metodologiju za određivanje broja udara groma u objekat u zavisnosti od njegovih geometrijskih parametara (širina, dužina, visina zgrada i objekata) i lokacije. Također ne postoji metoda za određivanje prihvaćene vrijednosti struje groma. Treba napomenuti da se u IEC-62305 o zaštiti od groma ova pitanja razmatraju mnogo detaljnije, čak je i u Uputstvu 1 određena pažnja posvećena ovom pitanju.

Metodologija za proračun zaštitnih zona

Najkritičniji nedostatak Uputstva 2 je stvarna metodologija za proračun tipičnih zaštitnih zona štapnih i kablovskih gromobrana. Predložena metoda samo pretpostavlja prisustvo gromobrana iste visine. Postoji potpuni nedostatak metodologije za proračun zaštitnih zona za gromobrane različite visine (šip, kabl). S obzirom na to da je u stvarnosti gromobranska zaštita često organizirana upravo gromobranima različite visine (na trafostanici, čak i unutar jednog vanjskog rasklopnog uređaja, mogu se postaviti gromobrani različite visine – na portalima i reflektorskim jarbolima, na primjer), možemo zaključiti da Uputstvo 2 nije pogodno za proračun gromobranskih zona za mnoge objekte. Treba napomenuti da Uputstvo 1 i posebno IEC-62305 nemaju ovaj nedostatak.
Rečenica iz Uputstva 2: „U slučaju projektovanja gromobranske zaštite za običan objekat moguće je odrediti zaštitne zone metodom zaštitnog ugla ili kotrljajuće sfere u skladu sa standardom IEC (IEC 1024), pod uslovom da se projektom zahtjevi IEC-a su stroži od zahtjeva Uputstava” ne rješava problem . Zaista, budući da zahtjevi Uputstva 2 za objekte različite visine nedostaju, i dalje neće biti moguće koristiti IEC standard.
Čak i za gromobrane jednake visine, da bi opravdao korištenje IEC-a, projektant će morati napraviti proračune koristeći obje metode kako bi uporedio zahtjeve i vidio koji je stroži. Ali najmanje sreće su posebni objekti, čija se zaštita od groma može izračunati samo prema Uputi 2 - uostalom, na takvim objektima gromobrani u pravilu imaju različite visine. Primjerice, cijevi na zgradama blokova nuklearnih elektrana i gromobrani na vanjskim razvodnim uređajima nuklearnih elektrana razlikuju se po visini nekoliko puta. Ispada da je generalno nemoguće izvršiti ispravan proračun gromobranske zaštite za nuklearne elektrane!
Još jedan značajan nedostatak Uputstva 2 je nedostatak metodologije za proračun gromobranske zone u prisustvu više od dva gromobrana. Prema predloženoj metodi može se odrediti samo zaštitna zona koju čini par gromobrana.
Očigledno, ako gradite zaštitne zone za tri gromobrana samo na osnovu preklapanja gromobranskih zona koje formira svaki njihov par, tada u većini slučajeva zona koja se nalazi u središtu trokuta (formirana od gromobrana) neće biti pokrivena. .
Do potpunog preklapanja navedene zone doći će samo ako se na visini zaštite ukrste sve parno formirane zone. To je moguće, na primjer, u slučaju kada se jarboli koji formiraju pravilan trokut nalaze jedan od drugog na udaljenosti ne većoj od 2r x (dva radijusa pojedinačnih zona preklapanja na datoj visini, slika 1).
Kao primjer, uzmimo sljedeći slučaj: ako jarboli visine 30 metara moraju pokrivati područje visine 15 metara, jarboli (koji se nalaze, na primjer, na vrhovima jednakostraničnog trokuta) ne bi trebali biti udaljeni više od 18 metara jedan od drugog. na nivou zaštite od 0,99 i na udaljenosti ne većoj od 10 metara sa stepenom zaštite od 0,999. U tom slučaju ćete morati doslovno zalijepiti predmet jarbolima kako biste ga zaštitili prema datoj metodi. Ali tada će gromobrani neizbježno završiti u neposrednoj blizini sekundarnih kola, lokacija elektronske opreme itd., što samo po sebi dovodi do ozbiljnih problema.
Treba napomenuti da je u Uputstvu 1 riješeno pitanje izgradnje zona više gromobrana (više od dva). Podsjetimo, u njemu je pisalo sljedeće: „Glavni uslov za zaštitu jednog ili više objekata visine h x sa pouzdanošću koja odgovara zonama A i B je ispunjenje nejednakosti r cx > 0 za sve gromobrane uzete u paru. ” To znači da ako svaki par gromobrana djeluje na određenoj visini (tj. formira zajedničku zonu, a ne dvije odvojene zaštitne zone), tada će zona između zona u paru biti blokirana od direktnog udara groma na istoj zadatoj visini .

Nedosljednosti između CO i IEC

Budući da se prilikom analize Uputstva 2 stalno mora pozivati na IEC-62305, čini se primjerenim navesti njihove druge nedosljednosti kako bi se izbjegle takve greške i nedosljednosti prilikom revizije Uputstva 2 i izrade novog dokumenta o zaštiti od groma. Ovo je neophodno, posebno, kako bi se objedinile metode kako bi se izbegli nesporazumi koji mogu nastati prilikom projektovanja i izgradnje objekata u inostranstvu ili primene standardnih stranih dostignuća u Rusiji.
Takve nedosljednosti uključuju, na primjer, sljedeće: Tabela br. 2.2 (Odjeljak br. 2) prikazuje sljedeće nivoe zaštite od direktnih udara groma: Nivo I – 0,98; II nivo – 0,95; III nivo – 0,9; Nivo IV – 0,8.
U skladu sa IEC 62305, nivoi zaštite su sljedeći: Nivo I – 0,99; II nivo – 0,97; III nivo – 0,91; Nivo IV – 0,84.
Inače, lako je uočiti da su nivoi zaštite prema IEC-u u svim slučajevima viši nego u Uputstvu 2.
Važno je napomenuti neslaganje između vrijednosti nivoa zaštite za obične (0,98; 0,95; 0,9; 0,8) i posebne objekte (0,9; 0,99 i 0,999). S obzirom da je metodologija za proračun gromobranskih zona data samo za nivoe zaštite od 0,9; 0,99 i 0,999, ostaje misterija kako izračunati za nivoe 0,98; 0,95 i 0,8. Iako Uputa 2 kaže da se za obične objekte može koristiti metoda proračuna predložena u IEC 1024, ali uz uslov „da su projektni zahtjevi Međunarodne elektrotehničke komisije stroži od zahtjeva ovog uputstva“. Istovremeno se ispostavlja da je nemoguće odrediti koji su zahtjevi stroži, jer u Uputama jednostavno nema zahtjeva za navedene nivoe zaštite!
Neusklađenosti sa IEC-om uključuju i vrijednosti nekih parametara struje groma date u tabeli 2.3 Uputstva 2. Na primjer, vrijednosti srednjeg nagiba prvog impulsa struje groma su pogrešno naznačene (prosječni nagib di / dt 30 / 90%, kA / μs): 200, 150 i 100. Ispravne vrijednosti su deset puta manje: 20, 15 i 10 kA/µs. Ova kontradikcija je najvjerovatnije samo greška.

NETOČNOSTI I PRAZNINE

Općenito, predmetni dokument obiluje činjeničnim greškama, što dovodi do nemogućnosti korištenja čak i onih metoda proračuna koje su predstavljene u dokumentu. Slijedi lista takvih grešaka, koja ne pretenduje da je potpuna:
1. Tabela 3.6 „Proračun parametara zaštitne zone dvošipnog gromobrana“ daje formulu za određivanje Lc sa pouzdanošću od 0,999, u kojoj je faktor 10–3 suvišan. Osim toga, ista tabela prikazuje još jednu formulu (za pouzdanost 0,99):
h, u kojem je faktor prije zagrade također upitan. Možda bi umjesto 0,01007 trebalo biti 0,0107, ili bi u prethodnoj formuli umjesto 0,0107 trebalo biti 0,01007.
2. Stalno se susreće fraza “Za udaljenosti L c L L max visina hc je određena...” u kojoj je i relacija za L pogrešna. U ovom slučaju ispravno je napisati: L c L L max. Značajni nedostaci dokumenta uključuju sljedeće. U predloženoj metodologiji proračuna gromobranskih zona maksimalna visina gromobrana ne bi trebala biti veća od 150 m.
Postavlja se pitanje: zašto baš 150 m, i što učiniti ako trebate zaštititi viši objekt? U dokumentu se kaže da za to trebate koristiti posebnu tehniku, ali nema veze s njom. U međuvremenu, sve je više objekata viših od 150 m (TV tornjevi, neboderi, itd.). I tu je potrebno ne samo osigurati zaštitu već izgrađenih objekata od udara groma, već i obezbijediti mjere gromobranske zaštite tokom samog procesa izgradnje. Nažalost, ovaj aspekt takođe nije pokriven u Uputstvu 2.

NEODGOVLJENA PITANJA

Konačno, zadržimo se detaljnije na onome što, nažalost, praktički nema u Uputstvu 2: o pitanjima zaštite osjetljive opreme i njenih strujnih kola od sekundarnih manifestacija pražnjenja groma s nivoom detalja koji bi omogućio nespecijalistima za oblasti EMC za izvođenje projekata gromobranske zaštite. Kao što je praksa pokazala, uzimanje u obzir EMC zahtjeva prilikom izgradnje složenih sistema gromobranske zaštite (uključujući sisteme uzemljenja, sisteme zaštite od prenapona i elektromagnetna polja) je trenutno od vitalnog značaja.
Tako je u jednom od najvećih preduzeća naftne industrije u našoj zemlji sistem zaštite od direktnih udara groma projektovan ispravno (tačnije, prema važećoj normativno-tehničkoj dokumentaciji), ali nije sprovedena zaštita od sekundarnih pojava groma. (Sl. 2a). Sekundarni krugovi i instalacijska mjesta za MF opremu su pala u zonu visokog impulsnog potencijala na osnovama gromobrana. To je dovelo do činjenice da je tokom jedne grmljavinske sezone, kao rezultat nekoliko udara groma u gromobrane, značajan dio elektronske opreme objekta bio onesposobljen. Na sl. 2b prikazuje još jedan primjer pogrešne implementacije zaštite od groma.
Danas je očigledno da Uputstva o gromobranskoj zaštiti treba da sadrže ne samo opšte reči (poput Uputstva 2), već i specifične preporuke i tehnička rešenja, čijom primenom će se zaštititi osetljiva mikroprocesorska oprema i njena kola.
Na primjer, Uputstvo 2 površno ispituje problem zaštite opreme od magnetnih polja induciranih strujom groma. Date su informacije da se metalne konstrukcije zgrade mogu koristiti kao paravani. Ništa se ne govori o tome šta učiniti ako je zgrada od cigle, ili ako faktor zaštite metalnih konstrukcija nije dovoljan da se polje ublaži na nivo koji je siguran za opremu. Ne postoje posebne preporuke za određivanje faktora zaštite.
Međutim, često prilikom ugradnje nove osjetljive opreme u postojeće zgrade, korištenje dodatne zaštite je jedini raspoloživi način za borbu protiv impulsnih magnetnih polja.
Uputstva za gromobransku zaštitu moraju sadržavati detaljan opis kako to učiniti, kako bi projektant, ovisno o situaciji, mogao odabrati odgovarajuću opciju zaštite: da li je metalna konstrukcija objekta dovoljna ili je potrebno koristiti dodatnu zaštitu od sama zgrada ili prostorija; kako pravilno organizovati skrining prostorija; Da li je dovoljna mrežasta sita ili je potrebno koristiti limove. Ukoliko nije moguće zaštititi prostoriju ili iz ekonomskih razloga isplativije je opremu smestiti u zaštitne ormare, kako tačno odabrati zaštitne ormare. Pitanje je ozbiljno, jer mnogi od trenutno proizvedenih metalnih ormara nemaju zaštitna svojstva, jer prisutnost dugih razmaka između zidova i okvira smanjuje učinak zaštite na gotovo nulu. Na sva ova pitanja moraju se dati jasne odgovore u Uputstvu za zaštitu od groma. Slična situacija se razvila i sa preporukama u vezi sa uzemljenjem štićenih objekata i stvaranjem sistema zaštite od prenapona u strujnim krugovima do 1 kV. Uputstvo 2 daje samo opšte preporuke o ovim pitanjima. Malo pažnje se poklanja metodama zaštite od prenapona pomoću posebnih uređaja (uređaja za zaštitu od prenapona), galvanskoj izolaciji i izolaciji kola osjetljive opreme. Ali izbor tipa SPD, na primjer, vrlo je važno pitanje. Dakle, odvodnici se ne mogu ugraditi u mjerna kola naponskih transformatora na trafostanicama, jer kada se aktiviraju, oblik korisnog signala može biti izobličen, ali je u takvim krugovima moguća ugradnja SPD-ova na bazi varistora, kao što je prikazano u . Vrijedi napomenuti da je za objekte koji nemaju niti jedan uređaj za uzemljenje u obliku mreže (na primjer, mnogi objekti u plinskoj industriji), upotreba SPD-a često jedan od rijetkih učinkovitih načina za borbu protiv prenapona. Na primjer, IEC-62305 posvećuje skoro 20 stranica samo korištenju SPD-ova.
Isto važi i za upotrebu oklopljenih kablova sa dvostranim uzemljenjem oklopa za zaštitu od prenapona. U Uputstvu 2 samo se to preporučuje, ali nisu date kvantitativne karakteristike. Ne navodi se ni u kojim slučajevima se to može učiniti, a u kojim takva mjera može biti nedovoljna ili čak dovesti do negativnih posljedica. Istraživanje koje je proveo EZOP doo pokazalo je da takav događaj (ako se pravilno izvede) omogućava višestruko smanjenje prenapona na ulazima MP opreme (od 4 do 20 puta, vidi).
Uputstvo 2 praktično se ne dotiče pitanja povezivanja sistema uzemljenja gromobrana sa uzemljenjem drugih objekata. Ovo pitanje je posebno relevantno za distribuirane objekte velike površine, kao što su, na primjer, elektro trafostanice (koje su, inače, najbrojniji objekti u elektroprivredi za koje je i izdat ovaj dokument). Ali ispravan izbor shema uzemljenja za elemente zaštite od groma često omogućava da se bez dodatnih skupih mjera zaštite od sekundarnih manifestacija pražnjenja groma, uključujući i bez upotrebe SPD-ova.

OFFERS

Stoga je potrebno započeti rad na izradi novog dokumenta koji reguliše projektovanje sistema gromobranske zaštite uzimajući u obzir savremene zahtjeve.
Ovaj zadatak daleko prevazilazi okvire ovog članka. Ali očigledno je da bi novi dokument trebalo da se odnosi na što veći broj tipova objekata i da pruži što jasnija rešenja, a ne nejasne opšte odredbe. Navedene kontradiktornosti, netačnosti i praznine moraju biti otklonjene.
Dokument ne smije biti u suprotnosti sa IEC-om i mora jasno razlikovati slučajeve kada je potrebno ispuniti nove zahtjeve, a kada je dovoljno ispuniti zahtjeve ranije izdatih dokumenata. I, naravno, potrebno je u potpunosti razmotriti pitanja zaštite od sekundarnih manifestacija pražnjenja groma.
Međutim, postavlja se pitanje: da li je moguće garantovati da će novi dokument biti suštinski bolji od prethodnog, ili će se ponoviti situacija sa RD iz 1987. i RD iz 2003. godine, primoravajući projektanta da koristi zahteve različitih dokumenta?
Teško da je ovdje moguće dati iscrpan odgovor. Ali želim da vas podsjetim na sljedeće. 2003. godine, izdavanje Instrukcije 2 bilo je iznenađenje za veći dio inženjerske zajednice.
Koliko je poznato, nije bilo objavljivanja niti široke rasprave o nacrtu dokumenta. Stoga se čini apsolutno neophodnim, u slučaju izrade novog dokumenta, da se njegov nacrt objavi dosta prije usvajanja kako bi se na sveobuhvatan način raspravljali komentari i prijedlozi. I sigurno će ih biti mnogo.

LITERATURA

1. Sen P.K. Razumijevanje zaštite supstanci od direktnog udara groma / PSERC Seminar Golden, Colorado, 6. novembar 2001. - Colorado School of Mines, 2002.
2. Kuznjecov M. B., Matveev M. V. Zaštita MF opreme i njenih strujnih krugova na trafostanicama i sistemima napajanja od sekundarnih manifestacija pražnjenja groma // Elektro. – 2007. – br. 6.
3. IEC 62305. – Zaštita od groma.
4. Kuznjecov M. B., Matveev M. V. Integrirani pristup rješavanju problema zaštite MF opreme energetskih objekata od sekundarnih manifestacija pražnjenja groma / Zbornik radova Prve sveruske konferencije o zaštiti od groma. – Novosibirsk, 2007.
5. Kuznjecov M.B., Kungurov D.A., Matveev M.V., Tarasov V.N. Problemi zaštite ulaznih krugova opreme relejne zaštite i automatike od snažnih impulsnih prenapona // Novosti elektrotehnike. – 2006. – br. 6(42).
6. Bazelyan E.M., izvještaji / Zbornik radova Prve sveruske konferencije o zaštiti od groma. – Novosibirsk, 2007.