Este posibil să conectați bucla de împământare la protecția împotriva trăsnetului? Proiectare si instalare paratrăsnet și împământare

MINISTERUL ENERGIEI AL FEDERATIEI RUSE

APROBAT
prin ordin al Ministerului Rusiei de Energie
din 30 iunie 2003 nr. 280

INSTRUCȚIUNI PENTRU PROTECȚIA FONDULUI A CLĂDIRILOR, STRUCTURILOR ȘI COMUNICAȚIILOR INDUSTRIALE

SO 153-34.21.122-2003

UDC 621.316(083.13)

Instrucțiunile se aplică tuturor tipurilor de clădiri, structuri și comunicații industriale, indiferent de apartenența departamentală și de forma de proprietate.

Pentru managerii și specialiștii organizațiilor de proiectare și operaționale.

1. INTRODUCERE

Instrucțiunile pentru instalarea paratrăsnetului a clădirilor, structurilor și comunicațiilor industriale (denumite în continuare Instrucțiuni) se aplică tuturor tipurilor de clădiri, structuri și comunicații industriale, indiferent de apartenența departamentală și de forma de proprietate.

Instrucțiunile sunt destinate utilizării în dezvoltarea proiectelor, construcția, exploatarea, precum și în reconstrucția clădirilor, structurilor și comunicațiilor industriale.

În cazurile în care cerințele reglementărilor industriei sunt mai stricte decât cele din aceste Instrucțiuni, se recomandă respectarea cerințelor industriei atunci când se dezvoltă protecția împotriva trăsnetului. De asemenea, este recomandat să acționați atunci când instrucțiunile din Instrucțiuni nu pot fi combinate cu caracteristici tehnologice obiect protejat. În acest caz, mijloacele și metodele de protecție împotriva trăsnetului utilizate sunt selectate în funcție de condiția asigurării fiabilității necesare.

La elaborarea proiectelor pentru clădiri, structuri și comunicații industriale, pe lângă cerințele Instrucțiunilor, sunt luate în considerare cerințe suplimentare pentru implementarea protecției împotriva trăsnetului ale altor norme, reguli, instrucțiuni și standarde de stat actuale.

Când se standardizează protecția împotriva trăsnetului, punctul de plecare este că orice dispozitiv nu poate împiedica dezvoltarea fulgerului.

Aplicarea standardului atunci când alegeți protecția împotriva trăsnetului reduce semnificativ riscul de deteriorare din cauza unei lovituri de trăsnet.

Tipul și amplasarea dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului sunt selectate în faza de proiectare a unei noi instalații pentru a putea valorifica la maximum elementele conductoare ale acesteia din urmă. Acest lucru va facilita dezvoltarea și implementarea dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului combinate cu clădirea în sine, va îmbunătăți aspectul estetic al acesteia, va crește eficiența protecției împotriva trăsnetului și va minimiza costurile și costurile forței de muncă.

2. DISPOZIȚII GENERALE

2.1. Termeni și definiții

O lovitură de fulger la pământ este o descărcare electrică de origine atmosferică între un nor de tunete și sol, constând din unul sau mai multe impulsuri de curent.

Punct de impact - punctul în care fulgerul intră în contact cu solul, clădirea sau dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului. O lovitură de fulger poate avea mai multe puncte de impact.

Obiect protejat - o clădire sau o structură, o parte sau un spațiu al acesteia, pentru care a fost instalată protecție împotriva trăsnetului care îndeplinește cerințele acestui standard.

Dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului este un sistem care vă permite să protejați o clădire sau o structură de efectele fulgerelor. Include dispozitive externe și interne. În cazuri particulare, protecția împotriva trăsnetului poate conține numai dispozitive externe sau numai dispozitive interne.

Dispozitivele de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet (paratrăsnet) sunt un complex format din paratrăsnet, conductori de coborâre și conductori de împământare.

Dispozitivele de protecție împotriva efectelor secundare ale trăsnetului sunt dispozitive care limitează efectele câmpurilor electrice și magnetice ale trăsnetului.

Dispozitivele de egalizare a potențialului sunt elemente ale dispozitivelor de protecție care limitează diferența de potențial cauzată de răspândirea curentului de trăsnet.

Un terminal de aer este o parte a unui paratrăsnet conceput pentru a intercepta fulgerele.

Conductorul de coborâre (coborâre) este o parte a unui paratrăsnet conceput pentru a devia curentul de trăsnet de la paratrăsnet la electrodul de masă.

Dispozitiv de împământare - o combinație de electrod de împământare și conductori de împământare.

Electrod de împământare - o parte conducătoare sau un set de părți conductoare interconectate care sunt în contact electric cu pământul direct sau printr-un mediu conductiv.

Bucla de împământare - un conductor de împământare sub forma unei bucle închise în jurul unei clădiri în pământ sau pe suprafața acesteia.

Rezistența dispozitivului de împământare este raportul dintre tensiunea dispozitivului de împământare și curentul care curge de la dispozitivul de împământare în pământ.

Tensiunea de pe dispozitivul de împământare este tensiunea care apare atunci când curentul curge de la electrodul de împământare în pământ între punctul de intrare a curentului în electrodul de pământ și zona de potențial zero.

Armatura metalica interconectata este armarea structurilor din beton armat ale unei cladiri (structuri), care asigura continuitatea electrica.

Scânteile periculoase sunt o descărcare electrică inacceptabilă în interiorul unui obiect protejat, cauzată de un fulger.

distanta sigura - distanta minimaîntre două elemente conductoare în exteriorul sau în interiorul obiectului protejat, în care între ele nu pot apărea scântei periculoase.

Dispozitivul de protecție la supratensiune este un dispozitiv conceput pentru a limita supratensiunile dintre elementele obiectului protejat (de exemplu, un descărcător de supratensiune, un supresor de supratensiune neliniar sau alt dispozitiv de protecție).

Un paratrăsnet de sine stătător este un paratrăsnet ale cărui paratrăsnet și coborâtoare sunt amplasate astfel încât calea curentului de trăsnet să nu aibă contact cu obiectul protejat.

Un paratrăsnet instalat pe un obiect protejat este un paratrăsnet ale cărui paratrăsnet și coborâtoare sunt amplasate în așa fel încât o parte din curentul de trăsnet să se poată răspândi prin obiectul protejat sau prin conductorul său de împământare.

Zona de protecție a unui paratrăsnet este spațiul din vecinătatea unui paratrăsnet de o anumită geometrie, caracterizat prin aceea că probabilitatea ca un trăsnet să lovească un obiect situat în întregime în volumul său nu depășește o valoare dată.

Probabilitatea admisă de izbucnire a trăsnetului este probabilitatea maximă admisă P de a lovi un trăsnet într-un obiect protejat de paratrăsnet.

Fiabilitatea protecției este definită ca 1 - R.

Comunicații industriale - cabluri de putere și informații, conducte conductoare, conducte neconductoare cu un mediu conductor intern.

2.2. Clasificarea clădirilor și structurilor după dispozitiv de protecție împotriva trăsnetului

Clasificarea obiectelor este determinată de pericolul de fulger pentru obiectul însuși și pentru împrejurimile acestuia.

Pericolele imediate ale fulgerelor includ incendiile, daunele mecanice, rănirea oamenilor și animalelor și deteriorarea echipamentelor electrice și electronice. Consecințele unui fulger pot include explozii și eliberare produse periculoase- radioactiv și otrăvitor substanțe chimice, precum și bacterii și viruși.

Loviturile de fulger pot fi deosebit de periculoase pentru sistemele informatice, sistemele de comandă și control și sistemele de alimentare cu energie. Dispozitivele electronice instalate în obiecte în diverse scopuri necesită o protecție specială.

Obiectele luate în considerare pot fi împărțite în obișnuite și speciale.

Obiecte obișnuite - clădiri rezidențiale și administrative, precum și clădiri și structuri cu o înălțime de cel mult 60 m, destinate comerțului, producției industriale și agriculturii.

Obiecte speciale:
obiecte care prezintă un pericol pentru mediul imediat;
obiecte care prezintă un pericol social și fizic mediu inconjurator(obiecte care, atunci când sunt lovite de fulger, pot provoca emisii biologice, chimice și radioactive nocive);
alte obiecte pentru care se poate asigura o protecție specială împotriva trăsnetului, de exemplu, clădiri cu o înălțime mai mare de 60 m, locuri de joacă, structuri temporare, obiecte în construcție.

În tabel 2.1 oferă exemple de împărțire a obiectelor în patru clase.

Tabelul 2.1

Exemple de clasificare a obiectelor

În timpul construcției și reconstrucției, pentru fiecare clasă de obiecte este necesar să se determine nivelurile necesare de fiabilitate a protecției împotriva loviturilor directe de trăsnet (DLM). De exemplu, pentru obiectele obișnuite, pot fi oferite patru niveluri de fiabilitate a protecției indicate în tabel. 2.2.

Tabelul 2.2

Niveluri de protecție împotriva poluării luminoase pentru obiectele obișnuite

Pentru instalațiile speciale, nivelul minim acceptabil de fiabilitate a protecției împotriva PUL este stabilit în intervalul 0,9-0,999, în funcție de gradul de semnificație socială a acestuia și de severitatea consecințelor așteptate de la PUL în acord cu autoritățile de control de stat.

La cererea clientului, proiectul poate include un nivel de fiabilitate care depășește maximul admis.

2.3. Parametrii curentului de fulger

Parametrii curentului de fulger sunt necesari pentru calcularea efectelor mecanice și termice, precum și pentru standardizarea mijloacelor de protecție împotriva influențelor electromagnetice.

2.3.1. Clasificarea efectelor curenților de fulger

Pentru fiecare nivel de protecție împotriva trăsnetului trebuie să se determine parametrii maximi admisibili ai curentului de trăsnet. Datele furnizate în standard se aplică fulgerelor în jos și în sus.

Raportul de polaritate al descărcărilor de fulgere depinde de locația geografică a zonei. În absența datelor locale, se presupune că acest raport este de 10% pentru descărcări cu curenți pozitivi și 90% pentru descărcări cu curenți negativi.

Efectele mecanice și termice ale fulgerului sunt determinate de valoarea de vârf a curentului I, de sarcina totală Q total, de sarcina din impulsul Q imp și de energia specifică W/R. Cele mai mari valori ale acestor parametri se observă la descărcări pozitive.

Pagubele cauzate de supratensiunile induse sunt determinate de abruptul frontului de curent de fulger. Panta este evaluată în intervale de 30% și 90% din cea mai mare valoare a curentului. Cea mai mare valoare a acestui parametru este observată în impulsurile ulterioare de descărcări negative.

2.3.2. Parametrii curenților de trăsnet propuși pentru standardizarea mijloacelor de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet

Valorile parametrilor de proiectare pentru cei acceptați în tabel. 2.2 niveluri de securitate (cu un raport de 10% până la 90% între cotele descărcărilor pozitive și negative) sunt date în tabel. 2.3.

Tabelul 2.3

Corespondența parametrilor curentului de trăsnet și a nivelurilor de protecție

2.3.3. Densitatea fulgerului lovește pământul

Densitatea fulgerelor în pământ, exprimată în numărul de lovituri la 1 km 2 de suprafață terestră pe an, este determinată în funcție de observațiile meteorologice la locul obiectului.

Dacă densitatea fulgerului lovește în pământ N g este necunoscută, aceasta poate fi calculată folosind următoarea formulă, 1/(km 2 an):

, (2.1)

unde T d este durata medie a furtunilor în ore, determinată din hărțile regionale ale intensității activității furtunilor.

2.3.4. Parametrii curenților de trăsnet propuși pentru standardizarea mijloacelor de protecție împotriva efectelor electromagnetice ale trăsnetului

Pe lângă efectele mecanice și termice, curentul de fulger creează impulsuri puternice de radiații electromagnetice, care pot provoca daune sistemelor, inclusiv echipamentelor de comunicație, control, automatizare, dispozitive de calcul și informații etc. Aceste sisteme complexe și costisitoare sunt utilizate în multe industrii și afaceri. . Daunele lor ca urmare a unui fulger sunt extrem de nedorite din motive de siguranță, precum și din motive economice.

O lovitură de fulger poate conține fie un singur impuls de curent, fie constă dintr-o secvență de impulsuri separate de perioade de timp în care curge un curent slab însoțitor. Parametrii impulsului de curent ai primei componente diferă semnificativ de caracteristicile impulsurilor componentelor ulterioare. Mai jos sunt date care caracterizează parametrii calculați ai impulsurilor de curent ale primului și ale impulsurilor ulterioare (Tabelele 2.4 și 2.5), precum și curentul pe termen lung (Tabelul 2.6) în pauzele dintre impulsuri pentru obiecte obișnuite la diferite niveluri de protecție.

Tabelul 2.4

Parametrii primului impuls de curent de fulger

________________
* Deoarece o parte semnificativă din suma totală a sarcinii Q cade pe primul impuls, se presupune că sarcina totală a tuturor impulsurilor scurte este egală cu valoarea dată.
** Deoarece o parte semnificativă a energiei specifice totale W/R apare în primul impuls, se presupune că sarcina totală a tuturor impulsurilor scurte este egală cu valoarea dată.

Tabelul 2.5

Parametrii impulsului de curent fulger ulterior

Tabelul 2.6

Parametrii curentului de trăsnet pe termen lung în intervalul dintre impulsuri

______________
* Q dl - sarcina cauzata de un flux lung de curent in perioada dintre doua impulsuri de curent fulger.

Curentul mediu este aproximativ egal cu Q dl / T.

Forma impulsurilor de curent este determinată de următoarea expresie:

unde I este curentul maxim;
h - coeficient de corectare a valorii maxime a curentului;
t - timp;
τ 1 - constanta de timp pentru front;
τ 2 - constanta de timp pentru dezintegrare.

Valorile parametrilor incluși în formula (2.2), care descrie modificarea curentului de trăsnet în timp, sunt date în tabel. 2.7.

Tabelul 2.7

Valorile parametrilor pentru calcularea formei impulsului curentului de fulger

Un impuls lung poate fi considerat dreptunghiular cu un curent mediu I și durata T corespunzătoare datelor din tabel. 2.6.

3. PROTECȚIA ÎMPOTRIVA FONDULUI DIRECTE

3.1. Complex de mijloace de protecție împotriva trăsnetului

Setul de mijloace de protecție împotriva trăsnetului pentru clădiri sau structuri include dispozitive de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet (sistem extern de protecție împotriva trăsnetului - LPS) și dispozitive de protecție împotriva efectelor secundare ale trăsnetului (LPS intern). În cazuri particulare, protecția împotriva trăsnetului poate conține numai dispozitive externe sau numai dispozitive interne. În general, o parte din curenții de trăsnet circulă prin elementele interne de protecție împotriva trăsnetului.

Un MES extern poate fi izolat de structură (paratrăsnet de sine stătător - tijă sau cablu, precum și structuri învecinate care îndeplinesc funcțiile de paratrăsnet naturale) sau poate fi instalat pe structura protejată și chiar să facă parte din aceasta.

Dispozitivele interne de protecție împotriva trăsnetului sunt concepute pentru a limita efectele electromagnetice ale curentului de trăsnet și pentru a preveni scânteile în interiorul obiectului protejat.

Curenții de trăsnet care intră în paratrăsnet sunt descărcați în sistemul de electrozi de pământ printr-un sistem de conductori de coborâre (conductori de coborâre) și răspândiți în pământ.

3.2. Sistem extern de protecție împotriva trăsnetului

În general, MPS-ul extern constă din paratrăsnet, conductori de coborâre și conductori de împământare. În cazul fabricării speciale, materialul și secțiunile lor transversale trebuie să îndeplinească cerințele din tabel. 3.1.

Tabelul 3.1

Materialul și secțiunile transversale minime ale elementelor MZS exterioare

Notă. Valorile specificate pot fi crescute în funcție de coroziune crescută sau de solicitarea mecanică.

3.2.1. Paratrăsnet

3.2.1.1. Considerente Generale

Paratrăsnetele pot fi instalate special, inclusiv la fața locului, sau funcțiile lor sunt îndeplinite de elementele structurale ale obiectului protejat; în acest din urmă caz ​​se numesc paratrăsnet naturale.

Paratrăsnetul poate consta dintr-o combinație arbitrară a următoarelor elemente: tije, fire tensionate (cabluri), conductori de plasă (grile).

3.2.1.2. Paratrăsnet naturale

Următoarele elemente structurale ale clădirilor și structurilor pot fi considerate paratrăsnet naturale:

a) acoperișuri metalice ale obiectelor protejate, cu condiția ca:
continuitate electrică între în diferite părți garantat pentru o lungă perioadă de timp;
grosimea metalului acoperișului nu este mai mică decât valoarea t dată în tabel. 3.2, dacă este necesară protejarea acoperișului de deteriorare sau arsuri;
grosimea metalului acoperișului este de cel puțin 0,5 mm, dacă nu este necesară protejarea acestuia de deteriorare și nu există pericolul de aprindere a materialelor inflamabile sub acoperiș;
Acoperișul nu are un strat izolator. Cu toate acestea, un strat mic de vopsea anticoroziune sau un strat de 0,5 mm de acoperire asfaltică sau un strat de 1 mm de acoperire din plastic nu este considerat izolator;
învelișurile nemetalice de pe sau sub un acoperiș metalic nu se extind dincolo de obiectul protejat;
b) structuri metalice de acoperiș (ferme, armături din oțel interconectate);
c) elemente metalice precum țevi de scurgere, decorațiuni, garduri de-a lungul marginii acoperișului etc., dacă secțiunea lor transversală nu este mai mică decât valorile prescrise pentru paratrăsnet convențional;
d) tevile si rezervoarele metalice tehnologice, daca sunt din metal cu grosimea de cel putin 2,5 mm si topirea sau arderea prin acest metal nu va duce la consecinte periculoase sau inacceptabile;
e) tevi si rezervoare metalice, daca sunt din metal cu grosimea de cel putin t, date in tabel. 3.2, iar dacă creșterea temperaturii în interiorul obiectului în punctul de lovire a trăsnetului nu reprezintă un pericol.

Tabelul 3.2

Grosimea acoperișului, a țevii sau a corpului rezervorului care acționează ca un paratrăsnet natural

3.2.2. Conductori de jos

3.2.2.1. Considerente Generale

Pentru a reduce probabilitatea apariției scânteilor periculoase, conductoarele de coborâre trebuie amplasate astfel încât între punctul de vătămare și sol:

a) curentul se întinde pe mai multe căi paralele;
b) lungimea acestor căi a fost limitată la minimum.

3.2.2.2. Amplasarea conductoarelor de coborâre în dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului izolate de obiectul protejat

Dacă paratrăsnetul este format din tije instalate pe suporturi separate (sau un suport), trebuie prevăzut cel puțin un conductor de coborâre pentru fiecare suport.

Dacă paratrăsnetul constă din fire (cabluri) orizontale separate sau un fir (cablu), este necesar cel puțin un conductor de jos pentru fiecare capăt al cablului.

Dacă paratrăsnetul este design cu plasă, suspendat deasupra obiectului protejat, este necesar cel puțin un conductor de coborâre pentru fiecare dintre suporturile acestuia. Numărul total de conductoare de coborâre trebuie să fie de cel puțin două.

3.2.2.3. Amplasarea conductoarelor de coborâre pentru dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului neizolate

Conductoarele de jos sunt amplasate în jurul perimetrului obiectului protejat în așa fel încât distanța medie dintre ele să nu fie mai mică decât valorile date în tabel. 3.3.

Conductoarele de coborâre sunt conectate prin benzi orizontale lângă suprafața solului și la fiecare 20 m de-a lungul înălțimii clădirii.

Tabelul 3.3

Distanțe medii între conductoarele de coborâre în funcție de nivelul de protecție

3.2.2.4. Ghid pentru amplasarea conductoarelor de jos

Este de dorit ca conductorii de coborâre să fie amplasați uniform în jurul perimetrului obiectului protejat. Dacă este posibil, acestea sunt așezate lângă colțurile clădirilor.

Conductoarele de jos neizolate de obiectul protejat sunt așezate după cum urmează:

dacă peretele este realizat din material incombustibil, conductoarele de coborâre pot fi fixate pe suprafața peretelui sau pot trece prin perete;
dacă peretele este din material inflamabil, conductoarele de coborâre pot fi fixate direct pe suprafața peretelui, astfel încât creșterea temperaturii în timpul curgerii curentului de trăsnet să nu prezinte un pericol pentru materialul peretelui;
dacă peretele este din material inflamabil și creșterea temperaturii conductoarelor de coborâre reprezintă un pericol pentru acesta, conductoarele de coborâre trebuie amplasate în așa fel încât distanța dintre ele și obiectul protejat să depășească întotdeauna 0,1 m. Console metalice pentru fixare conductoarele de coborâre pot fi în contact cu peretele.

Conductoarele de coborâre nu trebuie instalate în conductele de scurgere. Se recomandă amplasarea conductoarelor de jos la maximum distante posibile de la usi si ferestre.

Conductoarele de jos sunt așezate de-a lungul liniilor drepte și verticale, astfel încât calea către sol să fie cât mai scurtă posibil. Nu este recomandată așezarea conductorilor sub formă de bucle.

3.2.2.5. Elemente naturale ale conductoarelor de coborâre

Următoarele elemente structurale ale clădirilor pot fi considerate conductoare de coborâre naturale:

a) structuri metalice, cu condiția ca:
continuitatea electrică între diferite elemente este durabilă și îndeplinește cerințele clauzei 3.2.4.2;
nu sunt mai mici ca dimensiuni decât cele necesare pentru conductoarele de coborâre special proiectate. Structurile metalice pot avea un strat izolator;
b) cadru metalic al unei clădiri sau structuri;
c) armătura din oțel interconectată a unei clădiri sau structuri;
d) părțile de fațadă, elementele profilate și structurile metalice de susținere ale fațadei, cu condiția ca dimensiunile acestora să fie conforme cu instrucțiunile referitoare la conductoarele de coborâre și grosimea lor să fie de cel puțin 0,5 mm.

Se consideră că armătura metalică a structurilor din beton armat asigură continuitate electrică dacă îndeplinește următoarele condiții:

aproximativ 50% din legăturile tijelor verticale și orizontale sunt realizate prin sudură sau au o legătură rigidă (șuruburi, legare sârmă);
se asigura continuitatea electrica intre armarea cu otel a diferitelor blocuri prefabricate de beton si armarea blocurilor de beton pregatite pe santier.

Nu este nevoie să așezați curele orizontale dacă rame metalice cladirile sau betonul armat cu armatura din otel sunt folosite ca conductoare de coborare.

3.2.3. Întrerupătoare de împământare

3.2.3.1. Considerente Generale

În toate cazurile, cu excepția utilizării unui paratrăsnet separat, conductorul de împământare de protecție împotriva trăsnetului trebuie combinat cu conductorii de împământare ai instalațiilor electrice și echipamentelor de comunicații. Dacă acești electrozi de împământare trebuie separați din motive tehnologice, ei ar trebui combinați într-un sistem comun folosind un sistem de egalizare a potențialului.

3.2.3.2. Electrozi de împământare special așezați

Se recomandă utilizarea următoarelor tipuri de electrozi de împământare: unul sau mai multe circuite, electrozi verticali (sau înclinați), electrozi divergenți radial sau un circuit de împământare așezat în fundul gropii, grile de împământare.

Electrozii de pământ puternic îngropați sunt eficienți dacă rezistivitatea solului scade odată cu adâncimea și la adâncimi mari se dovedește a fi semnificativ mai mică decât la nivelul locației obișnuite.

Este de preferat să așezați electrodul de împământare sub formă de circuit extern la o adâncime de cel puțin 0,5 m de suprafața solului și la o distanță de cel puțin 1 m de pereți. Electrozii de împământare trebuie să fie amplasați la o adâncime de cel puțin 0,5 m în afara obiectului protejat și să fie cât mai uniform repartizați; În același timp, trebuie să ne străduim să minimalizăm protecția lor reciprocă.

Adâncimea de pozare și tipul de electrozi de împământare sunt selectate pentru a asigura o coroziune minimă, precum și, eventual, o variație sezonieră mai mică a rezistenței de împământare ca urmare a uscării și înghețului solului.

3.2.3.3. Electrozi naturali de împământare

Ca electrozi de împământare pot fi utilizate armăturile din beton armat interconectate sau alte structuri metalice subterane care îndeplinesc cerințele clauzei 3.2.2.5. Dacă armătura din beton armat este folosită ca electrozi de împământare, se impun cerințe sporite în locurile conexiunilor sale pentru a preveni distrugerea mecanică a betonului. Dacă se folosește beton precomprimat, trebuie luată în considerare consecinte posibile fluxul de curent de fulger, care poate provoca stres mecanic inacceptabil.

3.2.4. Elemente de fixare și de conectare ale MZS externe

3.2.4.1. Fixare

Paratrăsnetul și conductoarele de coborâre sunt fixate rigid pentru a preveni orice ruptură sau slăbire a conductorilor sub influența forțelor electrodinamice sau a influențelor mecanice aleatorii (de exemplu, de la o rafală de vânt sau de zăpadă).

3.2.4.2. Conexiuni

Numărul de conexiuni ale conductorilor este redus la minimum. Conexiunile se realizează prin sudură, lipire, introducerea într-un ureche de prindere sau șuruburi sunt de asemenea permise.

3.3. Alegerea paratrăsnetului

3.3.1. Considerente Generale

Alegerea tipului și înălțimii paratrăsnetului se face pe baza valorilor fiabilității necesare Rz. Un obiect este considerat protejat dacă totalitatea tuturor paratrăsnetului asigură o fiabilitate a protecției de cel puțin R 3.

În toate cazurile, sistemul de protecție împotriva loviturilor directe de trăsnet este selectat astfel încât să fie folosite cât mai mult posibil paratrăsnetul natural, iar dacă protecția pe care o asigură este insuficientă, în combinație cu paratrăsnet special instalate.

În general, selectarea paratrăsnetului ar trebui să se facă folosind programe de calculator adecvate capabile să calculeze zonele de protecție sau probabilitatea unei pătrunderi a trăsnetului într-un obiect (grup de obiecte) de orice configurație cu o aranjare arbitrară a aproape orice număr de paratrăsnet de tipuri variate.

Toate celelalte lucruri fiind egale, înălțimea paratrăsnetului poate fi redusă dacă se folosesc structuri de cabluri în locul structurilor de tijă, în special atunci când sunt suspendate de-a lungul perimetrului exterior al obiectului.

Dacă protecția unui obiect este asigurată de cele mai simple paratrăsnet (tijă simplă, cablu simplu, tijă dublă, cablu dublu, cablu închis), dimensiunile paratrăsnetului pot fi determinate folosind zonele de protecție specificate în acest standard.

În cazul proiectării protecției împotriva trăsnetului pentru o instalație obișnuită, este posibilă determinarea zonelor de protecție prin unghiul de protecție sau metoda sferei de rulare în conformitate cu standardul Comisiei Electrotehnice Internaționale (IEC 1024), cu condiția ca cerințele de proiectare ale Directivei Electrotehnice Internaționale. Comisioanele sunt mai stricte decât cerințele din aceste instrucțiuni.

3.3.2. Zone de protecție tipice pentru paratrăsnet cu tije și cablu

3.3.2.1. Zone de protecție ale unui paratrăsnet cu o singură tijă

Zona de protecție standard a unui paratrăsnet cu o singură tijă cu înălțimea h este un con circular cu înălțimea h 0

Formulele de calcul prezentate mai jos (Tabelul 3.4) sunt potrivite pentru paratrăsnet cu o înălțime de până la 150 m. Pentru paratrăsnet mai înalte, trebuie utilizată o metodă de calcul specială.

Orez. 3.1. Zona de protecție a unui paratrăsnet cu o singură tijă

Pentru o zonă de protecție de fiabilitatea necesară (Fig. 3.1), raza secțiunii orizontale r x la o înălțime h x este determinată de formula:

(3.1)

Tabelul 3.4

Calculul zonei de protecție a unui paratrăsnet cu o singură tijă

3.3.2.2. Zone de protecție ale unui paratrăsnet cu un singur cablu

Zonele de protecție standard ale unui paratrăsnet cu un singur cablu cu înălțimea h sunt limitate de suprafețe simetrice ale frontoanelor care formează un triunghi isoscel în secțiune verticală cu un vârf la înălțimea h 0

Formulele de calcul prezentate mai jos (Tabelul 3.5) sunt potrivite pentru paratrăsnet cu o înălțime de până la 150 m. Pentru înălțimi mai mari, trebuie utilizat un software special. Aici și mai jos, h se referă la înălțimea minimă a cablului deasupra nivelului solului (ținând cont de înclinarea).

Orez. 3.2. Zona de protecție a unui singur paratrăsnet catenar:
L - distanța dintre punctele de suspendare a cablurilor

Jumătatea lățimii r x a zonei de protecție a fiabilității necesare (Fig. 3.2) la o înălțime h x față de suprafața solului este determinată de expresia:

Dacă este necesară extinderea volumului protejat, la capetele zonei de protecție a paratrăsnetului catenar se pot adăuga zone de protecție pentru suporturi portante, care sunt calculate folosind formulele pentru paratrăsnet cu o singură tijă prezentate în tabel. 3.4. În cazul căderilor mari ale cablurilor, de exemplu, în apropierea liniilor electrice aeriene, se recomandă să se calculeze probabilitatea asigurată a unei străpungeri de fulger utilizând metode software, deoarece construirea zonelor de protecție pe baza înălțimii minime a cablului în deschidere poate duce la costuri nejustificate. .

Tabelul 3.5

Calculul zonei de protecție a unui paratrăsnet cu un singur cablu

3.3.2.3. Zone de protecție ale paratrăsnetului cu tijă dublă

Un paratrăsnet este considerat dublu atunci când distanța dintre paratrăsnet L nu depășește valoarea limită L max. În caz contrar, ambele paratrăsnet sunt considerate unice.

Configurația secțiunilor verticale și orizontale ale zonelor de protecție standard ale unui paratrăsnet dublu (înălțimea h și distanța L dintre paratrăsnet) este prezentată în Fig. 3.3. Construcția zonelor exterioare ale zonelor duble de paratrăsnet (semiconuri cu dimensiunile h 0, r 0) se realizează conform formulelor din tabel. 3.4 pentru paratrăsnet cu o singură tijă. Dimensiunile zonelor interioare sunt determinate de parametrii h 0 și h c , primul dintre care stabilește înălțimea maximă a zonei direct la paratrăsnet, iar al doilea setează înălțimea minimă a zonei la mijloc între paratrăsnet. . Când distanța dintre paratrăsnet este L ≤ L c, limita zonei nu are nicio înclinare (h c = h 0). Pentru distante L c ≤ L ≥ L max, inaltimea h c este determinata de expresia

(3.3)

Distanțele limită L max și L c incluse în acesta sunt calculate folosind formulele empirice din tabel. 3.6, potrivit pentru paratrăsnet cu o înălțime de până la 150 m. Pentru înălțimi mai mari ale paratrăsnetului, trebuie utilizat un software special.

Dimensiunile secțiunilor orizontale ale zonei sunt calculate folosind următoarele formule, comune tuturor nivelurilor de fiabilitate a protecției:

Orez. 3.3. Zona de protecție a paratrăsnetului cu tijă dublă

Tabelul 3.6

Calculul parametrilor zonei de protecție a unui paratrăsnet cu tijă dublă

3.3.2.4. Zone de protecție ale paratrăsnetului cu cablu dublu

Un paratrăsnet este considerat dublu atunci când distanța dintre cablurile L nu depășește valoarea limită L max. În caz contrar, ambele paratrăsnet sunt considerate unice.

Configurația secțiunilor verticale și orizontale ale zonelor de protecție standard ale unui paratrăsnet cu cablu dublu (înălțimea h și distanța dintre cabluri L) este prezentată în Fig. 3.4. Construcția zonelor exterioare ale zonelor (două suprafețe cu un singur pas cu dimensiunile h 0, r 0) se realizează conform formulelor din tabel. 3.5 pentru paratrăsnet cu un singur cablu.

Orez. 3.4. Zona de protecție a paratrăsnetului cu cablu dublu

Dimensiunile zonelor interne sunt determinate de parametrii h 0 și h c , primul dintre care stabilește înălțimea maximă a zonei direct lângă cabluri, iar al doilea setează înălțimea minimă a zonei în mijlocul dintre cabluri. Când distanța dintre cabluri este L≤L c, limita zonei nu are nicio înclinare (h c = h 0). Pentru distanțele L c L≤L înălțimea max h c se determină prin expresie

(3.7)

Distanțele limită Lmax și Lc incluse în acesta sunt calculate folosind formulele empirice din Tabel. 3.7, potrivit pentru cabluri cu o înălțime de suspensie de până la 150 m. Pentru înălțimi mai mari ale paratrăsnetului, trebuie utilizat un software special.

Lungimea secțiunii orizontale a zonei de protecție la înălțimea h x este determinată de formulele:

l x = L/2 pentru h c ≥ h x ;

(3.8)

Pentru a extinde volumul protejat, pe zona unui paratrăsnet cu cablu dublu poate fi suprapusă o zonă de protecție a suporturilor care transportă cabluri, care este construită ca o zonă a unui paratrăsnet cu tijă dublă dacă distanța L dintre suporturi este mai mică de L. max, calculat conform formulelor din tabel. 3.6. În caz contrar, suporturile ar trebui considerate ca un singur paratrăsnet.

Atunci când cablurile nu sunt paralele sau de înălțimi diferite, sau înălțimea lor variază de-a lungul deschiderii, trebuie utilizat un software special pentru a evalua fiabilitatea protecției lor. De asemenea, se recomandă să se procedeze cu o înclinare mare a cablurilor în interval pentru a evita rezervele inutile pentru fiabilitatea protecției.

Tabelul 3.7

Calculul parametrilor zonei de protecție a unui paratrăsnet cu catenar dublu

3.3.2.5 Zone de protecție ale unui paratrăsnet catenar închis

Formulele de calcul din clauza 3.3.2.5 pot fi utilizate pentru a determina înălțimea suspensiei unui paratrăsnet cu cablu închis conceput pentru a proteja obiectele cu fiabilitatea necesară a înălțimii h 0

Orez. 3.5. Zona de protecție a unui paratrăsnet catenar închis

Pentru a calcula h, se folosește expresia:

h = A + Bh 0, (3.9)

în care constantele A și B sunt determinate în funcție de nivelul de fiabilitate a protecției folosind următoarele formule:

a) fiabilitatea protecției Р з = 0,99

b) fiabilitatea protecţiei P z = 0,999

Relațiile calculate sunt valabile atunci când D > 5 m. Lucrul cu deplasări orizontale mai mici ale cablului este nepractic din cauza probabilității mari de suprapunere a fulgerului invers de la cablu la obiectul protejat. Din motive economice, paratrăsnetul cu sârmă catenară închisă nu sunt recomandate atunci când fiabilitatea necesară a protecției este mai mică de 0,99.

Dacă înălțimea obiectului depășește 30 m, înălțimea paratrăsnetului cu sârmă închisă se determină cu ajutorul unui software. Același lucru ar trebui făcut pentru o buclă închisă de formă complexă.

După selectarea înălțimii paratrăsnetului în funcție de zonele lor de protecție, se recomandă verificarea probabilității reale a unei descoperiri folosind instrumente computerizate și, în cazul unei marje de fiabilitate mari, efectuați o ajustare prin setarea unei înălțimi mai mici a paratrăsnetului.

Mai jos sunt regulile pentru determinarea zonelor de protecție pentru obiecte de până la 60 m înălțime, conform standardului IEC (IEC 1024-1-1). La proiectare, poate fi aleasă orice metodă de protecție, cu toate acestea, practica arată oportunitatea utilizării metodelor individuale în următoarele cazuri:

metoda unghiului de protecție este utilizată pentru structuri de formă simplă sau pentru părți mici ale structurilor mari;
metoda sferei fictive este potrivită pentru structuri de formă complexă;
Utilizarea unei plase de protecție este recomandată în general și mai ales pentru protecția suprafețelor.

În tabel 3.8 pentru nivelurile de protecție I - IV sunt date valorile unghiurilor din partea superioară a zonei de protecție, razele sferei fictive, precum și pasul maxim admisibil al celulei grilei.

Tabelul 3.8

Parametri pentru calcularea paratrăsnetului conform recomandărilor IEC

_______________
*În aceste cazuri, sunt aplicabile numai ochiurile sau sferele fictive.

Paratrăsnetul cu tije, catargele și cablurile sunt amplasate astfel încât toate părțile structurii să fie situate în zona de protecție formată în unghi. A spre verticală. Unghiul de protecție este selectat conform tabelului. 3.8, unde h este înălțimea paratrăsnetului deasupra suprafeței care va fi protejată.

Metoda unghiului de protecție nu este utilizată dacă h este mai mare decât raza sferei fictive definită în tabel. 3.8 pentru nivelul adecvat de protecție.

Metoda sferei fictive este utilizată pentru a determina zona de protecție pentru o parte sau zone ale unei structuri atunci când, conform Tabelului. 3.4, se exclude determinarea zonei de protectie prin unghiul de protectie. Un obiect este considerat protejat dacă sfera fictivă, care atinge suprafața paratrăsnetului și planul pe care este instalat, nu are puncte comune cu obiectul protejat.

Plasa protejează suprafața dacă sunt îndeplinite următoarele condiții:

conductoarele de plasă merg de-a lungul marginii acoperișului dacă acoperișul se extinde dincolo dimensiuni clădire;
conductorul de plasă trece de-a lungul coamei acoperișului dacă panta acoperișului depășește 1/10;
suprafețele laterale ale structurii la niveluri mai mari decât raza sferei fictive (vezi Tabelul 3.8) sunt protejate de paratrăsnet sau plasă;
Dimensiunile celulei grilei nu sunt mai mari decât cele date în tabel. 3,8;
grila este proiectată astfel încât curentul de fulger să aibă întotdeauna cel puțin două căi diferite către electrodul de masă;
nicio piesă metalică nu trebuie să iasă dincolo de contururile exterioare ale plasei.

Conductoarele de rețea trebuie așezate cât mai departe posibil de-a lungul căilor cele mai scurte.

3.3.4. Protecția liniilor electrice de transmisie prin cabluri metalice ale rețelelor de comunicații backbone și intra-zonale

3.3.4.1. Protecția liniilor de cablu nou proiectate

Pe liniile de cablu nou proiectate și reconstruite ale rețelelor de comunicații principale și intrazonale 1, măsurile de protecție trebuie prevăzute fără greșeală în acele zone în care densitatea probabilă a avariei (numărul probabil de lovituri de trăsnet periculoase) depășește limita admisibilă specificată în tabel. 3.9.

___________________
1 Backbone networks - rețele de transmitere a informațiilor pe distanțe mari; rețele intrazonale - rețele de transmitere a informațiilor între centrele regionale și raionale.

Tabelul 3.9

Numărul permis de fulgere periculoase la 100 km de traseu pe an pentru cablurile electrice de comunicații

3.3.4.2. Protecția liniilor noi așezate în apropierea celor existente

Dacă linia de cablu proiectată este așezată aproape de o linie de cablu existentă și se cunoaște numărul real de daune ale acesteia din urmă în timpul funcționării pe o perioadă de cel puțin 10 ani, atunci atunci când se proiectează protecția cablului împotriva loviturilor de trăsnet, standardul pentru densitatea deteriorării trebuie să țină cont de diferența dintre capacitatea de deteriorare reală și calculată a liniei de cablu existente.

În acest caz, densitatea de deteriorare admisibilă n 0 a liniei de cablu proiectate este găsită prin înmulțirea densității admisibile din tabel. 3.9 privind raportul dintre ratele de deteriorare calculate n p și nf efective ale cablului existent de la lovituri de trăsnet la 100 km de traseu pe an:

.

3.3.4.3. Protecția liniilor de cablu existente

Pe liniile de cablu existente se iau măsuri de protecție în acele zone în care s-au produs pagube din cauza fulgerelor, iar lungimea zonei protejate este determinată de condițiile de teren (lungimea unui deal sau a unei zone cu rezistivitate crescută a solului etc.) , dar se consideră că se află la cel puțin 100 m în fiecare distanță de locul avariei. În aceste cazuri, este necesară așezarea cablurilor de protecție împotriva trăsnetului în pământ. Dacă o linie de cablu care are deja protecție este deteriorată, atunci după eliminarea avariei, se verifică starea echipamentului de protecție împotriva trăsnetului și numai după aceea se ia decizia de a instala o protecție suplimentară sub formă de pozarea cablurilor sau înlocuirea cablului existent cu unul. mai rezistent la loviturile de fulger. Lucrările de protecție trebuie efectuate imediat după eliminarea daunelor cauzate de trăsnet.

3.3.5. Protecția liniilor de transmisie prin cablu optic ale rețelelor de comunicații backbone și intrazonale

3.3.5.1. Numărul permis de fulgere periculoase lovite în liniile optice ale trunchiului și rețelelor de comunicații intra-zonale

Pe liniile de transmisie prin cablu optic proiectate ale rețelelor de comunicații principale și intrazonale, măsurile de protecție împotriva daunelor cauzate de trăsnet sunt obligatorii în acele zone în care numărul probabil de lovituri de trăsnet periculoase (densitatea probabilă a deteriorării) în cabluri depășește numărul permis specificat. în tabel. 3.10.

Tabelul 3.10

Numărul permis de fulgere periculoase la 100 km de traseu pe an pentru cablurile de comunicații optice

La proiectarea liniilor de transmisie prin cablu optic se are în vedere utilizarea cablurilor cu o categorie de rezistență la trăsnet nu mai mică decât cele date în tabel. 3.11, în funcție de scopul cablurilor și condițiile de instalare. În acest caz, la așezarea cablurilor în zone deschise, măsurile de protecție pot fi necesare extrem de rar, doar în zonele cu rezistivitate mare a solului și activitate crescută de furtună.

Tabelul 3.11

3.3.5.3. Protecția liniilor de cablu optice existente

Pe liniile de transmisie prin cablu optic existente se iau măsuri de protecție în acele zone în care s-au produs daune din cauza trăsnetului, iar lungimea zonei protejate este determinată de condițiile de teren (lungimea unui deal sau a unei zone cu rezistivitate crescută a solului etc. .), dar trebuie să fie la cel puțin 100 m în fiecare direcție de locul avariei. În aceste cazuri, este necesar să se prevadă așezarea firelor de protecție.

Lucrările de instalare a măsurilor de protecție trebuie efectuate imediat după eliminarea daunelor cauzate de trăsnet.

3.3.6. Protecția împotriva loviturilor de trăsnet a cablurilor de comunicații electrice și optice amplasate în zonele populate

La pozarea cablurilor într-o zonă populată, cu excepția traversării și apropierii de linii aeriene cu o tensiune de 110 kV și mai mare, nu se asigură protecția împotriva loviturilor de trăsnet.

3.3.7. Protecția cablurilor așezate de-a lungul marginii pădurii, lângă arbori izolați, suporturi, catarge

Protecția cablurilor de comunicații așezate de-a lungul marginii pădurii, precum și în apropierea obiectelor cu o înălțime mai mare de 6 m (arbori liberi, suporturi pentru linii de comunicație, linii electrice, catarge pentru paratrăsnet etc.) este asigurată dacă distanța între cablu și obiect (sau partea sa subterană) mai mici decât distanțele date în tabel. 3.12 pentru diferite valori ale rezistivității pământului.

Tabelul 3.12

Distanțe admise între cablu și bucla de masă (suport)

4. PROTECȚIA ÎMPOTRIVA IMPACTELOR SECUNDARE ALE TRASNETULUI

4.1. Dispoziții generale

Secțiunea 4 stabilește principiile de bază ale protecției împotriva efectelor secundare ale trăsnetului a sistemelor electrice și electronice, ținând cont de recomandările IEC (standard 61312). Aceste sisteme sunt folosite în multe industrii care folosesc echipamente destul de complexe și costisitoare. Sunt mai sensibili la fulgere decât generațiile anterioare de dispozitive, așa că trebuie luate măsuri speciale pentru a le proteja de efectele periculoase ale fulgerelor.

Spațiul în care se află sistemele electrice și electronice trebuie împărțit în zone cu diferite grade de protecție. Zonele sunt caracterizate de o schimbare semnificativă a parametrilor electromagnetici la granițe. În general, cu cât numărul zonei este mai mare, cu atât sunt mai mici valorile parametrilor câmpurilor electromagnetice, curenților și tensiunilor din spațiul zonei.

Zona 0 este zona în care fiecare obiect este expus unei lovituri directe de fulger și, prin urmare, curentul complet de fulger poate trece prin el. În această regiune, câmpul electromagnetic are valoarea sa maximă.

Zona 0 E este o zonă în care obiectele nu sunt supuse loviturilor directe de fulger, dar câmpul electromagnetic nu este slăbit și are, de asemenea, o valoare maximă.

Zona 1 - o zonă în care obiectele nu sunt supuse loviturilor directe de fulger, iar curentul în toate elementele conductoare din zonă este mai mic decât în ​​zona 0 E; în această zonă câmpul electromagnetic poate fi slăbit prin ecranare.

Alte zone sunt instalate dacă este necesară o reducere suplimentară a curentului și/sau slăbirea câmpului electromagnetic; cerințele pentru parametrii zonei sunt determinate în conformitate cu cerințele pentru protecția diferitelor zone ale instalației.

Principiile generale ale împărțirii spațiului protejat în zone de protecție împotriva trăsnetului sunt prezentate în Fig. 4.1.

La limitele zonelor, trebuie luate măsuri pentru a proteja și conecta toate elementele metalice și comunicațiile care trec granița.

Două zone 1 separate spațial pot forma o zonă comună folosind o conexiune ecranată (Fig. 4.2).

Orez. 4.1. Zone de protecție împotriva trăsnetului:
1 - ZONA 0 (mediu extern); 2 - ZONA 1 (mediu electromagnetic intern); 3 - ZONA 2; 4 - ZONA 2 (mobilier in interiorul dulapului); 5 - ZONA 3

Orez. 4.2. Combinând două zone

4.3. Ecranarea

Ecranarea este principala metodă de reducere a interferențelor electromagnetice.

Structura metalică a unei structuri de clădire este utilizată sau poate fi folosită ca ecran. O astfel de structură de ecran este formată, de exemplu, din armarea din oțel a acoperișului, pereților, podelelor clădirii, precum și a părților metalice ale acoperișului, fațadelor, cadrelor de oțel și grătarele. Această structură de ecranare formează un scut electromagnetic cu deschideri (datorită ferestrelor, ușilor, orificiilor de aerisire, distanței dintre plase în armătură, fante din fațada metalică, deschideri pentru liniile electrice etc.). Pentru a reduce influența câmpurilor electromagnetice, toate elementele metalice ale obiectului sunt combinate electric și conectate la sistemul de protecție împotriva trăsnetului (Fig. 4.3).

Dacă cablurile trec între obiecte adiacente, electrozii de împământare ai acestora din urmă sunt conectați pentru a crește numărul de conductori paraleli și, prin urmare, pentru a reduce curenții din cabluri. Această cerință este bine îndeplinită de un sistem de împământare sub formă de rețea. Pentru a reduce interferența indusă puteți utiliza:

ecranare exterioară;
punerea rațională a liniilor de cablu;
ecranarea liniilor electrice și de comunicații.

Toate aceste activități pot fi efectuate simultan.

Dacă în spațiul protejat există cabluri ecranate, ecranele acestora sunt conectate la sistemul de protecție împotriva trăsnetului la ambele capete și la limitele zonei.

Cablurile care trec de la un obiect la altul sunt așezate pe toată lungimea lor în țevi metalice, cutii cu plasă sau cutii din beton armat cu armătură din plasă. Elementele metalice ale conductelor, conductelor și ecranelor de cabluri sunt conectate la magistralele de obiecte comune specificate. Cutiile sau tăvile metalice nu pot fi folosite dacă ecranele cablurilor pot rezista la curentul de fulger așteptat.

Orez. 4.3. Combinarea elementelor metalice ale unui obiect pentru a reduce influența câmpurilor electromagnetice:

1 - sudare la intersecțiile sârmei; 2 - toc ușă continuu masiv; 3 - sudare pe fiecare tijă

4.4. Conexiuni

Conexiunile elementelor metalice sunt necesare pentru a reduce diferența de potențial dintre ele în interiorul obiectului protejat. Conexiunile elementelor și sistemelor metalice situate în interiorul spațiului protejat și care traversează limitele zonelor de protecție împotriva trăsnetului se realizează la limitele zonelor. Conexiunile trebuie realizate folosind conductori sau cleme speciale și, dacă este necesar, dispozitive de protecție la supratensiune.

4.4.1. Conexiuni la limitele zonei

Toți conductorii care intră în instalație din exterior sunt conectați la sistemul de protecție împotriva trăsnetului.

Dacă conductorii externi cabluri de alimentare sau cablurile de comunicație intră în instalație în diferite puncte și, prin urmare, există mai multe bare colectoare comune, acestea din urmă fiind conectate pe calea cea mai scurtă la o buclă închisă de masă sau o armătură a structurii și o placare exterioară metalică (dacă există). Dacă nu există o buclă de masă închisă, aceste bare comune sunt conectate la electrozi de împământare individuali și conectate printr-un conductor inel exterior sau un inel rupt. Dacă conductorii externi intră într-o instalație deasupra solului, barele comune sunt conectate la un conductor inel orizontal în interiorul sau în afara pereților. Acest conductor, la rândul său, este conectat la conductorii și fitingurile inferioare.

Conductoarele și cablurile care intră în instalație la nivelul solului se recomandă să fie conectate la un sistem de protecție împotriva trăsnetului la același nivel. Bara comună în punctul de intrare a cablului în clădire este situată cât mai aproape de electrodul de împământare și de armarea structurii la care este conectată.

Conductorul inel este conectat la fitinguri sau alte elemente de ecranare, cum ar fi placarea metalică, la fiecare 5 m. Secțiunea transversală minimă a electrozilor din cupru sau oțel galvanizat este de 50 mm 2.

Barele colectoare generale pentru obiectele cu sisteme informatice, unde se preconizează ca influența curenților de trăsnet să fie minimizată, ar trebui să fie realizate din plăci metalice cu un număr mare de conexiuni la fitinguri sau alte elemente de ecranare.

Pentru conexiunile de contact și dispozitivele de protecție la supratensiune situate la limitele zonelor 0 și 1, sunt acceptați parametrii de curent specificați în tabel. 2.3. Dacă există mai mulți conductori, este necesar să se țină cont de distribuția curenților de-a lungul conductorilor.

Pentru conductoarele și cablurile care intră într-un obiect la nivelul solului, se evaluează porțiunea de curent de trăsnet pe care o conduc.

Secțiunile transversale ale conductorilor de legătură sunt determinate conform tabelului. 4.1 și 4.2. Masa 4.1 este utilizat dacă mai mult de 25% din curentul de fulger trece prin elementul conductor și tabel. 4.2 - dacă este mai mică de 25%.

Tabelul 4.1

Secțiuni transversale ale conductorilor prin care circulă cea mai mare parte a curentului de trăsnet

Tabelul 4.2

Secțiuni transversale ale conductorului prin care trece o mică parte a curentului de fulger

Dispozitivul de protecție la supratensiune este selectat pentru a rezista la o parte din curentul de trăsnet, pentru a limita supratensiunile și pentru a întrerupe curenții însoțitori după impulsurile principale.

Supratensiunea maximă U max la intrarea în instalație este coordonată cu tensiunea de rezistență a sistemului.

Pentru a menține valoarea Umax la minim, liniile sunt conectate la magistrala comună cu conductori de lungime minimă.

Toate elementele conductoare precum linii de cablu, care traversează limitele zonelor de protecție împotriva trăsnetului, sunt conectate la aceste limite. Conexiunea se realizează pe o magistrală comună, la care sunt conectate și ecranarea și alte elemente metalice (de exemplu, carcasele echipamentelor).

Pentru terminale și dispozitive de suprimare a supratensiunii, valorile nominale de curent sunt evaluate de la caz la caz. Supratensiunea maximă la fiecare limită este coordonată cu tensiunea de rezistență a sistemului. Dispozitivele de protecție la supratensiune la limitele diferitelor zone sunt, de asemenea, coordonate în funcție de caracteristicile energetice.

4.4.2. Conexiuni în cadrul volumului protejat

Toate elementele conductoare interne de dimensiuni semnificative, cum ar fi ghidaje de lift, macarale, podele metalice, cadre usi metalice, țevile, canalele de cabluri sunt conectate la cea mai apropiată bară comună sau alt element comun de legătură de-a lungul căii celei mai scurte. Conexiuni suplimentare ale elementelor conductoare sunt de asemenea de dorit.

Secțiunile transversale ale conductorilor de legătură sunt indicate în tabel. 4.2. Se presupune că doar o mică parte a curentului de fulger trece prin conductorii de legătură.

Toate părțile conductoare deschise ale sistemelor informaționale sunt conectate într-o singură rețea. În cazuri speciale, este posibil ca o astfel de rețea să nu aibă o conexiune la electrodul de împământare.

Există două modalități de a conecta părțile metalice ale sistemelor informaționale, cum ar fi carcase, carcase sau cadre, la electrodul de împământare: conexiunile se realizează sub forma unui sistem radial sau sub formă de plasă.

Când se utilizează un sistem radial, toate părțile sale metalice sunt izolate de electrodul de împământare, cu excepția punctului unic de conectare cu acesta. De obicei, un astfel de sistem este utilizat pentru obiecte relativ mici, unde toate elementele și cablurile intră în obiect la un moment dat.

Sistemul de împământare radială este conectat la sistemul general de împământare într-un singur punct (Fig. 4.4). În acest caz, toate liniile și cablurile dintre unitățile echipamentelor trebuie să fie așezate paralel cu conductorii de masă în stea pentru a reduce buclele inductive. Datorită împământarii la un moment dat, curenții de joasă frecvență care apar în timpul unui fulger nu intră în sistemul informațional. În plus, sursele de interferență de joasă frecvență din cadrul sistemului informațional nu creează curenți în sistemul de împământare. Firele sunt introduse în zona de protecție exclusiv în punctul central al sistemului de egalizare a potențialului. Punctul comun specificat este, de asemenea cel mai bun loc conectarea dispozitivelor de protecție la supratensiune.

Când se utilizează o plasă, părțile sale metalice nu sunt izolate de sistemul general de împământare (Fig. 4.5). Rețeaua se conectează la sistemul general în multe puncte. Mesh-ul este utilizat de obicei pentru sistemele lungi deschise în care echipamentele sunt conectate printr-un număr mare de linii și cabluri diferite și unde acestea intră în instalație în diferite puncte. În acest caz, întregul sistem are rezistență scăzută la toate frecvențele. În plus, un număr mare de bucle de rețea scurtcircuitate slăbește câmpul magnetic din apropierea sistemului informațional. Dispozitivele din zona de protecție sunt conectate între ele pe cele mai scurte distanțe prin mai mulți conductori, precum și la părțile metalice ale zonei protejate și ecranul zonei. În acest caz, se utilizează la maximum piesele metalice disponibile în dispozitiv, cum ar fi armăturile în podea, pereți și acoperiș, grilaje metalice, echipamente metalice pentru scopuri neelectrice, cum ar fi țevi, ventilație și canale de cabluri.

Orez. 4.4. Schema de conectare a cablurilor de alimentare și de comunicare cu un sistem de egalizare a potențialului în formă de stea:
1 - ecran zona de protectie; 2 - izolatie electrica; 3 - fir al sistemului de egalizare a potențialului; 4 - punctul central al sistemului de egalizare a potențialului; 5 - fire de comunicare, alimentare

Orez. 4.5. Implementarea în rețea a sistemului de egalizare potențială:
1 - ecran zona de protectie; 2 - conductor de egalizare de potențial

Orez. 4.6. Execuție cuprinzătoare sisteme de egalizare a potențialului:
1 - ecran zona de protectie; 2 - izolatie electrica; 3 - punctul central al sistemului de egalizare a potențialului

Ambele configurații, radială și mesh, pot fi combinate într-un sistem complex, așa cum se arată în Fig. 4.6. De obicei, deși acest lucru nu este obligatoriu, conectarea rețelei locale de împământare la sistemul general se realizează la limita zonei de protecție împotriva trăsnetului.

4.5. Împământare

Sarcina principală a unui dispozitiv de protecție împotriva trăsnetului de împământare este de a devia cât mai mult din curentul de trăsnet (50% sau mai mult) în pământ. Restul curentului se raspandeste prin comunicatii adecvate cladirii (mantale de cablu, conducte de alimentare cu apa etc.) In acest caz, tensiuni periculoase nu apar pe electrodul de masa in sine. Această sarcină este îndeplinită de un sistem de plase sub și în jurul clădirii. Conductoarele de împământare formează o buclă de plasă care conectează armătura de beton de la baza fundației. Aceasta este o metodă comună de a crea un scut electromagnetic în partea de jos a unei clădiri. Conductorul inel din jurul clădirii și/sau din beton de la periferia fundației este conectat la sistemul de împământare prin conductori de împământare, de obicei, la fiecare 5 m. Un conductor de împământare extern poate fi conectat la conductorii inel specificati.

Armătura din beton de la baza fundației este conectată la sistemul de împământare. Armătura trebuie să formeze o rețea conectată la sistemul de împământare, de obicei la fiecare 5 m.

O plasă de oțel galvanizată cu o lățime a ochiurilor de obicei de 5 m poate fi utilizată, sudată sau atașată mecanic de barele de armătură, de obicei, la fiecare 1 m. Capetele conductorilor de plasă pot servi ca conductori de împământare pentru benzile de legătură. În fig. 4.7 și 4.8 prezintă exemple de dispozitiv de împământare cu plasă.

Conexiunea dintre electrodul de împământare și sistemul de conectare creează un sistem de împământare. Sarcina principală a sistemului de împământare este de a reduce diferența de potențial dintre orice puncte ale clădirii și echipamente. Această problemă este rezolvată prin crearea unui număr mare de căi paralele pentru curenții de fulger și curenții induși, formând o rețea cu rezistență scăzută pe o gamă largă de frecvențe. Căile multiple și paralele au frecvențe de rezonanță diferite. Circuitele multiple cu impedanțe dependente de frecvență creează o singură rețea cu impedanță scăzută pentru interferența în spectrul considerat.

4.6. Dispozitive de protecție la supratensiune

Dispozitivele de protecție la supratensiune (SPD) sunt instalate în punctul în care liniile de alimentare cu energie, control, comunicații și telecomunicații trec granița a două zone de ecranare. SPD-urile sunt coordonate pentru a realiza o distribuție acceptabilă a sarcinii între ele în conformitate cu rezistența lor la distrugere, precum și pentru a reduce probabilitatea de distrugere a echipamentului protejat sub influența curentului de fulger (Fig. 4.9).

Orez. 4.9. Un exemplu de instalare a unui SPD într-o clădire

Se recomandă ca liniile de alimentare și de comunicație care intră în clădire să fie conectate printr-o singură magistrală, iar SPD-urile lor să fie amplasate cât mai aproape unul de celălalt. Acest lucru este deosebit de important în clădirile realizate din material fără ecranare (lemn, cărămidă etc.). SPD-urile sunt selectate și instalate astfel încât curentul de fulger să fie descărcat în principal în sistemul de împământare de la granița zonelor 0 și 1.

Deoarece energia curentului de fulger este disipată în principal la limita specificată, SPD-urile ulterioare protejează numai de energia rămasă și de influența câmpului electromagnetic din zona 1. Pentru cea mai buna protectieîmpotriva supratensiunilor la instalarea SPD-urilor, se folosesc conductoare de conectare scurte, cabluri și cabluri.

Pe baza cerințelor de coordonare a izolației în instalațiile de putere și a rezistenței la deteriorare a echipamentului protejat, este necesar să se selecteze un nivel de tensiune al SPD sub valoarea maximă, astfel încât impactul asupra echipamentului protejat să fie întotdeauna sub tensiunea admisă. Dacă nivelul de rezistență la deteriorare este necunoscut, trebuie utilizat un nivel indicativ sau de testare. Numărul de SPD-uri din sistemul protejat depinde de rezistența echipamentului protejat la deteriorare și de caracteristicile SPD-urilor în sine.

4.7. Protecția echipamentului în clădiri existente

Utilizarea tot mai mare a echipamentelor electronice sofisticate în clădirile existente necesită mai mult protecţie fiabilă de la fulgere și alte interferențe electromagnetice. Se ține cont de faptul că în clădirile existente se selectează măsurile necesare de protecție împotriva trăsnetului ținând cont de caracteristicile clădirii, precum elementele structurale, echipamentele de putere și informații existente.

Necesitatea măsurilor de protecție și selecția acestora sunt determinate pe baza datelor inițiale care sunt colectate în etapa cercetării de pre-proiectare. Lista de mostre astfel de date sunt date în tabel. 4.3-4.6.

Tabelul 4.3

Date inițiale despre clădire și mediu

Tabelul 4.4

Datele inițiale ale echipamentului

Tabelul 4.5

Caracteristicile echipamentului

Tabelul 4.6

Alte informații privind alegerea conceptului de protecție

Pe baza analizei de risc și a datelor prezentate în tabel. 4.3-4.6, se ia o decizie cu privire la necesitatea construirii sau reconstruirii unui sistem de paratrăsnet.

4.7.1 Măsuri de protecție la utilizarea unui sistem extern de protecție împotriva trăsnetului

Sarcina principală este să găsești soluție optimă pentru a îmbunătăți sistemul extern de protecție împotriva trăsnetului și alte măsuri.

Se realizează îmbunătățirea sistemului extern de protecție împotriva trăsnetului:

1) pornirea externă placare metalica iar acoperișul clădirii într-un sistem de protecție împotriva trăsnetului;
2) folosirea de conductori suplimentari dacă fitingurile sunt conectate pe toată înălțimea clădirii - de la acoperiș prin pereți până la împământarea clădirii;
3) reducerea decalajelor dintre coborârile metalice și reducerea pasului celulei paratrăsnetului;
4) instalarea benzilor de legătură (conductoare plate flexibile) la îmbinările dintre blocuri adiacente, dar separate structural. Distanța dintre benzi trebuie să fie jumătate din distanța dintre pante;
5) conectarea unui fir prelungit la blocurile individuale ale clădirii. În mod obișnuit, sunt necesare conexiuni la fiecare colț al căsuței de cablu și benzile de conectare sunt menținute cât mai scurte posibil;
6) protecție prin paratrăsnet separate conectate la un sistem general de protecție împotriva trăsnetului, dacă părțile metalice ale acoperișului au nevoie de protecție împotriva unei lovituri directe de trăsnet. Paratrăsnetul trebuie să fie amplasat la o distanță sigură de elementul specificat.

4.7.2. Măsuri de protecție la utilizarea cablurilor

Măsurile eficiente de reducere a supratensiunilor sunt pozarea rațională și ecranarea cablurilor. Aceste măsuri sunt cu atât mai importante cu cât sistemul extern de protecție împotriva trăsnetului oferă mai puțină ecranare.

Buclele mari pot fi evitate prin rularea împreună a cablurilor de alimentare și a cablurilor de comunicație ecranate. Ecranul este conectat la echipament la ambele capete.

Orice ecranare suplimentară, cum ar fi așezarea firelor și cablurilor în țevi metalice sau tăvi între podele, reduce impedanța întregului sistem de conectare. Aceste măsuri sunt cele mai importante pentru clădirile înalte sau extinse sau atunci când echipamentele trebuie să funcționeze în mod deosebit de fiabil.

Locațiile de instalare preferate pentru SPD sunt limitele zonelor 0/1 și, respectiv, zonelor 0/1/2, situate la intrarea în clădire.

De regulă, rețeaua comună de conexiuni nu este utilizată în modul de funcționare ca conductor de retur al unui circuit de putere sau de informare.

4.7.3. Măsuri de precauție la utilizarea antenelor și a altor echipamente

Exemple de astfel de echipamente sunt diverse dispozitive externe precum antene, senzori meteorologici, camere de supraveghere exterioare, senzori de exterior din instalațiile industriale (presiune, temperatură, debit, senzori de poziție a supapelor etc.) și orice alte echipamente electrice, electronice și radio, instalate. exterior pe o clădire, catarg sau rezervor industrial.

Dacă este posibil, paratrăsnetul este instalat astfel încât echipamentul să fie protejat de loviturile directe de trăsnet. Antenele individuale sunt lăsate complet deschise din motive tehnologice. Unele au sisteme de protecție împotriva trăsnetului încorporate și pot rezista la loviturile de trăsnet fără a se deteriora. Alte tipuri de antene, mai puțin robuste, pot necesita instalarea unui SPD pe cablul de alimentare pentru a preveni trecerea curentului de fulgere pe cablul antenei către receptor sau transmițător. Dacă există un sistem extern de protecție împotriva trăsnetului, suporturile antenei sunt atașate la acesta.

Inducerea tensiunii în cablurile dintre clădiri poate fi prevenită prin așezarea acestora în tăvi sau țevi metalice conectate. Toate cablurile care conduc la echipamentele legate de antenă sunt așezate cu ieșirea din conductă la un moment dat. Ar trebui să acordați o atenție maximă proprietăților de ecranare ale obiectului în sine și să instalați cabluri în elementele tubulare ale acestuia. Dacă acest lucru nu este posibil, ca în cazul vaselor de proces, cablurile trebuie așezate în exterior, dar cât mai aproape de obiect, utilizând la maximum ecranele naturale precum scări metalice, țevi etc. În catargele cu L- elemente de colț în formă, cablurile sunt amplasate în unghiul interior pentru o protecție naturală maximă. În ultimă instanță, lângă cablul antenei trebuie plasat un conductor de legătură echipotențial cu o secțiune transversală minimă de 6 mm 2 . Toate aceste măsuri reduc tensiunea indusă în bucla formată de cabluri și clădire și, în consecință, reduc probabilitatea unei defecțiuni între ele, adică probabilitatea apariției unui arc în interiorul echipamentului dintre rețeaua electrică și clădire. .

4.7.4. Măsuri de protecție a cablurilor de alimentare și a cablurilor de comunicație între clădiri

Conexiunile dintre clădiri sunt împărțite în două tipuri principale: cabluri de alimentare cu înveliș metalic, cabluri metalice (perechi răsucite, ghid de undă, cabluri coaxiale și spiralate) și cabluri cu fibră optică. Măsurile de protecție depind de tipurile de cabluri, numărul acestora și dacă sistemele de protecție împotriva trăsnetului ale celor două clădiri sunt conectate.

Cablul de fibră optică complet izolat (fără armătură metalică, folie de barieră la umezeală sau conductor interior din oțel) poate fi utilizat fără măsuri suplimentare de protecție. Utilizarea unui astfel de cablu este cea mai bună opțiune, deoarece oferă protecție completă împotriva influențelor electromagnetice. Totuși, dacă cablul conține un element metalic extins (cu excepția miezurilor de alimentare la distanță), acesta din urmă trebuie conectat la sistemul general de conectare de la intrarea în clădire și nu trebuie să intre direct în receptorul sau transmițătorul optic. În cazul în care clădirile sunt amplasate aproape una de alta și sistemele lor de protecție împotriva trăsnetului nu sunt conectate, este de preferat să se folosească cablu de fibră optică fără elemente metalice pentru a evita curenții mari în aceste elemente și supraîncălzirea acestora. Dacă există un cablu conectat la sistemul de protecție împotriva trăsnetului, atunci puteți utiliza un cablu optic cu elemente metalice pentru a devia o parte din curent de la primul cablu.

Cabluri metalice între clădiri cu sisteme izolate de protecție împotriva trăsnetului. Cu această conexiune a sistemelor de protecție, deteriorarea este foarte probabilă la ambele capete ale cablului din cauza trecerii curentului de trăsnet prin acesta. Prin urmare, este necesar să instalați un SPD la ambele capete ale cablului și, de asemenea, acolo unde este posibil, să conectați sistemele de protecție împotriva trăsnetului a două clădiri și să așezați cablul în tăvi metalice conectate.

Cabluri metalice între clădiri cu sisteme de protecție împotriva trăsnetului conectate. În funcție de numărul de cabluri între clădiri, măsurile de protecție pot include conectarea jgheaburilor de cabluri pentru mai multe cabluri (pentru cabluri noi) sau pentru un număr mare de cabluri, cum ar fi în cazul producției chimice, ecranare sau utilizarea furtunurilor metalice flexibile pentru mai multe -cabluri de control miez. Conectarea ambelor capete ale cablului la sistemele asociate de protecție împotriva trăsnetului va oferi adesea o ecranare suficientă, mai ales dacă există multe cabluri și curentul va fi împărțit între ele.

1. Dezvoltarea operațională documentatie tehnica

Se recomandă ca toate organizațiile și întreprinderile, indiferent de forma lor de proprietate, să aibă un set de documentație operațională și tehnică pentru protecția la trăsnet a instalațiilor care necesită un dispozitiv de protecție împotriva trăsnetului.

Setul de documentație operațională și tehnică pentru protecția împotriva trăsnetului conține:

notă explicativă;
diagrame ale zonelor de protecție împotriva trăsnetului;
desene de lucru ale structurilor paratrăsnetului (partea de construcție), elemente structurale de protecție împotriva manifestărilor secundare ale trăsnetului, de la derive de potențiale înalte prin comunicații metalice terestre și subterane, de la canalele de scânteie glisante și descărcări în pământ;
documentație de recepție (acte de recepție în exploatare a paratrăsnetului împreună cu anexe: acte de lucru ascuns și procese-verbale de încercare a dispozitivelor de paratrăsnet și protecție împotriva manifestărilor secundare ale trăsnetului și introducerea potențialelor mari).

Nota explicativă precizează:

date inițiale pentru elaborarea documentației tehnice;
metode acceptate de protecție a obiectelor împotriva trăsnetului;
calculele zonelor de protectie, conductoarelor de impamantare, conductoarelor de coborare si elementelor de protectie impotriva manifestarilor secundare ale trasnetului.

Nota explicativă indică compania care a elaborat setul de documentație operațională și tehnică, baza dezvoltării acestuia, o listă a documentelor de reglementare actuale și a documentației tehnice care a ghidat lucrările la proiect și cerințe speciale pentru dispozitivul proiectat.

Datele de intrare pentru proiectarea protecției împotriva trăsnetului includ:

plan general al instalațiilor care indică amplasarea tuturor instalațiilor supuse protecției împotriva trăsnetului, drumuri și căi ferate, sol și comunicații subterane(rețea de încălzire, conducte de proces și instalații sanitare, cabluri electrice și cablaje pentru orice scop etc.);
categorii de protecție împotriva trăsnetului pentru fiecare instalație;
date privind condițiile climatice din zona în care se află clădirile și structurile protejate (intensitatea activității furtunii, viteza vântului, grosimea peretelui de gheață etc.), caracteristicile solului indicând structura, agresivitatea și tipul de sol, nivelul apei subterane;
rezistivitatea electrică a solului (Ohm m) la locațiile obiectelor.

Secțiunea „Metode acceptate de protecție a obiectelor împotriva trăsnetului” evidențiază metodele selectate de protejare a clădirilor și structurilor de contactul direct cu canalul fulgerului, manifestările secundare ale trăsnetului și introducerea de potențiale ridicate prin comunicațiile metalice supraterane și subterane.

Obiectele construite (proiectate) după același proiect standard sau refolosit, având aceleași caracteristici constructive și dimensiuni geometrice și același dispozitiv de protecție împotriva trăsnetului, pot avea o singură proiectare generală și calcul al zonelor de protecție împotriva trăsnetului. Lista acestor obiecte protejate este dată pe diagrama zonei de protecție a uneia dintre structuri.

La verificarea fiabilității protecției folosind software-ul, datele de calcul computerizate sunt furnizate sub forma unui rezumat al opțiunilor de proiectare și se formează o concluzie despre eficacitatea acestora.

La elaborarea documentației tehnice, se propune utilizarea, pe cât posibil, a proiectelor standard ale paratrăsnetului și a conductorilor de împământare și a desenelor de lucru standard pentru protecția împotriva trăsnetului. Dacă este imposibil să se utilizeze modele standard ale dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului, se pot elabora desene de lucru ale elementelor individuale: fundații, suporturi, paratrăsnet, conductori de coborâre, conductori de împământare.

Pentru a reduce volumul documentației tehnice și a reduce costul construcției, se recomandă combinarea proiectelor de protecție împotriva trăsnetului cu desene de lucru pentru lucrările generale de construcție și instalarea echipamentelor sanitare și electrice pentru a utiliza comunicații sanitare și electrozi de împământare ai dispozitivelor electrice pentru trăsnet. protecţie.

2. Procedura de recepție în funcțiune a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului

Dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului ale obiectelor finalizate de construcție (reconstrucție) sunt acceptate în funcțiune de către comisia de lucru și transferate clientului pentru funcționare înainte de începerea instalării. echipamente tehnologice, livrarea și încărcarea echipamentelor și bunurilor de valoare în clădiri și structuri.

Recepția dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului la instalațiile existente este efectuată de o comisie de lucru.

Componența comisiei de lucru este stabilită de client. Comisia de lucru include de obicei reprezentanți ai:

persoana responsabila cu echipamentele electrice;
contractant;
inspectii de securitate la incendiu.

Următoarele documente sunt prezentate comisiei de lucru:

proiecte aprobate de dispozitive de protecție împotriva trăsnetului;
acționează pentru lucrări ascunse (cu privire la amenajarea și instalarea conductoarelor de împământare și a conductoarelor de coborâre care sunt inaccesibile pentru inspecție);
certificate de testare a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului și protecție împotriva manifestărilor secundare ale trăsnetului și introducerea de potențiale ridicate prin comunicații metalice supraterane și subterane (date privind rezistența tuturor conductorilor de împământare, rezultatele inspecției și verificării lucrărilor la instalarea trăsnetului tije, conductoare de coborâre, conductoare de împământare, elemente de fixare a acestora, fiabilitatea conexiunilor electrice dintre elementele purtătoare de curent etc.).

Comisia de lucru efectuează o verificare și o inspecție completă a lucrărilor de construcție și instalare finalizate la instalarea dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului.

Recepția dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului pentru instalațiile nou construite este documentată în actele de acceptare a echipamentelor pentru dispozitive de protecție împotriva trăsnetului. Punerea în funcțiune a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului este, de regulă, oficializată prin certificate de aprobare de la organele de control și supraveghere de stat competente.

După acceptarea în funcțiune a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului, se întocmesc pașapoartele dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului și pașapoartele conductoarelor de împământare ale dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului, care sunt stocate de persoana responsabilă cu instalațiile electrice.

Actele aprobate de șeful organizației, împreună cu actele depuse pentru lucru ascuns și protocoalele de măsurare, sunt incluse în pașaportul dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului.

3. Funcționarea dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului

Dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului pentru clădiri, structuri și instalații exterioare ale obiectelor sunt operate în conformitate cu Regulile operare tehnică instalatiile electrice ale consumatorilor si instructiunile prezentei Instructiuni. Sarcina de a opera dispozitive de protecție împotriva trăsnetului pentru obiecte este de a le menține într-o stare de funcționare și fiabilitate necesare.

Pentru a asigura fiabilitatea continuă a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului, toate dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului sunt verificate și inspectate anual înainte de începerea sezonului de furtună.

Verificările se efectuează și după instalarea unui sistem de protecție împotriva trăsnetului, după efectuarea oricăror modificări la sistemul de protecție împotriva trăsnetului, după orice deteriorare a obiectului protejat. Fiecare inspecție se efectuează în conformitate cu programul de lucru.

Pentru a verifica starea MZ, se indică motivul verificării și se organizează următoarele:

comisie pentru efectuarea unei inspecții a MPS, indicând responsabilitățile funcționale ale membrilor comisiei de examinare a protecției împotriva trăsnetului;
grup de lucru pentru efectuarea măsurătorilor necesare;
momentul inspecției.

La inspectarea și testarea dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului, se recomandă:

• verificarea prin inspecție vizuală (cu ajutorul binoclului) a integrității paratrăsnetului și a conductoarelor de coborâre, a fiabilității conexiunii și a fixării acestora pe catarge;
• să identifice elementele dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului care necesită înlocuire sau reparare din cauza încălcării rezistenței lor mecanice;
• determinați gradul de distrugere prin coroziune a elementelor individuale ale dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului, luați măsuri pentru protecția anticorozivă și întărirea elementelor deteriorate de coroziune;
• verificați fiabilitatea conexiunilor electrice între părțile sub tensiune ale tuturor elementelor dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului;
• verifica conformitatea dispozitivelor de paratrăsnet cu destinația obiectelor și, în cazul unor modificări constructive sau tehnologice din perioada anterioară, schițează măsurile de modernizare și reconstrucție a paratrăsnetului în conformitate cu cerințele prezentelor Instrucțiuni;
• să clarifice schema executivă a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului și să determine căile curentului de trăsnet care se răspândește prin elementele sale în timpul unei descărcări de trăsnet prin simularea unei descărcări de trăsnet într-un terminal de aer folosind un complex de măsurare specializat conectat între paratrăsnet și un electrod de curent la distanță;
• măsurați valoarea rezistenței la răspândirea curentului pulsat folosind metoda ampermetru-voltmetru folosind un complex de măsurare specializat;
• Măsurați valorile supratensiunilor de impuls în rețelele de alimentare în timpul unei lovituri de trăsnet, distribuția potențialelor de-a lungul structurilor metalice și a sistemului de împământare al clădirii prin simularea unei lovituri de trăsnet într-un terminal de aer folosind un complex de măsurare specializat;

• măsurați valoarea câmpurilor electromagnetice din vecinătatea dispozitivului de protecție împotriva trăsnetului prin simularea unei lovituri de trăsnet într-un terminal aerian folosind antene speciale;
• verifica disponibilitatea documentatiei necesare pentru dispozitivele de paratrăsnet.

Toate conductoarele artificiale de împământare, conductoarele de coborâre și punctele lor de legătură sunt supuse inspecției periodice cu deschidere timp de șase ani (pentru obiectele din categoria I); totodată, până la 20% dintre acestea sunt verificate anual numărul total. Conductoare de împământare și conductoare de coborâre corodate atunci când aria lor este redusă secțiune transversală mai mult de 25% trebuie înlocuite cu altele noi.

Inspecțiile extraordinare ale dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului ar trebui efectuate după dezastre naturale (uragan, vânt, inundații, cutremur, incendiu) și furtuni de intensitate extremă.

Măsurătorile extraordinare ale rezistenței de împământare a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului trebuie efectuate după efectuarea lucrărilor de reparații atât la dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului, cât și la obiectele protejate în sine și în apropierea acestora.

Rezultatele inspecțiilor sunt oficializate în acte, înscrise în pașapoarte și un jurnal de bord pentru înregistrarea stării dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului.

Pe baza datelor obținute se întocmește un plan de reparații și eliminare a defecțiunilor la dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului descoperite în timpul controalelor și verificărilor.

Lucrările de excavare în apropierea clădirilor și structurilor protejate, a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului, precum și în apropierea acestora se efectuează, de regulă, cu permisiunea organizației de exploatare, care numește persoane responsabile care monitorizează siguranța dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului.

În timpul unei furtuni, nu se efectuează lucrări la dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului și în apropierea acestora.

Împământare- sunt conexiuni ale unei părți a rețelei sau echipamentelor electrice la un dispozitiv de împământare. Dispozitivul de împământare este un electrod de împământare - o parte conducătoare în contact cu pământul. Electrodul de împământare poate fi sub formă de elemente metalice de formă complexă.

Calitatea împământării este determinată de valoarea rezistenței dispozitivului de împământare, care poate fi redusă prin creșterea ariei conductoarelor de împământare sau a conductivității mediului. Rezistența electrică a dispozitivului de împământare este prevăzută în proiectare în conformitate cu cerințele Regulilor de instalare electrică.

O astfel de buclă de împământare este instalată într-o zonă fără dezvoltare a site-ului. Următoarele sunt supuse legăturii la pământ:

• gospodărie Dispozitive electrice putere unitară peste 1,3 kW;
• corpuri metalice ale căzilor de baie și cădițelor de duș (trebuie conectate prin conductori metalici la conductele de alimentare cu apă);
• carcase metalice ale unităților de alimentare, încorporate sau instalate în tavane cazute realizate din metal;
• carcase metalice ale aparatelor de aer condiționat de uz casnic.

Conductoarele de împământare sunt instalate înainte de începerea lucrărilor de instalare electrică. Racordarea armăturii fundației cu armăturile peretelui trebuie efectuată de o organizație de construcții. Conductoarele de împământare sunt conectate la conducte folosind sudură sau o clemă. Dacă este imposibil să se utilizeze conductori naturali de împământare, se folosesc conductori artificiali de împământare. Acestea includ o buclă de împământare, care este creată atât pentru împământarea aparatelor electrice, cât și pentru protecția împotriva trăsnetului.

Protecție împotriva trăsnetului este un sistem de dispozitive care asigură securitatea unei clădiri în timpul descărcărilor electrice în atmosferă. Sarcina sa principală este de a schimba traiectoria descărcărilor de fulgere și de a-și amortiza energia. Protecția împotriva trăsnetului include:

• paratrăsnet - un dispozitiv care primește o descărcare de trăsnet;
• conductor de jos — elemente de distribuție a descărcării electrice;
• electrod de masă - un dispozitiv pentru stingerea unei descărcări electrice.

Există mai multe scheme de protecție împotriva trăsnetului. Sistem pe baza de paratrăsnet include o tijă metalică conectată prin cabluri la un electrod de împământare. Paratrăsnet bazat pe o „grilă spațială” instalat pe acoperișul casei. Distribuie și stinge descărcarea în cazul unei lovituri directe. Sistem bazate pe sisteme de tensiune similar circuitului paratrăsnetului, dar conductoarele sunt întinse de-a lungul perimetrului zonei protejate.

Toate structurile de mai sus sunt realizate din tije de oțel, frânghii sau plasă de oțel (cu un diametru de cel puțin 6 mm). Elementele din noduri sunt conectate prin sudare. Cel mai comun design este paratrăsnetul cu tijă, deoarece sunt cel mai simplu de fabricat și asigură fiabilitatea sistemului.

Paratrăsnetul bazat pe sisteme de tensionare sunt utilizați la construirea acoperișurilor de forme complexe. Grila spațială necesită mai multe materiale și este mai dificil de instalat. Acest tip de paratrăsnet este indicat dacă acoperișul casei este mai înalt decât alte obiecte situate pe o rază de 50 m.

Fulgerul a fost întotdeauna considerat un element incontrolabil, unul dintre cele mai teribile și periculoase fenomene naturale. În ciuda faptului că deteriorarea directă a obiectelor este rară, consecințele severe ale unor astfel de atacuri ne obligă să căutăm moduri eficiente protecţie. Dacă în apropierea casei există o linie electrică sau un turn înalt cu un paratrăsnet, în acest caz putem presupune că pericolul a fost redus semnificativ. Dacă Casă de vacanță reprezintă singuratic clădire în picioare, în plus, situat pe un deal și în apropierea unui rezervor, atunci nu ar trebui să vă asumați riscuri, ci să luați măsuri precum protecția împotriva trăsnetului și împământarea.

Dispunerea lor ar trebui să fie planificată în faza de proiectare, apoi, la finalizarea construcției, obiectul însuși și protecția acestuia vor forma un singur întreg.

Împământare și protecție împotriva trăsnetului într-o casă privată

Loviturile de fulger pot avea consecințe negative grave. Cel mai adesea acoperișul este deteriorat și structuri portante, sursele de alimentare externe și interne se defectează, apar incendii. Cele mai severe dintre ele sunt considerate a fi leziuni de diferite grade de severitate primite de oameni și animale. Toate acestea pot fi evitate prin instalarea de protecție împotriva trăsnetului și împământare, care sunt obligatorii pentru instalarea în locuințe private. Acestea sunt create individual, în conformitate cu regiune, zona climatică, tipul de locuințe și alți factori.

Pentru a determina domeniul de activitate, se efectuează calcule preliminare. Toate acestea sunt reflectate în documentație, inclusiv diagrama așa cum este construită, calculul înălțimii paratrăsnetului, estimarea pentru lucrările de construcție și instalare și o listă a resurselor cheltuite. Dacă proiectarea a fost realizată de o organizație terță, la finalizarea lucrărilor, se efectuează teste și măsurători pentru a confirma conformitatea sistemului cu documentația de proiectare și de estimare. Această procedură se încheie cu un certificat de acceptare, care reflectă rezultatele activităților desfășurate.

Protecția împotriva trăsnetului este împărțită în două tipuri principale:

1. Pasivul include elemente tradiționale - paratrăsnet, conductor de coborâre etc. După un fulger, sarcina electrică intră în pământ de-a lungul întregului lanț. Astfel de sisteme nu sunt potrivite pentru acoperișuri metalice, care este singura limitare serioasă.
2. Protecția activă împotriva trăsnetului funcționează pe baza aerului ionizat pre-preparat, care interceptează loviturile de trăsnet. Acest sistem are o gamă largă, acoperind nu numai casa în sine, ci și alte obiecte aflate în apropiere.

Proiectarea unui sistem tipic de protecție împotriva trăsnetului și împământare constă din mai multe elemente principale:

• Paratrăsnet. Înălțimea sa depășește întotdeauna partea cea mai înaltă a clădirii cu 2-3 metri. Nu ar trebui să fie situat și mai sus, deoarece fulgerele vor lovi mult mai des. Este realizat sub forma unui știft sau cablu metalic întins peste un obiect.
• Conductor de jos. Conectează paratrăsnetul și sistemul de împământare. Este realizat din armatura metalica cu o sectiune transversala de minim 6 mm2, asigurand o cale libera de evacuare la sol.
• Electrod de împământare. Este fabricat în același mod ca o buclă de împământare convențională. Este format din două părți - subteran și deasupra pământului.

Construirea rețelelor de împământare și de protecție împotriva trăsnetului

Având în vedere în schiță generală importanța protecției împotriva trăsnetului pentru o casă privată, ar trebui să ne oprim mai detaliat elemente individuale caracteristicile sistemului și de instalare. În primul rând, chiar înainte de a începe lucrul la împământare, este necesar să se decidă dacă va fi asigurată protecție, inclusiv împotriva trăsnetului. Faptul este că orice configurație a conductorului de împământare poate fi utilizată pentru a-și îndeplini funcțiile normale, iar dispozitivul de împământare și protecție împotriva trăsnetului necesită utilizarea unui tip de structură strict definit.

În acest caz, trebuie instalați cel puțin doi electrozi verticali de 3 metri lungime. Ele sunt combinate folosind un electrod orizontal comun. Distanța dintre pini trebuie să fie de cel puțin 5 metri. O astfel de împământare este montată de-a lungul unui perete, conectând conductorii în jos în pământ, coborât de pe acoperiș. Dacă se folosesc mai multe conductoare de coborâre simultan, bucla de împământare pentru protecție împotriva trăsnetului este așezată la o distanță de un metru de pereți și situată la o adâncime de 50-70 cm.Conductorul de coborâre în sine este conectat la un electrod vertical de 3 metri lungime.

Protecție externă și internă împotriva trăsnetului

După împământare, puteți trece la instalarea directă a protecției împotriva trăsnetului, care este împărțită în două părți - externă și internă. Protecția exterioară, constând dintr-un paratrăsnet și un conductor de coborâre, a fost deja luată în considerare, așa că merită să ne gândim mai detaliat asupra protecției interioare a unei clădiri împotriva trăsnetului.

Sarcina sa principală este de a proteja echipamentele și aparate electrocasnice instalat în interiorul clădirii. De asemenea, pot fi grav răniți de fulger. Prin urmare, măsurile de protecție sunt efectuate folosind un dispozitiv SPD pentru protecție împotriva. Este format din elemente neliniare în cantitate de una sau mai multe unități.

Componentele interne ale dispozitivului de protecție pot fi conectate nu numai în anumite combinații, ci și căi diferite: fază la pământ, fază la fază, fază la zero și zero la pământ. Conform standardelor definite în PUE, toate SPD-urile utilizate pentru protejarea rețelelor electrice ale caselor particulare trebuie instalate numai în spatele întreruptorului de intrare.

Opțiunile de instalare a dispozitivelor interioare de protecție depind de faptul dacă casa are sau nu protecție externă împotriva trăsnetului. Dacă este disponibilă, se instalează o cascadă de protecție clasică, formată din dispozitive din clasele 1, 2, 3, amplasate în serie. Un SPD de clasa 1 este instalat la intrare și limitează curentul în cazul unui fulger direct. Un dispozitiv de clasa a 2-a poate fi instalat și în interiorul panoului de intrare sau distribuție într-o clădire mare, cu o distanță între panouri mai mare de 10 m. Clasa a doua protejează împotriva tensiunilor induse și limitează curentul în limitele de 2500 V. Dacă există sunt electronice sensibile în casă, este instalat suplimentar un SPD 3- clasa cu o limitare de tensiune de 1500 V.

În absența protecției externe împotriva trăsnetului, nu mai este necesar un SPD de clasa 1, deoarece nu va mai exista o lovitură directă de trăsnet. Dispozitivele de protecție rămase sunt instalate conform schemei anterioare cu protecție externă.

Necesitatea conectării electrice a buclei de împământare a protecției împotriva trăsnetului instalată direct pe clădire cu bucla de împământare pentru instalațiile electrice este prescrisă în documentele de reglementare actuale (PUE). Cităm textual: „Dispozitivele de împământare pentru împământarea de protecție a instalațiilor electrice ale clădirilor și structurilor și de protecție împotriva trăsnetului din categoriile 2 și 3 din aceste clădiri și structuri, de regulă, ar trebui să fie comune.” Cele mai frecvente categorii sunt a 2-a și a 3-a; categoria 1 include obiectele explozive pentru care se impun cerințe sporite de protecție împotriva trăsnetului. Cu toate acestea, prezența expresiei „de regulă” implică posibilitatea unor excepții.

Clădirile moderne de birouri și acum rezidențiale conțin multe sisteme de inginerie de susținere a vieții. Este greu de imaginat absența sistemelor de ventilație, a sistemelor de stingere a incendiilor, a supravegherii video, a controlului accesului etc. Desigur, designerii unor astfel de sisteme sunt îngrijorați că electronicele „delicate” vor eșua din cauza fulgerelor. În același timp, în rândul practicienilor apar unele îndoieli cu privire la fezabilitatea conectării contururilor a două tipuri de împământare și apare dorința „în limitele legii” de a proiecta legături neconectate electric. Este posibilă această abordare și va îmbunătăți efectiv siguranța dispozitivelor electronice?

De ce este necesară combinarea buclelor de pământ?

Când fulgerul lovește un paratrăsnet, în acesta din urmă apare un scurt impuls electric cu o tensiune de până la sute de kilovolți. La o tensiune atât de mare, o defalcare a decalajului dintre paratrăsnet și structuri metalice acasă, inclusiv cablurile electrice. Consecința acestui lucru va fi apariția unor curenți necontrolați, care pot duce la incendiu, defecțiuni ale electronicii și chiar distrugerea elementelor de infrastructură (de exemplu, conducte de apă din plastic). Electricienii cu experiență spun: „Dă o cale fulgerului, altfel îl va găsi singur”. Acesta este motivul pentru care împământarea electrică este obligatorie.

Din același motiv, PUE recomandă combinarea electrică nu numai a împământărilor situate în aceeași clădire, ci și a împământărilor obiectelor apropiate geografic. Acest concept se referă la obiecte ale căror legături sunt atât de apropiate încât nu există nicio zonă cu potențial zero între ele. Combinarea mai multor împământări într-una singură se realizează, în conformitate cu standardele PUE-7, clauza 1.7.55, prin conectarea conductoarelor de împământare cu cel puțin doi conductori electrici. În plus, conductorii pot fi fie naturali (de exemplu, elemente metalice ale structurii unei clădiri), fie artificiali (sârme, anvelope rigide etc.).

Un singur dispozitiv de împământare comun sau separat?

Conductoarele de împământare pentru instalațiile electrice și de protecție împotriva trăsnetului au cerințe diferite, iar această circumstanță poate cauza unele probleme. Un electrod de împământare pentru protecție împotriva trăsnetului trebuie să descarce o sarcină electrică mare în pământ într-un timp scurt. În același timp, conform „Instrucțiunilor de protecție împotriva trăsnetului RD 34.21.122-87”, proiectarea electrodului de împământare este standardizată. Pentru un paratrăsnet, conform acestei instrucțiuni, sunt necesari cel puțin doi conductori de împământare verticale sau radiale orizontale, cu excepția categoriei 1 de protecție împotriva trăsnetului, când sunt necesari trei astfel de pini. De aceea, cea mai obișnuită opțiune de împământare pentru un paratrăsnet sunt doi sau trei pini, fiecare de aproximativ 3 m lungime, conectați printr-o bandă metalică îngropată la cel puțin 50 cm în pământ. Atunci când utilizați piese produse de ZANDZ, un astfel de electrod de împământare este durabil și ușor de instalat.

Împământarea instalațiilor electrice este o problemă complet diferită. Într-un caz normal, nu ar trebui să depășească 30 ohmi, iar pentru o serie de aplicații descrise în instrucțiunile departamentale, de exemplu, pentru echipamentele de comunicații celulare - 4 ohmi sau chiar mai puțin. Astfel de electrozi de împământare sunt pini de peste 10 m lungime sau chiar plăci metalice plasate la adâncimi mari (până la 40 m), unde solul nu îngheață nici măcar iarna. Este prea scump să creezi un astfel de paratrăsnet cu două sau mai multe elemente îngropate la zeci de metri.

Dacă parametrii solului și cerințele de rezistență permit o singură împământare în clădire pentru paratrăsnet și împământarea instalațiilor electrice, nu există obstacole în acest sens. În alte cazuri o fac diferite contururiîmpământare pentru paratrăsnet și instalații electrice, dar asigurați-vă că le conectați electric, de preferință în pământ. Excepția este utilizarea unor echipamente speciale care sunt deosebit de sensibile la interferențe. De exemplu, echipamente de înregistrare a sunetului. Un astfel de echipament necesită un dispozitiv separat, așa-numitul dispozitiv de împământare tehnologică, care este indicat direct în instrucțiuni. În acest caz, se realizează un dispozitiv de împământare separat, care este conectat la sistemul de egalizare potențial al clădirii prin magistrala principală de împământare. Și, dacă o astfel de conexiune nu este prevăzută în manualul de utilizare a echipamentului, atunci se iau măsuri speciale pentru a împiedica oamenii să atingă simultan echipamentele specificate și părțile metalice ale clădirii.

Conexiune electrică la pământ

Un circuit cu mai multe împământare conectate electric asigură îndeplinirea cerințelor diferite, uneori conflictuale, pentru dispozitivele de împământare. Potrivit PUE, împământarea, ca multe alte elemente metalice ale clădirii, precum și echipamentele instalate în aceasta, trebuie conectate printr-un sistem de egalizare a potențialului. Egalizarea potențialului se referă la conexiunea electrică a părților conductoare pentru a obține un potențial egal. Există sisteme principale și suplimentare de egalizare a potențialului. Conexiunile de împământare sunt conectate la sistemul principal de egalizare a potențialului, adică sunt conectate între ele prin magistrala principală de împământare. Firele care conectează împământarea la această magistrală trebuie conectate conform principiului radial, adică o ramură din magistrala specificată merge la o singură masă.

Pentru a asigura funcționarea în siguranță a întregului sistem, este foarte important să folosiți cea mai fiabilă conexiune între împământare și magistrala principală de împământare, care nu va fi distrusă de fulger. Pentru a face acest lucru, trebuie să respectați standardele PUE și GOST R 50571.5.54-2013 „Instalații electrice de joasă tensiune. Partea 5-54. Dispozitive de împământare, conductori de protecție și conductori de protecție de egalizare de potențial” privind secțiunea transversală a firelor sistemului de egalizare de potențial și conexiunile acestora între ele.

Cu toate acestea, chiar și foarte sistem de calitate egalizarea potențialului nu poate garanta absența supratensiunii în rețea atunci când fulgerul lovește o clădire. Prin urmare, împreună cu buclele de împământare bine proiectate, dispozitivele de protecție împotriva zgomotului la supratensiune (SPD) vă vor salva de probleme. O astfel de protecție este în mai multe etape și de natură selectivă. Adică, la instalație trebuie instalat un set de dispozitive de protecție la supratensiune, a căror selecție de elemente nu este o sarcină ușoară nici măcar pentru un specialist cu experiență. Din fericire, sunt eliberați truse gata făcute SPD pentru aplicații tipice.

concluzii

Recomandarea PUE privind conectarea electrică a tuturor buclelor de împământare dintr-o clădire este rezonabilă și, dacă este implementată corect, nu numai că nu creează un pericol pentru echipamentele electronice complexe, ci, dimpotrivă, îl protejează. În cazul în care echipamentul este sensibil la interferența fulgerului și necesită propriul electrod de împământare separat, poate fi instalată o împământare separată a procesului în conformitate cu manualul furnizat cu echipamentul. Sistemul de egalizare a potențialului, care combină bucle de împământare disparate, trebuie să ofere o conexiune electrică fiabilă și determină în mare măsură nivelul general de siguranță electrică a instalației, așa că ar trebui să i se acorde o atenție deosebită.

Dragi cititori! Instrucțiunile sunt voluminoase, așa că pentru confortul dumneavoastră am făcut navigarea prin secțiunile sale (vezi mai jos). Dacă aveți întrebări despre selecția, calculele și proiectarea sistemelor de împământare și protecție împotriva trăsnetului, vă rugăm să scrieți sau să sunați, vă vor ajuta cu plăcere!

Introducere - despre rolul împământarii într-o casă privată

Casa tocmai a fost construită sau cumpărată - în fața ta se află exact locuința prețuită pe care ai văzut-o recent într-o schiță sau fotografie într-un anunț. Sau poate că locuiești în propria ta casă de câțiva ani și fiecare colț din ea a devenit casă. A avea propria ta casă personală este minunat, dar alături de sentimentul de libertate, primești și o serie de responsabilități. Și acum nu vom vorbi despre treburile casnice, vom vorbi despre o astfel de necesitate precum împământarea unei locuințe private. Orice o casă privată cuprinde urmatoarele sisteme: retea electrica, alimentare cu apa si canalizare, sistem de incalzire pe gaz sau electric. În plus, sunt instalate un sistem de securitate și alarmă, ventilație, un sistem de „casă inteligentă” etc.. Datorită acestor elemente, o locuință privată devine un mediu de locuit confortabil pentru o persoană modernă. Dar prinde viață cu adevărat datorită energiei electrice care alimentează echipamentele tuturor sistemelor de mai sus.

Nevoia de împământare

Din păcate, electricitatea are și un dezavantaj. Toate echipamentele au o durată de viață, fiecare dispozitiv are o anumită fiabilitate încorporată, astfel încât nu vor funcționa pentru totdeauna. În plus, în timpul proiectării sau instalării casei în sine, electrice, de comunicații sau echipamente, se pot face și erori care pot afecta siguranța electrică. Din aceste motive, o parte a rețelei electrice poate fi deteriorată. Natura accidentelor variază: pot avea loc scurtcircuite, care sunt oprite de întrerupătoarele automate, iar la carcasă pot apărea defecțiuni. Dificultatea este că problema defecțiunii este ascunsă. Cablajul a fost deteriorat, astfel încât corpul aragazului electric a fost alimentat. Dacă măsurile de împământare sunt incorecte, deteriorarea nu se va manifesta până când o persoană nu atinge aragazul și primește un șoc electric. Electrocuția va apărea din cauza faptului că curentul caută o cale în pământ, iar singurul conductor potrivit este corpul uman. Acest lucru nu poate fi permis.

Astfel de daune reprezintă cea mai mare amenințare la adresa siguranței umane, deoarece pentru a le detecta din timp și, prin urmare, pentru a vă proteja împotriva acesteia, este imperativ să aveți împământare. Acest articol discută ce acțiuni trebuie întreprinse pentru a organiza împământarea unei case private sau a unei căsuțe.

Necesitatea de a instala împământare într-o casă privată este determinată de sistemul de împământare, adică. modul neutru al sursei de alimentare și metoda de așezare a conductorilor de protecție a neutrului (PE) și de lucru a neutrului (N). Tipul de rețea de alimentare cu energie electrică - aeriană sau prin cablu - poate fi, de asemenea, important. Diferențele structurale în sistemele de împământare ne permit să distingem trei opțiuni pentru alimentarea cu energie a unei case private:

Sistemul principal de egalizare a potențialului (BPES) combină toate părțile mari care transportă curent ale clădirii, care în mod normal nu au potențial electric, într-un singur circuit cu magistrala principală de împământare. Să luăm în considerare un exemplu grafic de implementare a unui sistem de control într-o instalație electrică a unei clădiri rezidențiale.

În primul rând, să ne uităm la cea mai progresivă abordare a energiei electrice acasă - sistemul TN-S. În acest sistem, conductorii PE și N sunt separați peste tot, iar consumatorul nu trebuie să instaleze împământare. Trebuie doar să conectați conductorul PE la magistrala principală de împământare și apoi conectați conductorii de împământare la aparatele electrice de la acesta. Un astfel de sistem este implementat atât prin cablu, cât și prin linie aeriană; în cazul acesteia din urmă, VLI (linie aeriană izolată) este așezată folosind fire autoportante (SIP).

Dar nu toată lumea are o asemenea fericire din cauza vechiului linii aeriene transmisiile folosesc vechiul sistem de împământare - TN-C. Care este particularitatea sa? În acest caz, PE și N de-a lungul întregii lungimi a liniei sunt așezate cu un singur conductor, care combină funcțiile conductoarelor neutre de protecție și de lucru neutre - așa-numitul conductor PEN. Dacă anterior se permitea utilizarea unui astfel de sistem, atunci odată cu introducerea PUE ediția a VII-a în 2002, și anume clauza 1.7.80, utilizarea RCD-urilor în sistemul TN-C a fost interzisă. Fără utilizarea unui RCD, nu se poate vorbi despre nicio siguranță electrică. Este RCD-ul care oprește alimentarea dacă izolația este deteriorată de îndată ce apare, și nu în momentul în care o persoană atinge dispozitivul de urgență. Pentru a îndeplini toate cerințele necesare, sistemul TN-C trebuie să fie actualizat la TN-C-S.

În sistemul TN-C-S, de-a lungul liniei este așezat și un conductor PEN. Dar, acum, paragraful 1.7.102 din PUE ed. a VII-a. spune că la intrările liniei aeriene la instalațiile electrice trebuie efectuată împământarea repetată a conductorului PEN. Ele sunt efectuate, de regulă, la un stâlp electric din care se realizează intrarea. La reîmpământare, conductorul PEN este împărțit în PE și N separate, care sunt aduse în casă. Norma de reîmpământare este cuprinsă în clauza 1.7.103 din PUE ed. a VII-a. și este de 30 Ohm, sau 10 Ohm (dacă există un cazan pe gaz în casă). Dacă împământarea stâlpului nu este finalizată, trebuie să contactați Energosbyt, în departamentul căruia se află stâlpul electric, tablou de distribuțieși intrarea în locuința consumatorului și indicați încălcarea care trebuie remediată. Dacă panoul de distribuție este amplasat în casă, separarea PEN-ului trebuie făcută în acest panou și reîmpământarea trebuie făcută în apropierea casei.

În această formă, TN-C-S este operat cu succes, dar cu unele rezerve:

• dacă starea liniei aeriene provoacă îngrijorare serioasă: firele vechi nu sunt în cea mai bună stare, ceea ce creează riscul de rupere sau ardere a conductorului PEN. Acest lucru este plin de faptul că va exista o tensiune crescută pe carcasele împământate ale aparatelor electrice, deoarece calea curentă în linie prin zeroul de lucru va fi întreruptă, iar curentul se va întoarce din magistrala pe care a fost efectuată împărțirea prin zero conductor de protectie pe corpul dispozitivului;
• Dacă nu există împământări repetate pe linie, atunci există pericolul ca curentul de defect să curgă într-o singură reîmpământare, ceea ce va duce, de asemenea, la o creștere a tensiunii pe cadru.

În ambele cazuri, siguranța electrică lasă de dorit. Soluția la aceste probleme este sistemul TT.

În sistemul TT, conductorul PEN al liniei este folosit ca zero de lucru, iar împământarea individuală se realizează separat, care poate fi instalată în apropierea casei. Clauza 1.7.59 PUE ed. a VII-a prevede cazul în care este imposibil de asigurat siguranța electrică și permite utilizarea sistemului TT. Trebuie instalat un RCD și acesta munca corecta trebuie asigurat de conditia Ra*Ia<=50 В (где Iа - ток срабатывания защитного устройства; Ra - суммарное сопротивление заземлителя). «Инструкция по устройству защитного заземления» 1.03-08 уточняет, что для соблюдения этого условия сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом, а в грунтах с высоким удельным сопротивлением - не более 300 Ом.

Cum să împământăm o casă?

Scopul împământării pentru o casă privată este de a obține rezistența de împământare necesară. In acest scop se folosesc electrozi verticali si orizontali, care impreuna trebuie sa asigure raspandirea necesara a curentului. Electrozii de împământare verticali sunt potriviți pentru instalarea în sol moale, în timp ce îngroparea lor în sol stâncos este foarte dificilă. Într-un astfel de sol, electrozii orizontali sunt potriviți.

Împământarea de protecție și împământarea de protecție împotriva trăsnetului sunt efectuate în comun; un electrod de împământare va fi universal și va servi ambelor scopuri, acest lucru este menționat în paragraful 1.7.55 din PUE a 7-a ed. Prin urmare, va fi util să învățați cum să unificați protecția împotriva trăsnetului și împământarea. Pentru a vedea clar procesul de instalare a acestor sisteme, descrierea procesului de împământare pentru o casă privată va fi împărțită în etape.

Ar trebui făcută un punct separat despre împământarea de protecție în sistemul TN-S. Punctul de plecare pentru instalarea de împământare va fi tipul de sistem de alimentare. Diferențele dintre sistemele de alimentare au fost discutate în paragraful anterior, așa că știm că pentru sistemul TN-S nu este nevoie să instalați împământare, conductorul neutru de protecție (împământare) provine din linie - trebuie doar să îl conectați la magistrala de împământare principală, iar casa va fi împămânțată. Dar nu se poate spune că o casă nu are nevoie de protecție împotriva trăsnetului. Aceasta înseamnă doar că noi, fără să acordăm atenție etapelor 1 și 2, putem trece imediat la etapele 3-5, vezi mai jos
Sistemele TN-C și TT necesită întotdeauna împământare, așa că să trecem la cel mai important lucru.

Împământarea de protecție se instalează la un stâlp sau la peretele casei, în funcție de locul unde este separat conductorul PEN. Este recomandabil să amplasați electrodul de împământare în imediata apropiere a magistralei de împământare principală. Singura diferență dintre TN-C și TT este că în TN-C punctul de împământare este legat de punctul de separare PEN. Rezistența de împământare în ambele cazuri nu trebuie să fie mai mare de 30 ohmi în sol cu ​​o rezistivitate de 100 ohmi*m, de exemplu argilă, și 300 ohmi în sol cu ​​o rezistivitate mai mare de 1000 ohmi*m. Valorile sunt aceleași, deși ne bazăm pe standarde diferite: pentru sistemul TN-C 1.7.103 PUE ediția a 7-a și pentru sistemul TT - la paragraful 1.7.59 din PUE și 3.4.8. Instrucțiuni I 1.03-08. Deoarece nu există diferențe în măsurile necesare, vom lua în considerare soluții generale pentru aceste două sisteme.

Pentru împământare, este suficient să conduceți un electrod vertical de șase metri.

Această împământare se dovedește a fi foarte compactă; poate fi instalată chiar și în subsol; niciun document de reglementare nu contrazice acest lucru. Acțiunile necesare pentru împământare sunt descrise pentru solul moale cu o rezistivitate de 100 Ohm*m. Dacă solul are o rezistență mai mare, sunt necesare calcule suplimentare, contactați specialiștii tehnici ZANDZ.ru pentru ajutor în calcule și selectare a materialelor.

Dacă un cazan pe gaz este instalat în casă, atunci serviciul de gaz poate necesita împământare cu o rezistență de cel mult 10 ohmi, ghidat de clauza 1.7.103 din PUE a 7-a ed. Această cerință trebuie reflectată în proiectul de gazificare.
Apoi, pentru a atinge standardul, este necesar să instalați un conductor de împământare vertical de 15 metri, care este instalat la un punct.

De asemenea, poate fi instalat în mai multe puncte, de exemplu, în două sau trei, apoi conectat cu un electrod orizontal sub formă de bandă de-a lungul peretelui casei la o distanță de 1 m și la o adâncime de 0,5-0,7 m. Instalarea electrodului de împământare în mai multe puncte va servi și scopului protecției împotriva trăsnetului Pentru a înțelege cum, să trecem la luarea în considerare.

Înainte de a instala împământarea, trebuie să decideți imediat dacă casa va fi protejată de fulgere. Deci, dacă configurația electrodului de împământare pentru împământare de protecție poate fi oricare, atunci împământarea pentru protecția împotriva trăsnetului trebuie să fie de un anumit tip. Sunt instalați cel puțin 2 electrozi verticali de 3 metri lungime, uniți printr-un electrod orizontal de asemenea lungime încât să existe cel puțin 5 metri între pini. Această cerință este cuprinsă în paragraful 2.26 din RD 34.21.122-87. O astfel de împământare ar trebui instalată de-a lungul unuia dintre pereții casei; va fi un fel de conexiune în pământ a doi conductori de coborâre coborât de pe acoperiș. Dacă există mai mulți conductori de coborâre, soluția corectă este așezarea unei bucle de împământare pentru casă la o distanță de 1 m de pereți la o adâncime de 0,5-0,7 m, iar la joncțiunea cu conductorul de coborâre, instalați un electrod vertical. 3 m lungime.

Acum este timpul să aflați cum să faceți protecție împotriva trăsnetului pentru o casă privată. Este format din două părți: externă și internă.

Efectuat în conformitate cu SO 153-34.21.122-2003 „Instrucțiuni de instalare paratrăsnet a clădirilor, structurilor și comunicațiilor industriale” (denumit în continuare SO) și RD 34.21.122-87 „Instrucțiuni pentru instalarea trăsnetului. protecția clădirilor și structurilor” (denumită în continuare RD).

Clădirile sunt protejate împotriva loviturilor de trăsnet cu ajutorul paratrăsnetului. Un paratrăsnet este un dispozitiv care se ridică deasupra obiectului protejat, prin care curentul de trăsnet, ocolind obiectul protejat, este descărcat în pământ. Este format dintr-un paratrăsnet care absoarbe direct descărcarea de trăsnet, un conductor de coborâre și un conductor de împământare.

Paratrăsnetele sunt instalate pe acoperiș astfel încât să fie asigurată o fiabilitate a protecției de peste 0,9 CO, adică. probabilitatea unei descoperiri prin sistemul de paratrăsnet nu trebuie să fie mai mare de 10%. Pentru mai multe informații despre ce este fiabilitatea protecției, citiți articolul „Protecția împotriva trăsnetului a unei case private”. De regulă, acestea sunt instalate de-a lungul marginilor coamei acoperișului dacă acoperișul este în fronton. Atunci când acoperișul este mansardat, înclinat sau chiar de formă mai complexă, paratrăsnetul pot fi atașați de coșuri.
Toate paratrăsnetele sunt conectate între ele prin conductori de coborâre; conductoarele de coborâre sunt conectate la un dispozitiv de împământare pe care îl avem deja.

Instalarea tuturor acestor elemente va proteja casa de fulgere, sau mai bine zis de pericolul reprezentat de lovitura sa directa.

Protejarea casei dvs. de supratensiuni se face folosind un SPD. Pentru instalarea lor este necesară împământarea, deoarece curentul este deviat în pământ folosind conductori de protecție neutri conectați la contactele acestor dispozitive. Opțiunile de instalare depind de prezența sau absența protecției externe împotriva trăsnetului.

1. Există protecție externă împotriva trăsnetului
   În acest caz, se instalează o cascadă de protecție clasică din dispozitive din clasele 1, 2 și 3 dispuse în serie. La intrare este montat un protector de supratensiune de clasa 1 și limitează curentul direct de lovire a trăsnetului. Un protector de supratensiune clasa 2 este instalat fie in panoul de intrare, fie in tabloul de distributie, daca casa este mare si distanta dintre panouri este mai mare de 10 m. Este conceput pentru a proteja impotriva supratensiunilor induse, le limiteaza la un nivel. de 2500 V. Dacă casa are electronice sensibile, atunci este recomandabil să instalați un protector de supratensiune de clasa 3 care să limiteze supratensiunile la un nivel de 1500 V, majoritatea dispozitivelor pot rezista la această tensiune. Un protector de supratensiune de clasa 3 este instalat direct lângă astfel de dispozitive.
2. Nu există protecție externă împotriva trăsnetului
   O lovitură directă de fulger într-o casă nu este luată în considerare, deci nu este nevoie de un SPD de clasa 1. SPD-urile rămase sunt instalate în același mod ca în paragraful 1. Alegerea SPD-urilor depinde și de sistemul de împământare; pentru a fi sigur de alegerea corectă, contactați specialiștii tehnici ZANDZ.ru pentru ajutor.

În figura este prezentată o casă cu împământare de protecție instalată, un sistem extern de protecție împotriva trăsnetului și un SPD combinat de clasa 1+2+3, destinat instalării într-un sistem TT.

Protecție completă a locuinței: împământare de protecție, sistem extern de protecție împotriva trăsnetului și
SPD combinat clasa 1+2+3, destinat instalării într-un sistem TT
(click pentru a mari)

Imagine mărită a unui tablou de distribuție cu un dispozitiv de protecție la supratensiune instalat pentru o casă
(click pentru a mari)

Nu.	Orez	Cod furnizor	Produs	Cant
Sistem de protecție împotriva trăsnetului
1		ZANDZ Catarg-paratrăsnet vertical 4 m (oțel inoxidabil)	2
2		GALMAR Suport pentru paratrăsnet - catarg ZZ-201-004 la coș (oțel inoxidabil)	2
3		Clema GALMAR pentru paratrăsnet - catarg GL-21105G pentru conductoare de coborâre (oțel inoxidabil)	2
4		Sârmă de oțel placată cu cupru GALMAR (D8 mm; bobină 50 metri)	1
5		Sârmă de oțel placată cu cupru GALMAR (D8 mm; bobină 10 metri)	1
6		Clemă pentru conductă de jos GALMAR (cupru cositor + alamă cositorită)	18
7		Colier universal de acoperiș GALMAR pentru conductor de jos (înălțime până la 15 mm; oțel galvanizat cu vopsire)	38
8		GALMAR Clemă de fațadă/perete pentru conductor de coborâre cu suprafață ridicată (înălțime 15 mm; oțel galvanizat, vopsit)	5
9