A közös objektumok PIP elleni védelmi szintjei.

AZ OROSZ FEDERÁCIÓ ENERGIA MINISZTÉRIUMA

ÁLTAL JÓVÁHAGYOTT

Rendelésre

Energiaügyi Minisztérium

Oroszországról

UTASÍTÁS
KÉSZÜLÉKEN keresztül
ÉPÜLETEK, SZERKEZETEK VILÁGÍTÁSI VÉDELME
ÉS IPARI KOMMUNIKÁCIÓK

SO 153-34.21.122-2003

1. BEMUTATKOZÁS

Az épületek, építmények és ipari kommunikációk villámvédelmi eszközére (SO 153-34.21.122-2003) vonatkozó utasítások (SO 153-34.21.122-2003) (a továbbiakban: utasítás) minden típusú épületre, építményre és ipari kommunikációra vonatkoznak, osztályok hovatartozásától és formájától függetlenül a tulajdonjogról.

Az utasítás célja a projektek fejlesztése, építése, üzemeltetése, valamint az épületek, építmények és ipari kommunikációk rekonstrukciója.

Abban az esetben, ha az iparági szabályozási dokumentumok követelményei szigorúbbak, mint ebben az utasításban, a villámvédelem kifejlesztésekor ajánlott megfelelni az ipari követelményeknek. Akkor is ajánlott, ha az Utasítás utasításait nem lehet kombinálni a védett objektum technológiai jellemzőivel. Ebben az esetben a villámvédelem eszközeit és módszereit az előírt megbízhatóság biztosításának feltételei alapján választják ki.

Az épületekre, építményekre és ipari kommunikációra vonatkozó projektek kidolgozásakor az Utasítás követelményein kívül a villámvédelem megvalósítására vonatkozó további követelményeket is figyelembe vesznek, az egyéb vonatkozó normák, szabályok, utasítások, állami szabványok szerint.

A villámvédelem szabványosításakor azt a kiinduló álláspontot képviseltük, hogy egyik készüléke sem tudja megakadályozni a villámok kialakulását.

A szabvány alkalmazása a villámvédelem kiválasztásakor jelentősen csökkenti a villámcsapás okozta károk kockázatát.

A villámvédelmi eszközök típusát és helyét egy új létesítmény tervezési szakaszában választják ki annak érdekében, hogy az utóbbi vezető elemeinek maximális kihasználását lehetővé tegyék. Ez megkönnyíti a villámvédelmi eszközök kifejlesztését és megvalósítását magával az épülettel kombinálva, javítja annak esztétikai megjelenését, növeli a villámvédelem hatékonyságát, és minimalizálja annak költségeit és munkaerőköltségeit.

2. ÁLTALÁNOS RENDELKEZÉSEK

2.1. KIFEJEZÉSEK ÉS MEGHATÁROZÁSOK

Villám csap a földbe- légköri eredetű elektromos kisülés a felhő és a föld között, amely egy vagy több áramimpulzusból áll.

A vereség pontja- az a pont, amikor a villám a földet, az épületet vagy a villámvédelmi eszközt érinti. Egy villámcsapásnak több ütési pontja is lehet.

Védett objektum- olyan épület vagy építmény, annak része vagy tere, amelyre villámvédelem történik, és amely megfelel ennek a szabványnak.

Villámvédelmi eszköz- olyan rendszer, amely lehetővé teszi az épület vagy szerkezet védelmét a villámcsapás hatásaitól. Ez magában foglalja a külső és belső eszközöket. Különleges esetekben a villámvédelem csak külső vagy csak belső eszközöket tartalmazhat.

Védőeszközök közvetlen villámcsapások ellen (villámhárítók)- villámhárítókból, levezetőből és földelő elektródákból álló komplexum.

Védőeszközök a villámlás másodlagos hatásai ellen - olyan eszközök, amelyek korlátozzák az elektromos és mágneses villámcsapások hatását.

Potenciális kiegyenlítő eszközök - védőeszközök elemei, amelyek korlátozzák a villámáram terjedése okozta potenciális különbséget.

Villámhárító- egy villámhárító része, amelyet villámcsapásra terveztek.

Lefelé vezető (leereszkedés)- a villámhárítónak az a része, amelyet a villámáramnak a villámhárítóról a földelő elektródára való elterelésére terveztek.

Földelő eszköz- egy sor földelő és földelő vezeték.

Földelő kapcsoló- egy vezetőképes rész vagy egymással összekapcsolt vezető alkatrészek halmaza, amelyek közvetlenül vagy vezető közegen keresztül érintkeznek a talajjal.

Földelő hurok- földelő vezeték zárt hurok formájában egy épület körül a földben vagy annak felületén.

A földelő készülék ellenállása- a földelőeszközön lévő feszültség és a földelőelektródából a földbe áramló áram aránya.

Feszültség a földelő eszközön- feszültség, amely akkor keletkezik, amikor az áram a földelőelektródából a földbe áramlik a földelő elektródába történő árambevitel pontja és a nulla potenciál zóna között.

Összekapcsolt fém szerelvények -épület (szerkezet) vasbeton szerkezeteinek megerősítése, amely biztosítja az elektromos folyamatosságot.

Veszélyes szikrázás- villámcsapás okozta elfogadhatatlan elektromos kisülés a védett tárgy belsejében.

Biztonságos távolság- a minimális távolság két vezető elem között a védett objektumon kívül vagy belül, amelynél veszélyes szikrázás nem fordulhat elő közöttük.

Túlfeszültség elleni védelem - a védett tárgy elemei közötti túlfeszültség korlátozására tervezett eszköz (például levezető, nemlineáris túlfeszültség-levezető vagy más védőberendezés).

Szabadon álló villámhárító- villámhárító, amelynek villámhárítói és lefelé vezetői úgy vannak elhelyezve, hogy a villámáram útja ne érintkezzen a védett objektummal.

A villámhárító a védett objektumra van felszerelve - villámhárító, amelynek villámhárítói és lefelé vezetői úgy vannak elhelyezve, hogy a villámáram egy része átterjedhet a védett tárgyon vagy annak földelő elektródáján.

Villámvédelmi zóna- tér egy adott geometriájú villámhárító közelében, azzal jellemezve, hogy annak valószínűsége, hogy a villámcsapás teljesen a térfogatában található tárgyba esik, nem haladja meg az adott értéket.

A villám áttörésének megengedett valószínűsége a megengedett legnagyobb valószínűség R villámcsapás a villámhárítókkal védett tárgyba.

A védelem megbízhatósága 1 -ként van definiálva R.

Ipari kommunikáció- táp- és adatkábelek, vezetőképes csővezetékek, nem vezető csővezetékek belső vezetőképes közeggel.

2.2. AZ ÉPÜLETEK ÉS SZERKEZETEK OSZTÁLYOZÁSA VILÁGÍTÓVÉDŐ BERENDEZÉSSEL

A tárgyak osztályozását a villámcsapás veszélye határozza meg magára a tárgyra és környezetére nézve.

A villámok közvetlen veszélyes hatásai a tüzek, mechanikai sérülések, emberek és állatok sérülései, valamint az elektromos és elektronikus berendezések károsodása. A villámcsapás következményei lehetnek robbanások és veszélyes termékek - radioaktív és mérgező vegyi anyagok, valamint baktériumok és vírusok - felszabadulása.

A villámcsapás különösen veszélyes lehet az információs rendszerek, vezérlőrendszerek, felügyelet és áramellátás szempontjából. Különféle célú objektumokba szerelt elektronikus eszközök esetében különleges védelem szükséges.

A vizsgált tárgyak hétköznapi és speciális tárgyakra oszthatók.

Hétköznapi tárgyak- kereskedelmi és ipari termelésre, mezőgazdaságra szánt lakó- és közigazgatási épületek, valamint legfeljebb 60 m magas épületek és építmények.

Különleges tárgyak:

tárgyak, amelyek veszélyt jelentenek a közvetlen környezetre;

a társadalmi és fizikai környezetet veszélyeztető tárgyak (olyan tárgyak, amelyek villámcsapás esetén káros biológiai, kémiai és radioaktív kibocsátásokat okozhatnak);

egyéb tárgyak, amelyekre különleges villámvédelem biztosítható, például 60 m -nél magasabb magasságú épületek, játszóterek, ideiglenes építmények, épülő létesítmények.

asztal A 2.1 példákat ad az objektumok négy osztályra osztására.

2.1. Táblázat - Példák az objektumok osztályozására

	Objektum típusa	A villámcsapás következményei
Hétköznapi tárgyak	Ház	Villamos berendezések meghibásodása, tűz és anyagi károk. Általában kisebb sérüléseket okoznak a villámcsapás helyén elhelyezkedő vagy csatornája által érintett tárgyak
Hétköznapi tárgyak		Kezdetben - tűz és veszélyes feszültség megcsúszása, majd - áramellátás elvesztése állatok halálának kockázatával az elektronikus szellőztető rendszer, a tápellátás stb. Meghibásodása miatt.
Hétköznapi tárgyak	Színház; iskola; bolt; sportlétesítmény	Áramkimaradás (például világítás), amely pánikot okozhat. A tűzjelző rendszer meghibásodása késleltetett tűzvédelmi intézkedéseket okoz
	Bank; Biztosítótársaság; kereskedelmi iroda	Áramkimaradás (például világítás), amely pánikot okozhat. A tűzjelző rendszer meghibásodása késleltetett tűzvédelmi intézkedéseket okoz. Kommunikáció megszakadása, számítógéphibák adatvesztéssel
	Kórház; óvoda; idősek otthona	Áramkimaradás (például világítás), amely pánikot okozhat. A tűzjelző rendszer meghibásodása késleltetett tűzvédelmi intézkedéseket okoz. Kommunikáció megszakadása, számítógéphibák adatvesztéssel. Súlyosan beteg emberek jelenléte és a mozdulatlan emberek segítésének szükségessége
	Ipari vállalkozások	További következmények a gyártási körülményektől függően - a kisebb károktól a termékveszteségek miatti nagy károkig
	Múzeumok és régészeti lelőhelyek	A kulturális javak helyrehozhatatlan elvesztése
Speciális létesítmények korlátozott veszélyekkel	A kommunikáció eszközei; erőművek; tűzveszélyes termelés	A közszolgáltatások (távközlés) elfogadhatatlan megsértése. Közvetlen tűzveszély a szomszédos létesítményekre
Különleges tárgyak, amelyek veszélyt jelentenek a közvetlen környezetre	Olaj finomítók; benzinkút; petárdák és tűzijátékok gyártása	Tűz és robbanás a létesítményben és annak közvetlen közelében
A környezetre veszélyes speciális létesítmények	Vegyi gyár; atomerőmű; biokémiai gyárak és laboratóriumok	A tűz és a berendezések meghibásodása káros következményekkel jár a környezetre

Az építés és a rekonstrukció során minden egyes tárgyosztály esetében meg kell határozni a közvetlen villámcsapás (DSP) elleni védelem megbízhatóságának szükséges szintjét. Például a hétköznapi tárgyak esetében a védelem megbízhatóságának négy szintjét lehet javasolni, amelyeket a táblázat tartalmaz. 2.2.

2.2. Táblázat - A PUM elleni védelem szintjei közönséges tárgyaknál

Védelmi szint	A PUM elleni védelem megbízhatósága

Különleges tárgyakhoz a PUM elleni védelem minimális megengedett megbízhatósági szintjét 0,9 - 0,999 tartományban határozzák meg, attól függően, hogy milyen társadalmi jelentőségű és milyen súlyos következményekkel járhat a közvetlen villámcsapás, az állami ellenőrző hatóságokkal egyetértésben.

Az ügyfél kérésére a projekt olyan megbízhatósági szintet tartalmazhat, amely meghaladja a megengedett maximális értéket.

2.3. VILÁGÍTÓ FOLYAMATOS PARAMÉTEREK

A villámáram paraméterei szükségesek a mechanikai és termikus hatások kiszámításához, valamint az elektromágneses hatások elleni védelem szabványosításához.

2.3.1. A villámáramok hatásainak osztályozása

A villámvédelem minden szintjén meg kell határozni a villámáram megengedett legnagyobb paramétereit. A szabványban megadott adatok lefelé és felfelé irányuló villámokra vonatkoznak.

A villámcsapások polaritási aránya a terület földrajzi elhelyezkedésétől függ. Helyi adatok hiányában ezt az arányt feltételezzük 10% -os pozitív áramú és 90% -os negatív áramú kisüléseknél.

A villám mechanikai és hőhatásai a csúcsáramnak ( én), teljes töltés Q teljes, impulzus töltés Q imp és fajlagos energia W/R... Ezen paraméterek legnagyobb értékei pozitív kisüléseknél figyelhetők meg.

Az indukált túlfeszültség okozta károkat a villámáram homlokzatának meredeksége okozza. A meredekség a legmagasabb áramértékhez képest 30% és 90% -os szinteken van besorolva. Ennek a paraméternek a legmagasabb értéke a negatív kisülések következő impulzusaiban figyelhető meg.

2.3.2. A villámáram paraméterei a közvetlen villámcsapás elleni védekezési eszközök szabványosítására javasoltak

A táblázatban megadott paraméterek értékei. 2.2. Táblázat a biztonsági szintet (10–90% -os arányban a pozitív és negatív kibocsátások aránya között) tartalmazza. 2.3.

2.3. Táblázat - A villámáram paramétereinek és a védelmi szinteknek való megfelelés

2.3.3. A villám sűrűsége a földbe csap

A földbe érkező villámcsapások sűrűségét, amelyet a földfelszín 1 km 2 -es ütéseinek számával fejeznek ki évente, a létesítmény helyén végzett meteorológiai megfigyelések adatai határozzák meg.

Ha a villám sűrűsége a földbe csap N g ismeretlen, a következő képlet segítségével számítható ki, 1 / (km 2 × év):

ahol Td - a zivatarok átlagos időtartama órákban, a zivatar tevékenységének intenzitásának regionális térképeiből meghatározva.

2.3.4. A villámáram paraméterei a villám elektromágneses hatása elleni védekezési eszközök szabványosítására javasoltak

A mechanikai és termikus hatások mellett a villámáram erőteljes elektromágneses sugárzást hoz létre, ami károsíthatja a rendszereket, beleértve a kommunikációs, vezérlő, automatizáló berendezéseket, számítástechnikai és információs eszközöket stb. Ezeket az összetett és drága rendszereket számos iparágban és vállalkozásban használják. A villámcsapás miatti káruk biztonsági és gazdasági okokból nagyon nem kívánatos.

A villámcsapás vagy egyetlen áramimpulzust tartalmazhat, vagy impulzusok sorozatából állhat, amelyeket időintervallumok választanak el, amelyek során a gyenge követi az áramlást. Az első komponens áramimpulzusának paraméterei jelentősen eltérnek a következő komponensek impulzusainak jellemzőitől. Az alábbiakban az első és a következő impulzusok áramimpulzusainak számított paramétereit jellemző adatok (2.4. És 2.5. Táblázat), valamint a hosszú távú áram (2.6. Táblázat) látható az impulzusok közötti szünetekben a különböző védelmi szinteken .

2.4. Táblázat - Az első villámáram impulzus paraméterei

Aktuális paraméter	Védelmi szint
Aktuális paraméter
Maximális áram én, kA
Elülső időtartam T 1, μs
Félidő T 2, μs
Impulzus töltés Qösszeg *, Cl
Sajátos impulzusenergia W/R**, MJ / Ohm
* Mivel a teljes díj jelentős része Q Az összeg az első impulzusra esik, feltételezzük, hogy az összes rövid impulzus teljes töltése megegyezik a csökkentett értékkel. ** Mivel a teljes fajlagos energia jelentős része W/R az első impulzusra esik, feltételezzük, hogy az összes rövid impulzus teljes töltése megegyezik a csökkentett értékkel.

2.5. Táblázat - Az ezt követő villámáram impulzus paraméterei

2.6. Táblázat - A hosszú távú villámáram paraméterei az impulzusok közötti intervallumban

Az átlagos áram kb Q L/T.

Az áramimpulzusok alakját a következő kifejezés határozza meg

ahol én- maximális áram;

t - idő;

t 1 - időállandó a fronton;

t 2 - időállandó az eséshez;

h- a maximális áram értékét korrigáló együttható.

A (2.2) képletben szereplő, a villámáram időbeli változását leíró paraméterek értékeit a táblázat tartalmazza. 2.7.

2.7. Táblázat - A villámáram impulzus alakjának kiszámításához használt paraméterek értékei

Paraméter	Első impulzus	Követési impulzus
	Védelmi szint	Védelmi szint

A hosszú impulzus téglalap alakú, átlagos árammal vehető énés időtartama T táblázat adatainak megfelel. 2.6.

3. VÉDELEM A KÜLÖNLEGES VILÁGÍTÁS ELLEN

3.1. VILÁGÍTÁSVÉDELMI KOMPLEX

Az épületek vagy építmények villámvédelmi eszközeinek komplexuma magában foglalja a közvetlen villámcsapás elleni védőeszközöket [külső villámvédelmi rendszer (MZS)] és a villámlás másodlagos hatásai elleni védőeszközöket (belső MZS). Különleges esetekben a villámvédelem csak külső vagy csak belső eszközöket tartalmazhat. Általános esetben a villámáramok egy része átfolyik a belső villámvédelem elemein.

A külső MLP elkülöníthető a szerkezettől (szabadon álló villámhárítók - rúd vagy felsővezeték, valamint a szomszédos szerkezetek, amelyek a természetes villámhárítók funkcióit látják el), vagy felszerelhető a védett szerkezetre, és akár rész is lehet arról.

A belső villámvédelmi eszközöket úgy tervezték, hogy korlátozzák a villámáram elektromágneses hatásait, és megakadályozzák a szikrákat a védett tárgyon belül.

A villámhárítókba belépő villámáramokat a levezető vezetők (ereszkedések) rendszeren keresztül a földelektródára terelik, és elterjednek a talajban.

3.2. KÜLSŐ VILÁGÍTÁSVÉDELMI RENDSZER

A külső MZS általában villámhárítóból, levezetőből és földelő elektródákból áll. Különleges gyártás esetén anyaguknak és szakaszaiknak meg kell felelniük a táblázat követelményeinek. 3.1.

3.1. Táblázat - A külső MZS elemeinek anyaga és minimális keresztmetszete

3.2.1. Villámhárítók

3.2.1.1. Általános szempontok

A villámhárítók speciálisan felszerelhetők, beleértve a létesítményt is, vagy funkcióikat a védett létesítmény szerkezeti elemei látják el; az utóbbi esetben természetes villámhárítóknak nevezik őket.

A villámhárítók tetszőleges kombinációjából állhatnak a következő elemeknek: rudak, feszített vezetékek (kábelek), hálóvezetők (háló).

3.2.1.2. Természetes villámhárítók

Az épületek és szerkezetek alábbi szerkezeti elemei tekinthetők természetes villámhárítóknak:

a) védett tárgyak fémteteje, feltéve, hogy:

a különböző részek közötti elektromos folytonosság hosszú ideig biztosított;

a tető fémének vastagsága nem kevesebb, mint t táblázatban megadott. 3.2., Ha meg kell védeni a tetőt a sérülésektől vagy átégéstől;

a tető fémének vastagsága legalább 0,5 mm, ha nem szükséges megvédeni a sérülésektől, és nincs veszély az éghető anyagok meggyulladására a tető alatt;

a tető nem rendelkezik szigetelő bevonattal. Azonban egy kis korróziógátló festékréteg vagy 0,5 mm -es aszfaltburkolat, vagy 1 mm -es műanyag burkolat nem tekinthető szigetelésnek;

a fém tetőn vagy alatta lévő nemfém bevonatok nem lépik túl a védett tárgyat;

b) fém tetőszerkezetek (rácsok, acél megerősítés egymással összekapcsolva);

c) fém elemek, például lefolyócsövek, dekorációk, kerítések a tető szélén stb., ha keresztmetszetük nem kisebb, mint a hagyományos villámhárítókra előírt értékek;

d) technológiai fémcsövek és tartályok, ha legalább 2,5 mm vastagságú fémből készülnek, és e fém behatolása vagy átégése nem vezet veszélyes vagy elfogadhatatlan következményekhez;

e) fémcsövek és tartályok, ha legalább olyan vastagságú fémből készülnek t, táblázatban megadva. 3.2, és ha a hőmérséklet emelkedése a tárgy belső oldaláról a villámcsapás helyén nem jelent veszélyt.

3.2. Táblázat - A tető, a cső vagy a tartályhéj vastagsága, amely egy természetes villámhárító funkcióját látja el

3.2.2. Levezető vezetők

3.2.2.1. Általános szempontok

A veszélyes szikrázás valószínűségének csökkentése érdekében a levezetőket úgy kell elhelyezni, hogy az ütközési pont és a talaj között:

a) az áram több párhuzamos pályán terjed;

b) ezen utak hossza minimálisra korlátozódott.

3.2.2.2. Levezető vezetékek elrendezése a védett objektumtól elkülönített villámvédelmi eszközökben

Ha a villámhárító rudak szabadon álló támaszokra (vagy egy támaszra) szerelt rudakból állnak, minden támaszhoz legalább egy levezető vezetőt kell biztosítani.

Ha a légcsatlakozó szabadon álló vízszintes vezetékekből (kábelek) vagy egy vezetékből (kábel) áll, akkor a vezeték mindkét végén legalább egy levezetőre van szükség.

Ha a villámhárító a védett tárgy fölé függesztett hálószerkezet, akkor minden támaszához legalább egy levezető szükséges. A lefelé vezető vezetékek teljes számának legalább kettőnek kell lennie.

3.2.2.3. Le nem vezetett villámvédelmi eszközök levezetőinek elrendezése

A levezető vezetők a védett objektum kerülete mentén helyezkednek el oly módon, hogy a köztük lévő átlagos távolság nem kisebb, mint a táblázatban megadott értékek. 3.3.

A levezetőket vízszintes övek kötik össze a talajfelszín közelében, és 20 méterenként az épület magassága mentén.

3.3. Táblázat - Átlagos távolságok a lefelé vezető vezetékek között a védelem szintjétől függően

Védelmi szint	Átlagos távolság, m

3.2.2.4. Irányelvek a lefelé vezető vezetékek elhelyezéséhez

Kívánatos, hogy a levezető vezetők egyenletesen helyezkedjenek el a védett objektum kerülete mentén. Ha lehetséges, az épületek sarkaihoz közel kell elhelyezni.

A védett objektumtól nem elkülönített levezetőket az alábbiak szerint kell elhelyezni:

ha a fal nem éghető anyagból készült, lefelé vezető vezetékek rögzíthetők a falfelületre, vagy áthaladhatnak a falon;

ha a fal éghető anyagból készült, akkor a levezető vezetékeket közvetlenül a falfelületre lehet rögzíteni, így a villámáram áramlása közbeni hőmérséklet -emelkedés nem jelent veszélyt a falanyagra;

ha a fal éghető anyagból készült, és a lefelé vezető vezetékek hőmérsékletének emelkedése veszélyes számára, akkor a levezetőket úgy kell elhelyezni, hogy a köztük lévő és a védett tárgy közötti távolság mindig meghaladja a 0,1 m -t. Fém konzolok a levezető vezetékek rögzítéséhez érintkezhet a fallal.

A levezetőket nem szabad lefolyócsövekbe fektetni. Javasoljuk, hogy a vezetékeket a lehető legnagyobb távolságban helyezze el az ajtóktól és ablakoktól.

A levezetőket egyenes és függőleges vonalak mentén kell lefektetni, hogy a talajhoz vezető út a lehető legrövidebb legyen. Nem ajánlott a vezetékeket hurkok formájában lefektetni.

3.2.2.5. A lefelé vezető vezetők természetes elemei

Az épületek alábbi szerkezeti elemei tekinthetők természetes levezetőnek:

a) fémszerkezetek, feltéve, hogy:

a különböző elemek közötti elektromos folytonosság tartós és megfelel a 3.2.4.2. bekezdés követelményeinek;

nem kisebbek, mint a speciálisan biztosított levezetőhöz szükségesek;

a fémszerkezetek szigetelő bevonattal rendelkezhetnek;

b) épület vagy szerkezet fémváza;

c) épület vagy szerkezet egymással összekapcsolt acél megerősítése;

d) a homlokzat részei, a homlokzat profilozott elemei és tartószerkezetei, feltéve, hogy:

méreteik megfelelnek a lefelé vezető vezetékekre vonatkozó utasításoknak, és vastagságuk legalább 0,5 mm;

a vasbeton szerkezetek fém megerősítése akkor tekinthető elektromos folytonosságnak, ha megfelel a következő feltételeknek:

A függőleges és vízszintes rúdcsatlakozások körülbelül 50% -a hegesztett vagy mereven rögzített (csavarozott, huzalozott);

Az elektromos folytonosság biztosított a különböző előregyártott betontömbök acél megerősítése és a helyben előkészített betontömbök megerősítése között.

Nem szükséges vízszintes övek elhelyezése, ha az épület fémkereteit vagy vasbeton acél megerősítését használják levezetőként.

3.2.3. Földelő kapcsolók

3.2.3.1. Általános szempontok

Minden esetben, kivéve az önálló villámhárító használatát, a villámvédelmi földelő elektródát kombinálni kell az elektromos berendezések és kommunikációs létesítmények földelő elektródáival. Ha ezeket a földelőkapcsolókat bármilyen technológiai okból el kell választani, akkor ezeket egy közös rendszerbe kell egyesíteni egy potenciálkiegyenlítő rendszer segítségével.

3.2.3.2. Speciálisan lefektetett földelő elektródák

Célszerű a következő típusú földelővezetékeket használni: egy vagy több áramkör, függőleges (vagy ferde) elektródák, sugárirányban eltérő elektródák vagy földelő áramkör az ásatás alján, földelő rácsok.

A mélyen eltemetett talajelektródák akkor hatékonyak, ha a talaj ellenállása a mélységgel csökken, és nagy mélységekben lényegesen kisebb, mint a szokásos helyen.

Előnyös, ha a földelő kapcsolót külső kontúr formájában helyezzük el legalább 0,5 m mélységben a föld felszínétől és legalább 1 m távolságban a falaktól. A földelő elektródákat a védett tárgyon kívül legalább 0,5 m mélyen kell elhelyezni, és a lehető legegyenletesebben kell elosztani; ebben az esetben törekedni kell a kölcsönös szűrés minimalizálására.

A fektetés mélységét és a földelő elektródák típusát úgy választják ki, hogy minimális korróziót biztosítsanak, valamint a földelés ellenállásának lehető legalacsonyabb szezonális változását a talaj kiszáradása és fagyása miatt.

3.2.3.3. Természetes földelő elektródák

Földelő elektródaként vasbeton megerősítés vagy más földalatti fémszerkezet használható, amely megfelel a 3.2.2.5. Pont követelményeinek. Ha vasbeton vasalást használnak földelő elektródaként, fokozott követelményeket támasztanak az illesztési helyeivel szemben, hogy kizárják a beton mechanikai megsemmisülését. Feszített beton használata esetén figyelembe kell venni a villámáramok lehetséges következményeit, amelyek elfogadhatatlan mechanikai feszültségeket okozhatnak.

3.2.4. A külső MZS elemeinek rögzítése és csatlakoztatása

3.2.4.1. Rögzítés

A villámhárítókat és a levezetőket mereven rögzítik, hogy kizárják a vezeték rögzítésének szakadását vagy meglazulását elektrodinamikai erők vagy véletlen mechanikai hatások (például széllökés vagy hóréteg leesése) hatására.

3.2.4.2. Kapcsolatok

A vezetőcsatlakozások száma minimálisra csökken. A csatlakozások hegesztéssel, forrasztással, a szorítófülbe való behelyezéssel vagy csavarozással is megengedettek.

3.3. VILÁGÍTÓVEZETŐK VÁLASZTÁSA

3.3.1. Általános szempontok

A villámhárítók típusának és magasságának megválasztása a szükséges megbízhatóság értékei alapján történik R s. Egy tárgy védettnek minősül, ha annak villámhárítóinak kombinációja legalább biztosítja a védelem megbízhatóságát R s.

A közvetlen villámcsapás elleni védelmi rendszert minden esetben úgy választják ki, hogy a természetes villámhárítókat maximálisan kihasználják, és ha az általuk nyújtott védelem nem elegendő - speciálisan beépített villámhárítókkal kombinálva.

Általában a villámhárítót megfelelő számítógépes programok segítségével kell megválasztani, amelyek képesek kiszámítani a védőzónákat, vagy a villámtörés valószínűségét bármilyen konfigurációjú objektumba (objektumcsoportba), amely tetszőleges számú helyet foglal el különböző típusú villámhárítók.

Ha minden más dolog megegyezik, a villámhárítók magassága csökkenthető, ha a rúdszerkezetek helyett felsővezetékeket használnak, különösen akkor, ha a tárgy külső kerületén vannak felfüggesztve.

Ha az objektumot a legegyszerűbb villámhárítók védik (egyetlen rúd, egyvezetékes vezeték, kettős rúd, kettős felsővezeték, zárt felsővezeték), akkor a villámhárítók méretei az ebben a szabványban meghatározott védőzónák segítségével határozhatók meg.

Villámvédelem tervezése esetén egy közönséges tárgyhoz, a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság szabványának (IEC 1024) szerinti védőzónák vagy gördülő gömb módszerrel is meghatározható, feltéve, hogy a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság tervezési követelményei szigorúbbak, mint az Utasítás.

3.3.2. Tipikus védőzónák a rúd és a felsővezeték -villámhárítók számára

3.3.2.1. Egyrúd villámhárító védőzónái

Az egyrúd villámhárító magasságának szabványos védőzónája h kör alakú kúp magassága h 0 < h, amelynek teteje egybeesik a villámhárító függőleges tengelyével (3.1. ábra). A zóna méreteit két paraméter határozza meg: a kúp magassága h 0 és a kúp sugara a talaj szintjén r 0 .

Az alábbi számítási képletek (3.4. Táblázat) alkalmasak akár 150 m magasságú villámhárítókra, magasabb villámhárítók esetén speciális számítási módszert kell alkalmazni.

3.4. Táblázat - Egyszálas villámhárító védőzónájának kiszámítása

A védelem megbízhatósága P	Villámhárító magassága h, m	Kúp magassága h 0, m	Kúp sugara r 0, m

	100 -tól 150 -ig		h

	30 -tól 100 -ig		h
	100 -tól 150 -ig	h

	30 -tól 100 -ig	h	h
	100 -tól 150 -ig	h	h

3.1. Ábra - Egyrúdú villámhárító védőzóna

A szükséges megbízhatóságú védőzónához (3.1. Ábra) a vízszintes szakasz sugara r x magasan h x a következő képlettel határozható meg:

. (3.1)

3.3.2.2. Egyetlen vezetékes villámhárító védőzónái

Egyetlen felsővezetékes villámhárító szabványos védőzónái, magassággal h szimmetrikus oromzatú felületek határolják, amelyek egyenlő szárú háromszöget képeznek függőleges metszetben, csúcsával a magasságban h 0 < hés az alap a talaj szintjén 2 r 0 (3.2. ábra).

Az alábbi számítási képletek (3.5. Táblázat) alkalmasak akár 150 m magasságú villámhárítókra is, nagyobb magasságok esetén használjon speciális szoftvert. Itt és alatta h a kábel minimális magasságát jelenti a talajszint felett (figyelembe véve a megereszkedést).

Fél szélesség r x a szükséges megbízhatóságú védőzónákat (3.2. ábra) magasságban h x a föld felszínéről a következő kifejezés határozza meg:

. (3.2)

3.2. Ábra - Egyvezetékes villámhárító védőzóna

Ha szükség van a védett térfogat bővítésére, akkor a felsővezeték -villámhárító védőzónái hozzáadhatók a felsővezeték -villámhárító védőzónájának végéhez, amelyeket az egyszálas villámhárítók táblázatban megadott képletei szerint számítanak ki. . 3.4. Nagy kábelek elakadása esetén, például felsővezetékek közelében, ajánlott a villámtörés biztosításának valószínűségét szoftveres módszerekkel kiszámítani, mivel a védőzónák kialakítása a kábel minimális magasságának megfelelően indokolatlan költségekhez vezethet.

3.5. Táblázat - Egyvezetékes villámhárító védőzónájának kiszámítása

A védelem megbízhatósága P	Villámhárító magassága h, m	Kúp magassága h 0, m	Kúp sugara r 0, m


	30 -tól 100 -ig		h
	100 -tól 150 -ig		h

	30 -tól 100 -ig	h	h
	100 -tól 150 -ig	h	h

3.3.2.3. Kettős rúd villámhárító védőzónái

A villámhárító akkor tekinthető kettősnek, ha a villámhárítók közötti távolság L L

3.3. Ábra - Kettős rúd villámhárító védőzóna

h 0 és hс, amelyek közül az első a zóna maximális magasságát állítja be közvetlenül a villámhárítóknál, a második pedig a minimális zóna magasságot a villámhárítók közötti középen. A villámhárítók közötti távolsággal L £ L c a zóna határa nem süllyed el ( h c = h 0). A távolságokra L£ -val L³ L maximum magasság h val vel kifejezés határozza meg

. (3.3)

L m ah és L c a táblázat empirikus képletei szerint kerülnek kiszámításra. 3.6, legfeljebb 150 m magas villámhárítókhoz alkalmas, magasabb villámhárítókhoz speciális szoftvert kell használni.

A zóna vízszintes szakaszainak méreteit a következő, a védelem megbízhatósági szintjeire vonatkozó általános képletek szerint kell kiszámítani:

a zóna maximális félszélessége r x vízszintes szakaszon a magasságban h x:

; (3.4)

vízszintes szakasz hossza l x be magasság h x ³ h val vel:

és vele h x < h val vel l x = L / 2;

vízszintes szakaszszélesség középen a villámhárítók között 2 r cx magasan h x £ h val vel:

. (3.6)

3.6. Táblázat - Kettős rúd villámhárító védőzóna paramétereinek kiszámítása

A védelem megbízhatósága P	Villámhárító magassága h, m	L max, m	L c, m

	30 -tól 100 -ig	h
	100 -tól 150 -ig

	30 -tól 100 -ig	h	h
	100 -tól 150 -ig

	30 -tól 100 -ig	h	h
	100 -tól 150 -ig

3.3.2.4. Kettős fővezetékes villámhárító védőzónái

A villámhárító dupla, ha a kábelek közötti távolság L nem lépi túl a határt L m ah. Ellenkező esetben mindkét villámhárítót egyetlennek tekintik.

A kettős felsővezetékes villámhárító szabványos védőzónáinak függőleges és vízszintes szakaszainak konfigurálása (magasság hés a kábelek közötti távolság L) ábrán látható. 3.4. A zónák külső területeinek építése (két fészerfelület méretekkel h 0 , r kb) a 3.5. táblázat képletei szerint készül az egyvezetékes vezetékes villámhárítókra.

A belső régiók méreteit a paraméterek határozzák meg h 0 és h c, amelyek közül az első a zóna maximális magasságát határozza meg közvetlenül a kábeleknél, a második pedig a zóna minimális magasságát a kábelek közötti középen. A kábelek közötti távolsággal L £ L a zóna határával nincs megereszkedés ( h c = h 0). A távolságokra L£ -val L³ L maximum magasság h val vel kifejezés határozza meg

. (3.7)

3.4. Ábra - Védőzóna kettős felsővezetékes huzal villámhárító

Korlátozza a benne foglalt távolságokat L max és L c a táblázat empirikus képletei szerint kerülnek kiszámításra. 3.7, alkalmas akár 150 m -es felfüggesztési magasságú kábelekhez. A villámhárítók nagyobb magasságához használjon speciális szoftvert.

A védőzóna vízszintes szakaszának hossza magasságban h x képletekkel határozzák meg:

Nál nél . (3.8)

A védett térfogat növelése érdekében a kábeleket hordozó támaszok védőzónáját a kettős felsővezetékes villámhárító zónájára lehet felírni, amely a kettős rúdú villámhárító zónájaként épül fel, ha a távolság L kevesebb a tartók között L m ah, táblázat képleteivel számolva. 3.6. Ellenkező esetben a támaszokat egyrúdú villámhárítóknak kell tekinteni.

Ha a kábelek nem párhuzamosak vagy egyenetlenek, vagy magasságuk változik a fesztávolság mentén, speciális szoftvert kell használni a védelem megbízhatóságának felmérésére. Javasoljuk, hogy ugyanezt tegye a kábelek nagy leeséseivel is, hogy elkerülje a szükségtelen margókat a védelem megbízhatósága érdekében.

3.7. Táblázat - Kettős felsővezetékes villámhárító védőzóna paramétereinek kiszámítása

A védelem megbízhatósága P	Villámhárító magassága h, m	L max, m	L c, m


	30 -tól 100 -ig		h
	100 -tól 150 -ig	h	h

	30 -tól 100 -ig	h	h
	100 -tól 150 -ig	h	h

3.3.2.5 Zárt fővezeték -villámhárító védőzónái

A 3.3.2.5. h 0 < 30 m, egy téglalap alakú területen található S 0 a zóna belső térfogatában, minimális vízszintes elmozdulással a villámhárító és a tárgy között D(3.5. ábra). A kábelrugózás magassága a kábeltől a talajig mért minimális távolságot jelenti, figyelembe véve a nyári szezonban bekövetkező esetleges leeséseket.

3.5. Ábra - Védőzóna zárt kábel villámhárító

A számításhoz h a kifejezést használják:

h = DE+ B × h 0, (3,9)

amelyben az állandók DEés BAN BEN a védelem megbízhatósági szintjétől függően határozzák meg a következő képletek szerint:

a) a védelem megbízhatósága P 3 = 0,99

b) a védelem megbízhatósága P 3 = 0,999

A számított arányok akkor érvényesek, amikor D> 5 m. A kábel kisebb vízszintes elmozdulásaival való munkavégzés nem tanácsos, mivel nagy a valószínűsége annak, hogy a villám visszafordul a kábeltől a védett objektumig. Gazdasági okokból nem ajánlott zárt fővezetékes villámhárító, ha a szükséges védelmi megbízhatóság kisebb, mint 0,99.

Ha a tárgy magassága meghaladja a 30 m -t, akkor a zárt fővezeték -villámhárító magasságát a szoftver segítségével határozzák meg. Ugyanezt kell tenni egy összetett alakú zárt kontúr esetében is.

Miután megválasztotta a villámhárítók védelmi zónái szerinti magasságát, ajánlott számítógépes eszközökkel ellenőrizni az áttörés tényleges valószínűségét, és nagy biztonsági tartalék esetén végezzen beállítást a villám alacsonyabb magasságának beállításával rudak.

Az alábbiakban az IEC szabványban (IEC 1024-1-1) meghatározott szabályok vonatkoznak a védőzónák meghatározására a legfeljebb 60 m magasságú objektumokhoz. A tervezés során bármilyen védelmi mód választható, azonban a gyakorlat azt mutatja, hogy az alábbi esetekben célszerű egyéni módszereket használni:

a védőszög módszert egyszerű szerkezetű szerkezetekhez vagy nagy szerkezetek kis részeihez használják;

bonyolult formájú szerkezetekhez alkalmas fiktív gömb módszer;

általában védőháló használata javasolt, különösen a felületek védelmére.

asztal 3.8. Az I - IV. Védelmi szinteknél a védőzóna tetején lévő szögek értékei, a fiktív gömb sugarai, valamint a megengedett legnagyobb rácssejt -távolságok vannak megadva.

3.8. Táblázat - A villámhárítók IEC ajánlásai szerinti számítási paraméterei

Védelmi szint	Dummy gömb sugara R, m	Injekció a° , a villámhárító csúcsán különböző magasságú épületekhez h, m	Rács cellalépés, m
Védelmi szint	Dummy gömb sugara R, m		Rács cellalépés, m




* Ezekben az esetekben csak rácsok vagy próbabábu alkalmazható.

A villámhárító rudakat, árbocokat és kábeleket úgy kell elhelyezni, hogy a szerkezet minden része a függőlegeshez képest a szögben kialakított védőzónában legyen. A védőszög a táblázat szerint van kiválasztva. 3.8, és h a villámhárító magassága a védendő felület felett.

A védőszög módszert nem alkalmazzák, ha h táblázatban meghatározott fiktív gömb sugaránál nagyobb. 3.8 a megfelelő szintű védelem érdekében.

A fiktív gömb módszerrel egy védelmi zónát határoznak meg a szerkezet egy részének vagy területeinek, amikor a táblázat szerint. 3.4 a védőzóna védőszög általi meghatározása kizárt. Egy tárgy védettnek minősül, ha a fiktív gömbnek, amely hozzáér a villámhárító felületéhez és a síkhoz, amelyre fel van szerelve, nincs közös pontja a védett objektummal.

A háló védi a felületet, ha az alábbi feltételek teljesülnek:

a hálóvezetők a tető szélén futnak, a tető túlnyúlik az épület teljes méretén;

a hálóvezető a tető gerincén halad, ha a tető lejtése meghaladja az 1/10 -et;

a szerkezet oldalsó felületeit a fiktív gömb sugaránál magasabb szinteken (lásd 3.8. táblázat) villámhárító vagy háló védi;

a rács cella mérete nem nagyobb, mint a táblázatban megadott. 3,8;

a rács oly módon készült, hogy a villámáramnak mindig legalább két különböző útja volt a földelő elektródához; semmilyen fém alkatrész ne nyúljon túl a háló külső kontúrjain.

A hálóvezetőket a lehető legrövidebbre kell fektetni.

3.3.4. A gerinc és a zónán belüli kommunikációs hálózatok elektromos fémkábel-távvezetékeinek védelme

3.3.4.1. Az újonnan tervezett kábelvezetékek védelme

A fő- és a zónán belüli kommunikációs hálózatok *újonnan tervezett és rekonstruált kábelvonalain védtelen intézkedéseket kell biztosítani azokon a területeken, ahol a sérülés valószínűsűrűsége (a veszélyes villámcsapások valószínű száma) meghaladja a táblázatban megadott megengedett értéket . 3.9.

* Gerinchálózatok - hálózatok az információ nagy távolságokra történő továbbítására;

intrazonális hálózatok - hálózatok információátvitelhez a regionális és kerületi központok között.

3.9. Táblázat - Veszélyes villámcsapások megengedett száma 100 útvonalon évente elektromos kommunikációs kábelek esetén

3.3.4.2. A meglévők közelében lefektetett új vezetékek védelme

Ha a vetített kábelvezetéket a meglévő kábelvezeték közelében fektetik le, és az utóbbi tényleges sérüléseinek száma legalább 10 éves működési időszak alatt ismert, akkor a villámcsapás elleni védelem tervezésekor a megengedett sérülési sűrűség normája figyelembe kell venni a meglévő kábelvezeték tényleges és számított sérülékenysége közötti különbséget.

Ebben az esetben a megengedett sűrűség n 0 A tervezett kábelvezeték sérülése a megengedett sűrűség táblázatból való megszorzásával állapítható meg. 3,9 a számított arányról n oés tényleges n f a meglévő kábel villámcsapás okozta károsodási aránya az útvonal 100 km -enként évente:

3.3.4.3. A meglévő kábelvezetékek védelme

A meglévő kábelvezetékeken védintézkedéseket hajtanak végre azokon a területeken, ahol villámcsapás okozta károkat, és a védett terület hosszát a terepviszonyok határozzák meg (egy domb vagy egy megnövelt talajállóságú terület hossza stb.) , de a sérülés mindkét oldalán legalább 100 m -t kell venni. Ezekben az esetekben biztosítják a villámvédelmi kábelek talajba fektetését. Ha egy már védett kábelvezeték sérült, akkor a kár elhárítása után ellenőrzik a villámvédelmi eszközök állapotát, és csak ezt követően döntenek arról, hogy kiegészítő védelmet szerelnek fel kábelek fektetésével vagy a meglévő kábel cseréjével. jobban ellenáll a villámcsapásoknak. A védelmi munkákat a villámkár megszüntetése után azonnal el kell végezni.

3.3.5. A gerinc és a zónán belüli kommunikációs hálózatok optikai kábelátviteli vonalainak védelme

3.3.5.1. Megengedett számú veszélyes villámcsapás a gerinc és a zónán belüli kommunikációs hálózatok optikai vonalaiba

A gerinchálózat és a zónán belüli kommunikációs hálózatok tervezett optikai kábelátviteli vonalain a villámcsapás okozta károk elleni védekezést minden bizonnyal biztosítják azokon a területeken, ahol a veszélyes villámcsapások valószínű száma (a sérülések valószínű sűrűsége) meghaladja a megengedett értékeket táblázatban feltüntetett szám. 3.10.

3.10. Táblázat - Veszélyes villámcsapások megengedett száma 100 útvonalon évente optikai kommunikációs kábelek esetén

Az optikai kábel átviteli vonalak tervezésekor a táblázatban megadottnál nem alacsonyabb villámállóságú kábeleket terveznek használni. 3.11, a kábelek céljától és a fektetési körülményektől függően. Ebben az esetben a kábelek nyílt területeken történő lefektetésekor rendkívül ritkán lehet szükség védőintézkedésekre, csak olyan területeken, ahol nagy a talajállóság és fokozott a zivatar.

3.3.5.3. A meglévő optikai kábelvezetékek védelme

A meglévő optikai kábel távvezetékeken védintézkedéseket hajtanak végre azokon a területeken, ahol villámcsapás okozta károkat, és a védett terület hosszát a terepviszonyok határozzák meg (egy domb vagy egy megnövelt talajállóságú terület hossza stb.) .), de a sérülés helyétől minden irányban legalább 100 m -re kell lennie. Ezekben az esetekben gondoskodni kell a védővezetékek lefektetéséről.

A védőintézkedések berendezésén végzett munkákat a villámkár megszüntetése után azonnal el kell végezni.

3.3.6. Védelem a faluban lefektetett elektromos és optikai kommunikációs kábelek villámcsapásai ellen

Kábelek telepítésekor egy településen, kivéve a kereszteződést és a 110 kV feletti feszültségű légvezetékek megközelítését, a villámcsapás elleni védelem nem biztosított.

3.3.7. Kábelek védelme az erdő szélén, szabadon álló fák, oszlopok, árbocok közelében

Az erdő szélén lefektetett kommunikációs kábelek, valamint a 6 m -nél magasabb magasságú tárgyak (leválasztott fák, kommunikációs vezetéktartók, elektromos vezetékek, villámhárítók stb.) Védelme biztosított, ha a kábel közötti távolság és a tárgy (vagy annak föld alatti része) kisebb, mint a táblázatban megadott távolságok. 3.12 a földi ellenállás különböző értékeihez.

3.12. Táblázat - Megengedett távolságok a kábel és a földhurok (támasz) között

4. VÉDELEM A VILÁGÍTÁS MÁSODIK HATÁSAI ELLEN

4.1. ÁLTALÁNOS RENDELKEZÉSEK

A 4. szakasz meghatározza az elektromos és elektronikus rendszerek villámlás másodlagos hatásai elleni védelem alapelveit, figyelembe véve az IEC ajánlását (IEC 61312 szabványok). Ezeket a rendszereket számos iparágban használják, amelyek meglehetősen összetett és drága berendezéseket használnak. Érzékenyebbek a villámlás hatásaira, mint a korábbi generációk eszközei, ezért különleges intézkedéseket kell hozni, hogy megvédjék őket a villámlás veszélyes hatásaitól.

4.2. VILÁGÍTÁS VÉDETT ZÓNÁK

Az elektromos és elektronikus rendszerek helyét különböző védelmi fokozatú zónákra kell osztani. A zónákat az elektromágneses paraméterek jelentős változása jellemzi a határokon. Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb a zónaszám, annál alacsonyabbak az elektromágneses mezők paraméterei, feszültségáramok a zónatérben.

A 0. zóna olyan zóna, ahol minden objektum közvetlen villámcsapásnak van kitéve, és ezért a teljes villámáram átfolyhat rajta. Ezen a területen az elektromágneses mező maximális értéke van.

Zóna 0 E - olyan zóna, ahol a tárgyakat nem érinti közvetlen villámcsapás, de az elektromágneses mező nem gyengül, és maximális értéke is van.

1. zóna - olyan zóna, ahol a tárgyakat nem éri közvetlen villámcsapás, és a zónán belüli összes vezető elemben az áram kisebb, mint a 0 E zónában; ezen a területen az elektromágneses mező árnyékolással csillapítható.

Egyéb zónák - ezeket a zónákat akkor kell beállítani, ha az áram további csökkentésére és / vagy az elektromágneses mező gyengítésére van szükség; A zónák paramétereire vonatkozó követelményeket a létesítmény különböző övezeteinek védelmére vonatkozó követelményeknek megfelelően határozzák meg.

A védett tér villámvédelmi zónákra való felosztásának általános elveit az ábra mutatja. 4.1.

4.1. Ábra - Az expozíció elleni védelem zónái villám

A zónák határain intézkedéseket kell hozni a határon áthaladó összes fém elem és kommunikáció árnyékolására és csatlakoztatására.

Árnyékolt csatlakozást alkalmazó két térben elkülönített 1 zóna közös zónát képezhet (4.2. Ábra).

4.2. Ábra - Két zóna kombinálása

4.3. ÁRNYÉKOLÁS

Az árnyékolás a fő módszer az elektromágneses interferencia csökkentésére.

Az épületszerkezet fémszerkezete paravánként használható vagy használható. Az ilyen szitaszerkezetet például a tető, a falak, az épület padlózatának acélmegerősítése, valamint a tető fémrészei, homlokzatai, acélkeretei és rácsai képezik. Ez az árnyékoló szerkezet elektromágneses pajzsot képez nyílásokkal (ablakokon, ajtókon, szellőzőnyílásokon, hálós távolságon belül a szerelvényekben, repedések a fémhomlokzaton, nyílások az elektromos vezetékeken stb.). Az elektromágneses mezők hatásának csökkentése érdekében a tárgy összes fém elemét elektromosan kombinálják és csatlakoztatják a villámvédelmi rendszerhez (4.3. Ábra).

4.3. Ábra - Térpajzs acél megerősítésből

Ha a kábelek szomszédos objektumok között futnak, akkor az utóbbiak földelő kapcsolóit csatlakoztatják, hogy növeljék a párhuzamos vezetők számát, és emiatt csökkentsék a kábelekben lévő áramokat. Ezt a követelményt egy rácsföldelő rendszer jól teljesíti. Az okozott interferencia csökkentése érdekében használhatja:

külső árnyékolás;

a kábelvezetékek racionális lefektetése;

áram- és kommunikációs vezetékek árnyékolása.

Mindezeket a tevékenységeket egyszerre lehet végrehajtani.

Ha árnyékolt kábelek vannak a védett térben, akkor azok árnyékolása mindkét végén és a zónahatáron a villámvédelmi rendszerhez van csatlakoztatva.

Az egyik tárgyról a másikra futó kábeleket teljes hosszukban fémcsövekbe, hálódobozokba vagy hálós megerősítésű vasbeton dobozokba fektetik. A csövek, csatornák és kábelpajzsok fém elemei a tárgyak meghatározott közös buszaihoz vannak csatlakoztatva. Fémdobozok vagy tálcák nem használhatók, ha a kábelpajzsok képesek elviselni a várt villámáramot.

4.4. CSATLAKOZÁSOK

Fém elemek csatlakoztatására van szükség a védett tárgyon belüli potenciálkülönbség csökkentése érdekében. A védett tér belsejében elhelyezkedő és a fém elemek és rendszerek villámvédelmi zónáinak határait átlépő kapcsolatok a zónák határán készülnek. A csatlakozásokat speciális vezetékek vagy bilincsek segítségével kell elvégezni, és szükség esetén túlfeszültség -védelmi eszközökkel.

4.4.1. Zóna határkapcsolatok

Az objektumhoz kívülről belépő összes vezető csatlakozik a villámvédelmi rendszerhez.

Ha külső vezetők, tápkábelek vagy kommunikációs kábelek különböző helyeken lépnek be az objektumba, és ezért több közös busz van, akkor az utóbbiak a legrövidebb út mentén egy zárt földelő hurokhoz vagy szerkezeti szerelvényekhez és egy fém külső burkolathoz (ha van) kapcsolódnak. Ha nincs zárt földelő hurok, akkor ezek a közös gyűjtősínek külön földelő elektródákhoz vannak csatlakoztatva, és külső gyűrűvezetővel vagy törött gyűrűvel vannak összekötve. Ha a külső vezetők belépnek a föld feletti tárgyba, akkor a sínek a falakon belül vagy kívül a vízszintes gyűrűs vezetékhez vannak csatlakoztatva. Ez a vezeték viszont csatlakozik az alsó vezetékekhez és szerelvényekhez.

A létesítménybe talajszinten belépő vezetékeket és kábeleket ajánlott azonos szinten csatlakoztatni a villámvédelmi rendszerhez. A közös busz a kábelek épületbe való belépési pontján a lehető legközelebb helyezkedik el a földelő kapcsolóhoz és a szerkezet megerősítéséhez, amelyhez csatlakozik.

A gyűrűs vezeték 5 méterenként szerelvényekhez vagy egyéb árnyékoló elemekhez, például fém burkolathoz van csatlakoztatva. A réz vagy acél horganyzott elektródák minimális keresztmetszete 50 mm 2.

Az információs rendszerekkel rendelkező objektumok közös buszait, ahol a villámáramok hatását minimálisra kell csökkenteni, fémlemezekből kell készíteni, amelyek nagy számú csatlakozást tartalmaznak a szerelvényekhez vagy más árnyékoló elemekhez.

A 0 és 1 zóna határain található érintkezőcsatlakozásokhoz és túlfeszültség -védelmi eszközökhöz a táblázatban megadott áramparaméterek. 2.3. Ha több vezető van, akkor figyelembe kell venni az áramok vezetők közötti eloszlását.

A földi szinten egy tárgyba belépő vezetők és kábelek esetében a villámáram általuk szállított részét megbecsülik.

A csatlakozóvezetékek keresztmetszetét a táblázat határozza meg. 4.1 és 4.2. A 4.1. Táblázatot kell alkalmazni, ha a villámáram több mint 25% -a áramlik át a vezető elemen, és a 4.2. Táblázat, ha kevesebb, mint 25%.

4.1. Táblázat - Vezetékek keresztmetszete, amelyeken keresztül a legtöbb áram áramlik

4.2. Táblázat - Vezetők keresztmetszetei, amelyeken keresztül a vonali áram jelentéktelen része áramlik

A túlfeszültség -védelmi eszközt úgy választják ki, hogy ellenálljon a villámáram egy részének, korlátozza a túlfeszültségeket és megszakítsa a követő áramokat a fő impulzusok után.

Maximális túlfeszültség U m ah az objektum bejáratánál össze van hangolva a rendszer ellenálló feszültségével.

Tehát az érték U m ax minimálisra csökkentették, a vonalakat minimális hosszúságú vezetőkkel kötik össze a közös busszal.

Minden vezetőképes elem, például a villámvédelmi zónák határait átlépő kábelvezetékek ezen a határon vannak összekötve. A csatlakoztatás közös buszon történik, amelyhez árnyékolás és egyéb fém elemek (például berendezések házai) is csatlakoznak.

A terminálok és a túlfeszültség-elnyomók esetében az aktuális paramétereket eseti alapon értékelik. A maximális túlfeszültséget minden határon össze kell hangolni a rendszer ellenálló feszültségével. A különböző zónák határain lévő túlfeszültség -védelmi eszközöket az energiahatékonyság szempontjából is összehangolják.

4.4.2. Csatlakozások a védett köteten belül

Minden jelentős méretű vezető vezető elem, mint például a felvonó sínei, daruk, fémpadlók, fém ajtókeretek, csövek, kábeltálcák, a legrövidebb út mentén a legközelebbi közös buszhoz vagy más közös összekötő elemhez van csatlakoztatva. Kívánatos további vezető elemek csatlakoztatása is.

A csatlakozóvezetékek keresztmetszetét a táblázat mutatja. 4.2. Feltételezzük, hogy a villámáramnak csak kis töredéke folyik az összekötő vezetőkben.

Az információs rendszerek minden nyitott vezető része egyetlen hálózatba van kapcsolva. Különleges esetekben előfordulhat, hogy egy ilyen hálózatnak nincs kapcsolata a földelő elektródával.

Az információs rendszerek fém alkatrészeit, például házakat, burkolatokat vagy kereteket kétféleképpen lehet a földelő elektróda rendszerhez csatlakoztatni.

A csatlakozások első alapvető konfigurációja radiális rendszer vagy rács formájában.

Sugárirányú rendszer használatakor minden fémrésze szigetelt a földelő elektródától, kivéve az egyetlen csatlakozási pontot. Jellemzően egy ilyen rendszert viszonylag kis tárgyakhoz használnak, ahol minden elem és kábel egy ponton lép be az objektumba.

A radiális földelőrendszer csak egy ponton csatlakozik a közös földelőrendszerhez (4.4. Ábra). Ebben az esetben a berendezések közötti összes vezetéket és kábelt párhuzamosan kell vezetni a csillagképző földelő vezetékekkel, hogy csökkentse az induktivitási hurkot. Az egy ponton történő földelésnek köszönhetően a villámcsapás során megjelenő alacsony frekvenciájú áramok nem jutnak be az információs rendszerbe. Ezenkívül az információs rendszeren belüli alacsony frekvenciájú interferencia forrásai nem hoznak létre áramokat a földelőrendszerben. A vezetékeket kizárólag a potenciálkiegyenlítő rendszer központi pontján kell a védőzónába bevinni. A megadott közös pont egyben a legjobb csatlakozási pont a túlfeszültség -védelmi eszközökhöz.

4.4. Ábra - A tápegység és a kommunikációs vezetékek csatlakozási rajza csillag alakú potenciálkiegyenlítő rendszerrel

Háló használatakor annak fémrészei nincsenek elkülönítve az általános földelőrendszertől (4.5. Ábra). A háló számos ponton csatlakozik a teljes rendszerhez. Általában a hálót kiterjesztett nyitott rendszerekhez használják, ahol a berendezéseket nagyszámú különböző vezeték és kábel köti össze, és ahol különböző helyeken lépnek be a létesítménybe. Ebben az esetben a teljes rendszer alacsony impedanciájú minden frekvencián. Ezenkívül nagyszámú rövidre zárt háló kontúr gyengíti az információs rendszer közelében lévő mágneses mezőt. A védett területen lévő eszközöket a legrövidebb távolságon keresztül több vezető köti össze egymással, valamint a védett terület fém részeivel és a területképernyővel. Ugyanakkor a készülékben rendelkezésre álló fém alkatrészeket maximálisan kihasználják, mint például a padló, a falak és a tető szerelvényei, fémrácsok, nem elektromos célú fémberendezések, például csövek, szellőző- és kábelcsatornák .

4.5. Ábra - A potenciálkiegyenlítő rendszer hálószerű megvalósítása

Mind a sugárirányú, mind a hálókonfiguráció összetett rendszerré kombinálható, amint az az ábrán látható. 4.6. Általában, bár nem szükséges, a helyi földelő hálózat összekötése az általános rendszerrel a villámvédelmi zóna határán történik.

4.6. Ábra - A potenciálkiegyenlítő rendszer komplex megvalósítása

4.5. FÖLDELÉS

A villámvédelmi földelő eszköz fő feladata, hogy a villámáram lehető legnagyobb részét (50% -át vagy többet) a földbe terelje. Az áram többi része az épületnek megfelelő kommunikáción (kábelköpeny, vízvezeték stb.) Keresztül áramlik. Ebben az esetben magán a földelő elektródán nem keletkeznek veszélyes feszültségek. Ezt a feladatot az épület alatti és körüli hálórendszer végzi. A földelővezetékek hálóhurkot képeznek, amely összeköti a betonvasalást az alapzat alján. Ez egy általános módszer elektromágneses pajzs létrehozására az épület alján. Az épület körüli és / vagy az alapzat kerületén lévő betonban lévő gyűrűs vezeték földelő vezetékekkel van csatlakoztatva a földelő rendszerhez, általában 5 m -enként. Ezekhez a gyűrűs vezetékekhez külső földelővezeték csatlakoztatható.

Az alapzat alján található beton megerősítés csatlakozik a földelőrendszerhez. A megerősítésnek rácsot kell képeznie, általában 5 m -enként a földelőrendszerhez csatlakoztatva.

Horganyzott acélháló használható általában 5 m szembőséggel, hegesztve vagy mechanikusan rögzítve a megerősítő rudakhoz, általában 1 m -enként. A hálóvezetékek végei földelővezetékekként szolgálhatnak a csíkok összekötésére. Ábrán. A 4.7 és 4.8 példák szemhéj földelő eszközöket mutatnak be.

A földelő kapcsoló és a csatlakozórendszer közötti kapcsolat létrehozza a földelőrendszert. A földelő rendszer fő feladata az épület és a berendezés bármely pontja közötti potenciális különbség csökkentése. Ezt a problémát úgy oldják meg, hogy nagyszámú párhuzamos utat hoznak létre a villámáramok és az indukált áramok számára, és alacsony frekvenciatartományú hálózatot alkotnak. A többszörös és párhuzamos utak különböző rezonanciafrekvenciákkal rendelkeznek. Több frekvenciafüggő impedancia hurok egyetlen alacsony impedanciájú hálózatot hoz létre, amely zavarja a vizsgált spektrumot.

1 - kapcsolatok hálózata; 2 - földelő kapcsoló

4.7. Ábra - Hálós épület földelése

1 - épületek; 2 - torony; 3 - berendezések; 4 - kábeltálca

4.8. Ábra - Az ipari létesítmények hálózata

4.6. TÚLFESZÜLTSÉGVÉDŐ BERENDEZÉSEK

A túlfeszültség -védelmi eszközöket (SPD) két árnyékolózóna határának áramellátási, vezérlési, kommunikációs és távközlési vonalának metszéspontjában telepítik. Az SPD -ket összehangolják, hogy elérjék a terhelés elfogadható eloszlását közöttük a pusztulásnak való ellenállásuknak megfelelően, valamint csökkentsék a védett berendezés villámáram alatt történő megsemmisülésének valószínűségét (4.9. Ábra).

Javasoljuk, hogy az épületbe belépő áram- és kommunikációs vezetékeket egy busszal kösse össze, és az SPD -ket a lehető legközelebb kell elhelyezni. Ez különösen fontos a nem árnyékoló anyagból (fa, tégla stb.) Készült épületekben. Az SPD -ket úgy választják ki és telepítik, hogy a villámáramot elsősorban a 0 és 1 zóna határán lévő földelőrendszerre tereljék.

4.9. Ábra - Példa az SPD beépítésére az épületben

Mivel a villámáram energiája főként a megadott határon oszlik el, a későbbi SPD -k csak az fennmaradó energiától és az elektromágneses mező hatásaitól védenek az 1. zónában. és kábeleket használnak.

Az erőművek szigetelésének összehangolására és a védett berendezések sérülésállóságára vonatkozó követelmények alapján ki kell választani az SPD feszültségszintet a maximális érték alá úgy, hogy a védett berendezésre gyakorolt hatás mindig a megengedett feszültség alatt legyen. Ha a sérülésekkel szembeni ellenállás szintje nem ismert, indikatív vagy vizsgálati szintet kell használni. Az SPD -k száma a védett rendszerben a védett berendezés sérülésekkel szembeni ellenállásától és az SPD -k jellemzőitől függ.

4.7. BERENDEZÉSEK VÉDELME MEGLÉVŐ ÉPÜLETEKBEN

A kifinomult elektronikus berendezések növekvő használata a meglévő épületekben jobb védelmet igényel a villámlás és más elektromágneses interferencia ellen. Figyelembe veszik, hogy a meglévő épületekben a szükséges villámvédelmi intézkedéseket az épület jellemzőinek figyelembevételével választják ki, például a szerkezeti elemeket, a meglévő áramellátó és információs berendezéseket.

A védőintézkedések szükségességét és azok megválasztását a tervezés előtti kutatás szakaszában összegyűjtött kezdeti adatok alapján határozzák meg. Az ilyen adatok hozzávetőleges listáját a táblázat tartalmazza. 4.3 - 4.6.

4.3. Táblázat - Kiinduló adatok az épületről és a környezetről

	Jellegzetes
	Építőanyag - falazat, tégla, fa, vasbeton, acélváz
	Egy épület, vagy több különálló blokk nagy számú kapcsolattal
	Alacsony és lapos vagy magas épület (épület méretei)
	Össze vannak kötve a szerelvények az egész épületben?
	A fém burkolat elektromosan csatlakozik?
	Ablakméretek
	Van külső villámvédelmi rendszer?
	A külső villámvédelmi rendszer típusa és minősége
	Talajtípus (kő, föld)
	A szomszédos épületek földelt elemei (magasság, távolság)

4.4. Táblázat - A berendezésre vonatkozó kezdeti adatok

4.5. Táblázat - A berendezés jellemzői

4.6. Táblázat - A védelmi koncepció megválasztásával kapcsolatos egyéb adatok

A kockázatelemzés és a fenti táblázat adatai alapján. 4.3 - 4.6 döntés születik a villámvédelmi rendszer kiépítésének vagy rekonstrukciójának szükségességéről.

4.7.1. Védelmi intézkedések külső villámvédelmi rendszer használatakor

A fő feladat az optimális megoldás megtalálása a külső villámvédelmi rendszer és egyéb intézkedések javítására.

A külső villámvédelmi rendszer továbbfejlesztése:

1) az épület külső fémburkolatának és tetőjének beépítése a villámvédelmi rendszerbe;

2) további vezetők használata, ha a szerelvények az épület teljes magasságában vannak összekötve - a tetőtől a falakon át az épület földeléséig;

3) a fém lejtők közötti rések csökkenése és a villámhármas cella dőlésszögének csökkenése;

4) összekötő szalagok (rugalmas lapos vezetők) felszerelése a szomszédos, de szerkezetileg elkülönített blokkok közötti illesztéseknél; a sávok közötti távolságnak a lejtők közötti távolság felének kell lennie;

5) hosszú vezeték csatlakoztatása egyedi építőelemekkel; általában csatlakozásra van szükség a kábeltálca minden sarkában, és az összekötő csíkokat a lehető legrövidebbre kell tartani;

6) közös villámvédelmi rendszerhez csatlakoztatott külön villámhárítókkal történő védelem, ha a tető fémrészei közvetlen villámcsapás elleni védelmet igényelnek; A légterminálnak biztonságos távolságban kell lennie a megadott elemtől.

4.7.2. Védőintézkedések kábelek használatakor

A túlfeszültség csökkentésére hatékony intézkedések a racionális kábelvezetés és árnyékolás. Ezek az intézkedések annál fontosabbak, annál kevésbé védik a külső villámvédelmi rendszert.

A nagy hurkok elkerülhetők, ha a tápkábeleket és az árnyékolt kommunikációs kábeleket együtt vezetik. A pajzs mindkét végén csatlakozik a berendezéshez.

Minden további árnyékolás, például a vezetékek és kábelek vezetése fémcsövekben vagy tálcákban a padlók között, csökkenti az összekötő rendszer impedanciáját. Ezek az intézkedések a legfontosabbak magas vagy hosszú épületek esetében, vagy amikor a berendezéseknek különösen megbízhatónak kell lenniük.

Az SPD telepítésének előnyben részesített helyei a 0/1 és 0/1/2 zónák határai, amelyek az épület bejáratánál találhatók.

Általános szabály, hogy az általános csatlakozóhálózatot üzemmódban nem használják áram- vagy információáramkör visszatérő vezetőjeként.

4.7.3. Óvintézkedések antennák és egyéb berendezések használatakor

Ilyen berendezések például a különböző külső eszközök, mint például antennák, meteorológiai érzékelők, kültéri kamerák, kültéri érzékelők ipari létesítményekben (nyomás, hőmérséklet, áramlási sebesség, szelep helyzete stb.) És minden más elektromos, elektronikus és rádióberendezés, amelyek kívülre vannak felszerelve épület, árboc vagy ipari tartály.

Ha lehetséges, a villámhárítót úgy kell felszerelni, hogy a berendezés védve legyen a közvetlen villámcsapásoktól. Technológiai okokból az egyes antennák teljesen nyitva maradnak. Néhányuk beépített villámvédelmi rendszerrel rendelkezik, és sérülés nélkül ellenáll a villámcsapásnak. Más, kevésbé árnyékolt antennatípusok esetén szükség lehet SPD -re a tápkábelen, hogy megakadályozza a villámáram áramlását az antenna kábelén keresztül a vevőegységhez vagy az adóhoz. Ha van külső villámvédelmi rendszer, akkor az antennatartók hozzá vannak erősítve.

Az épületek közötti kábelek feszültsége megelőzhető, ha azokat csatlakoztatott fémtálcákba vagy csövekbe vezeti. Az antennához csatlakoztatott berendezéshez vezető összes kábelt egy ponton a csőből kivezetéssel kell levezetni. Fordítson maximális figyelmet a tárgy árnyékoló tulajdonságaira, és fektesse a kábeleket csőszerű elemeibe. Ha ez nem lehetséges, mint a technológiai tartályok esetében, akkor a kábeleket kívül, de a lehető legközelebb kell elhelyezni a tárgyhoz, a lehető legjobban kihasználva az olyan természetes szitákat, mint a fém létrák, csövek stb. L-Az alakú sarokdarabok a kábeleket a sarokban belül helyezik el a maximális természetes védelem érdekében. Végső megoldásként legalább 6 mm 2 keresztmetszetű potenciálkiegyenlítő vezetőt kell elhelyezni az antenna kábel mellett. Mindezek az intézkedések csökkentik a kábelek és az épület által kialakított hurokban az indukált feszültséget, és ennek megfelelően csökkentik a köztük lévő meghibásodás valószínűségét, azaz annak valószínűsége, hogy a berendezés belsejében ív keletkezik a hálózat és az épület között.

4.7.4. Az épületek közötti tápkábelek és kommunikációs kábelek védelmi intézkedései

Az épületek közötti kapcsolatokat két fő típusba sorolják: fémburkolatú tápkábelek, fém (csavart érpárú, hullámvezetők, koaxiális és többmagos kábelek) és száloptikai kábelek. A védelmi intézkedések a kábeltípusoktól, azok számától és a két épület villámvédelmi rendszereinek csatlakoztatásától függenek.

A teljesen szigetelt száloptikai kábel (fém megerősítés, nedvességvédő fólia vagy acél belső vezeték nélkül) további védőintézkedések nélkül alkalmazható. Az ilyen kábel használata a legjobb megoldás, mivel teljes védelmet nyújt az elektromágneses hatásokkal szemben. Ha azonban a kábel kiterjesztett fém elemet tartalmaz (a távoli tápegységhez tartozó vezetékek kivételével), akkor az utóbbinak az épület általános bekötési rendszeréhez csatlakoztatott bejáratánál kell lennie, és nem léphet közvetlenül az optikai vevőbe vagy adóba. . Ha az épületek közel helyezkednek el egymáshoz, és villámvédelmi rendszereik nincsenek csatlakoztatva, akkor előnyös, ha fém elemek nélküli száloptikai kábelt használnak, hogy elkerüljék ezekben az elemekben a nagy áramokat és túlmelegedést. Ha van egy kábel csatlakoztatva a villámvédelmi rendszerhez, akkor egy fém elemekkel ellátott optikai kábel használható az áram egy részének elvezetésére az első kábelről.

Fémkábelek épületek között szigetelt villámvédelmi rendszerekkel. A védelmi rendszerek ilyen csatlakoztatásával nagyon valószínű, hogy a kábel mindkét végén sérülés következik be a villámáram áthaladása miatt. Ezért SPD -t kell felszerelni a kábel mindkét végére, és lehetőség szerint két épület villámvédelmi rendszereit is csatlakoztatni, és a kábelt csatlakoztatott fémtálcákba fektetni.

Fémkábelek épületek között, összekapcsolt villámvédelmi rendszerekkel. Az épületek közötti kábelek számától függően a védintézkedések magukban foglalhatják a kábeltálcák összekötését több kábellel (új kábelek esetén) vagy nagy számú kábellel, mint például a vegyi előállítás esetén, árnyékolást vagy rugalmas fémtömlőket a többmagos vezérlőkábelekhez. Ha a kábel mindkét végét a villámvédelmi rendszerekhez csatlakoztatja, gyakran elegendő árnyékolást biztosít, különösen akkor, ha sok kábel van, és az áram eloszlik közöttük.

1. Működési és műszaki dokumentáció kidolgozása

Minden szervezetben és vállalkozásban, a tulajdonjog formájától függetlenül, ajánlott üzemeltetési és műszaki dokumentáció -készlettel rendelkezni azoknak az objektumoknak a villámvédeleméhez, amelyekhez villámvédelmi berendezés szükséges.

A villámvédelem működési és műszaki dokumentációja a következőket tartalmazza:

Magyarázó jegyzet;

Villámvédelmi zóna diagramok;

Munkavázlatok a villámhárítók szerkezeteiről (építési rész), a villámlás másodlagos megnyilvánulásai elleni védelem szerkezeti elemei, a nagy potenciálú sodródások a földön és a föld alatti fémkommunikáción keresztül, a csúszó szikracsatornák és a talajba történő kisülések;

Elfogadási dokumentáció (a villámvédelmi eszközök üzembe helyezésének aktái az alkalmazásokkal együtt: rejtett munkákra vonatkozó cselekmények, valamint a villámvédelmi eszközök tesztelése, valamint a villámlás és a nagy potenciális sodródás másodlagos megnyilvánulásai elleni védelem).

A magyarázó megjegyzés a következőket tartalmazza:

Kezdeti adatok a műszaki dokumentáció kidolgozásához;

A tárgyak villámvédelemének elfogadott módszerei;

Védelmi zónák, földelő elektródák, levezető és védőelemek számítása a villámlás másodlagos megnyilvánulásai ellen.

A magyarázó megjegyzés jelzi a vállalkozást - az üzemeltetési és műszaki dokumentáció készletének kidolgozóját, fejlesztésének alapját, a jelenlegi szabályozási dokumentumok és műszaki dokumentációk listáját, amelyek irányították a projekten végzett munkát, a tervezett eszközre vonatkozó speciális követelményeket.

A villámvédelem kialakításának kezdeti adatai a következők:

A létesítmények általános terve, amely jelzi a villámvédelemnek kitett összes létesítmény, az utak és vasutak, a földi és a föld alatti kommunikáció helyét (fűtővezetékek, technológiai és vízvezeték -vezetékek, elektromos kábelek és vezetékek bármilyen célra stb.);

A védelmi adatok és szerkezetek területén lévő éghajlati viszonyokra vonatkozó adatok (zivatar aktivitásának intenzitása, nagy sebességű szélnyomás, jégfalvastagság stb.), A talaj jellemzői, feltüntetve a talaj szerkezetét, agresszivitását és típusát, a talajvíz szintje;

A talaj fajlagos elektromos ellenállása (Ohm × m) a tárgyak helyén.

A "Tárgyak villámvédelemének elfogadott módszerei" részben ismertetjük az épületek és épületek védelmének kiválasztott módszereit a villámcsatornával való közvetlen érintkezéstől, a villámlás másodlagos megnyilvánulásait és a nagy potenciálú sodródásokat a földi és a föld alatti fémkommunikáción keresztül.

Az ugyanazon szabvány vagy újrafelhasználható projekt szerint épített (tervezett) objektumok, amelyek azonos építési jellemzőkkel és geometriai méretekkel és ugyanazzal a villámvédelmi eszközzel rendelkeznek, egy általános sémával és villámvédelmi zónák számításával rendelkezhetnek. Ezeknek a védett objektumoknak a listája az egyik szerkezet védőzónájának diagramján látható.

Amikor a védelem megbízhatóságát szoftver segítségével ellenőrzik, a számítógépes számítások adatait a tervezési lehetőségek összefoglalása formájában adják meg, és következtetést vonnak le azok hatékonyságáról.

A műszaki dokumentáció kidolgozásakor javasolt a villámhárítók és a földelő elektródák szabványos kialakításainak és a villámvédelemre vonatkozó szabványos munkarajzok maximális kihasználása, ha a villámvédelmi eszközök szabványos kivitelének használata lehetetlen, akkor az egyes elemek munkarajza kidolgozható. : alapok, támaszok, villámhárítók, levezetők, földelő elektródák.

A műszaki dokumentáció mennyiségének csökkentése és az építési költségek csökkentése érdekében ajánlatos a villámvédelmi projekteket ötvözni az általános építési munkákhoz és a vízvezeték- és elektromos berendezések beszereléséhez szükséges munkarajzokkal annak érdekében, hogy a vízvezeték -kommunikációt és a földelő elektródákat villamos készülékekhez használják. védelem.

2. A villámvédelmi eszközök üzembe helyezésének eljárása

Az építéssel (rekonstrukcióval) befejezett objektumok villámvédelmi eszközeit a munkabizottság elfogadja működtetésre, és azokat a technológiai berendezések beszerelése, a berendezések és értékes ingatlanok épületekbe és építményekbe történő beszállítása és átadása előtt átadja a megrendelőnek.

A villámvédelmi eszközök átvételét az üzemeltetési létesítményekben egy munkabizottság végzi.

A munkabizottság összetételét a megrendelő határozza meg, a munkabizottság általában a következők képviselőit foglalja magában:

Az elektromos berendezésekért felelős személy;

Szerződő szervezet;

Tűzvédelmi ellenőrzések.

A munkabizottság a következő dokumentumokkal rendelkezik:

Villámvédelmi eszközök jóváhagyott projektjei;

Rejtett munkákra vonatkozó tanúsítványok (a földelővezetékek és a levezető vezetékek eszközén és beszerelésénél, ellenőrzésre nem hozzáférhetők);

A villámvédelmi eszközök tesztelése és a villámlás másodlagos megnyilvánulásai, valamint a nagy potenciálok sodródása elleni védekezés a földi és földalatti fémkommunikáción keresztül (adatok az összes földelő elektróda ellenállásáról, a villámhárítók beszerelésének vizsgálata és ellenőrzése, vezetők, földelő elektródák, azok rögzítőelemei, az áramvezető elemek közötti elektromos kapcsolatok megbízhatósága stb.).

A munkavédelmi bizottság elvégzi a villámvédelmi eszközök telepítésével kapcsolatos befejezett építési és szerelési munkák teljes körű ellenőrzését és ellenőrzését.

Az újonnan épített létesítmények villámvédelmi eszközeinek elfogadását a villámvédelmi berendezések berendezéseinek átvételével formalizálják. A villámvédelmi berendezések üzembe helyezését rendszerint az illetékes állami ellenőrzési és felügyeleti szervek törvényei-engedélyei formálják.

A villámvédelmi berendezések üzembe helyezése után a villámvédelmi eszközök útlevelét és a villámvédelmi eszközök földelő elektródjainak útlevelét állítják ki, amelyeket az elektromos rendszerért felelős személy őriz meg.

A szervezet vezetője által jóváhagyott aktusokat, valamint a rejtett munkára és a mérési jegyzőkönyvekre vonatkozó benyújtott aktusokat a villámvédelmi eszközök útlevele tartalmazza.

3. Villámvédelmi eszközök működése

Az épületek, építmények és tárgyak külső berendezéseinek villámvédelmi eszközeit a fogyasztók elektromos berendezéseinek műszaki üzemeltetésére vonatkozó szabályoknak és ezen utasítás utasításainak megfelelően üzemeltetik. A tárgyak villámvédelmi eszközeinek működtetése a szükséges szervizelhetőség és megbízhatóság állapotának fenntartása.

A villámvédelmi eszközök működésének folyamatos megbízhatósága érdekében minden évben a zivatar szezon kezdete előtt minden villámvédelmi eszközt ellenőriznek és ellenőriznek.

Az ellenőrzéseket a villámvédelmi rendszer telepítése után is elvégzik, a villámvédelmi rendszer bármilyen módosítása után, a védett tárgy sérülése után. Minden ellenőrzést a munkaprogramnak megfelelően hajtanak végre.

Az MZU állapotának ellenőrzéséhez meg kell adni az ellenőrzés okát, és a következőket kell megszervezni:

Az MZU ellenőrzésének bizottsága, a villámvédelem ellenőrzésével foglalkozó bizottság tagjainak funkcionális feladatainak megjelölésével;

Munkacsoport a szükséges mérésekkel kapcsolatban;

Az ellenőrzés időzítése.

A villámvédelmi eszközök ellenőrzése és tesztelése során ajánlott:

Szemrevételezéssel (távcső segítségével) ellenőrizze a villámhárítók és a levezető vezetők épségét, a csatlakozásuk és az árbocokhoz való rögzítés megbízhatóságát;

Azonosítsa a villámvédelmi eszközök elemeit, amelyek cseréjét vagy javítását igénylik mechanikai szilárdságuk megsértése miatt;

Határozza meg a villámvédelmi eszközök egyes elemeinek korróziós pusztulásának mértékét, tegyen intézkedéseket a korrózióvédelem és a korrózió által károsodott elemek megerősítése érdekében;

Ellenőrizze a villámvédelmi eszközök minden eleme feszültség alatt álló részei közötti elektromos kapcsolatok megbízhatóságát;

Ellenőrizze a villámvédelmi eszközök megfelelőségét a létesítmények rendeltetésének, és ha az előző időszakban építési vagy technológiai változások történtek, vázolja fel a villámvédelem korszerűsítésére és rekonstrukciójára vonatkozó intézkedéseket ezen utasítás előírásainak megfelelően;

Finomítsa a villámvédelmi eszközök végrehajtó áramkörét, és határozza meg a villámáram útjait, amelyek az elemein keresztül terjednek a villámcsapás során a villámcsapás villámrúdba történő szimulálásával, a villámhárító és a távoli áramelektródák között összekapcsolt speciális mérőkomplexum segítségével;

Mérje meg az impulzusáram-szórási ellenállás értékét az "ampermérő-voltmérő" módszerrel egy speciális mérőkomplexum segítségével;

Mérje meg az impulzus túlfeszültség értékeit az áramellátó hálózatokban villámcsapás alatt, a potenciális eloszlást a fémszerkezetek és az épület földelő rendszere között úgy, hogy villámcsapást szimulál egy villámhárítóba egy speciális mérőkomplexum segítségével;

Mérje meg az elektromágneses mezők értékét a villámvédelmi eszköz helyének közelében, villámcsapást villámhárítóba szimulálva speciális antennákkal;

Ellenőrizze a villámvédelemhez szükséges dokumentáció rendelkezésre állását.

Valamennyi mesterséges földelővezetéket, lefelé vezető vezetéket és csatlakozóhelyeiket hat éven keresztül időszakos ellenőrzésnek vetik alá (az I. kategóriájú objektumok esetében), miközben évente a teljes számuk legfeljebb 20% -át ellenőrzik. A korrodált földelőelektródákat és levezetőket újakra kell cserélni, ha azok keresztmetszeti területe több mint 25%-kal csökken.

A villámvédelmi eszközök rendkívüli ellenőrzését természeti katasztrófák (hurrikán szél, árvíz, földrengés, tűz) és rendkívüli intenzitású zivatarok után kell elvégezni.

A villámvédelmi eszközök földelési ellenállásának rendkívüli méréseit a javítási munkák befejezése után kell elvégezni mind a villámvédelmi eszközökön, mind a védett tárgyakon és azok közelében.

Az ellenőrzések eredményeit törvények alkotják, útlevelekbe és a villámvédelmi eszközök állapotának rögzítésére szolgáló naplóba írják be.

A kapott adatok alapján tervet készítenek az ellenőrzések és vizsgálatok során feltárt villámvédelmi eszközök hibáinak kijavítására és kiküszöbölésére.

A védett épületek és objektumok, villámvédelmi eszközök közelében, valamint azok közelében végzett földmunkákat általában az üzemeltető szervezet engedélyével végzik, amely a villámvédelmi eszközök biztonságát felügyelő felelős személyeket jelöl ki.

Zivatar idején a villámvédelmi eszközökön és azok közelében nem végeznek munkát.

1. Bemutatkozás. egy

2. Általános rendelkezések. 2

2.1. Kifejezések és meghatározások. 2

2.2. Az épületek és építmények villámvédelmi eszköz szerinti besorolása .. 3

2.3. Villámáram paraméterek. 4

2.3.1. A villámáramok hatásainak osztályozása. öt

2.3.2. A villámáram paraméterei, a közvetlen villámcsapás elleni védekezési eszközök szabványosítására javasolt. öt

2.3.3. A villám sűrűsége a földbe csap

2.3.4. A villámáram paraméterei, amelyeket a villám elektromágneses hatásai elleni védekezési eszközök szabványosítására javasoltak. öt

3. Védelem a közvetlen villámcsapás ellen. 7

3.1. A villámvédelmi eszközök komplexuma .. 7

3.2. Külső villámvédelmi rendszer. 7

3.2.1. Villámhárítók. 7

3.2.2. Levezető vezetők .. 8

3.2.3. Földelő kapcsolók. 10

3.2.4. A külső mzs elemeinek rögzítése és összekapcsolása .. 10

3.3. A villámhárítók kiválasztása. 10

3.3.1. Általános szempontok. 10

3.3.2. Tipikus védőzónák a rúd és a felsővezeték -villámhárítók számára. tizenegy

3.3.4. A gerinc és a zónán belüli kommunikációs hálózatok elektromos fémkábel-távvezetékeinek védelme. 18

3.3.5. A gerinc és a zónán belüli kommunikációs hálózatok optikai kábelátviteli vonalainak védelme. tizenkilenc

3.3.6. Védelem a faluban lefektetett elektromos és optikai kommunikációs kábelek villámcsapásai ellen. húsz

3.3.7. Kábelek védelme az erdő szélén, szabadon álló fák, oszlopok, árbocok közelében. húsz

4. Védelem a villámlás másodlagos hatásai ellen. 21

4.1. Általános rendelkezések. 21

4.2. Villámvédelmi zónák. 21

4.3. Árnyékolás. 22

4.4. Kapcsolatok. 23

4.4.1. Kapcsolatok a zónák határain. 23

4.4.2. Csatlakozások a védett köteten belül. 24

4.5. Földelés. 26

4.6. Túlfeszültség -védelmi eszközök. 28

4.7. A meglévő épületek berendezéseinek védelme. 29

4.7.1. védelmi intézkedések külső villámvédelmi rendszer használatakor .. 30

4.7.2. Védőintézkedések kábelek használatakor. 31

4.7.3. Védőintézkedések antennák és egyéb berendezések használatakor. 31

4.7.4. Az épületek közötti tápkábelek és kommunikációs kábelek védelmi intézkedései. 32

Referenciakiegészítés

az épületek, építmények és ipari kommunikációk villámvédelmi eszközére vonatkozó utasításhoz (SO 153-34.21.122-2003)

Üzemeltetési és műszaki dokumentáció, a villámvédelmi eszközök üzembe helyezésének és működtetésének eljárása

1. Működési és műszaki dokumentáció kidolgozása

Minden szervezetben és vállalkozásban, függetlenül a tulajdonjog formájától, ki kell dolgozni egy olyan üzemeltetési és műszaki dokumentációt, amely az objektumok villámvédelmét szolgálja, amelyekhez villámvédelmi berendezés szükséges.

A villámvédelem működési és műszaki dokumentációjának tartalmaznia kell:

magyarázó jegyzet,

a villámvédelmi zónák diagramjai,

a villámhárító szerkezetek (építési rész) munkarajzai, a villámlás másodlagos megnyilvánulásai elleni védelem szerkezeti elemei, a nagy potenciálú sodródások ellen a föld és a föld alatti fémkommunikáció, a csúszó szikracsatornák és a talajba történő kisülések,

átvételi dokumentáció (a villámvédelmi eszközök üzembe helyezésének aktái az alkalmazásokkal együtt: rejtett munkákra vonatkozó cselekmények, a villámvédelmi eszközök tesztelése, valamint a villámlás és a nagy potenciális sodródás másodlagos megnyilvánulásai elleni védelem).

A magyarázó megjegyzésnek tartalmaznia kell:

a kezdeti adatok az üzemeltetési és műszaki dokumentáció kidolgozásához,

a tárgyak villámvédelemének elfogadott módszerei,

a védőzónák, a földelő elektródák, a levezető és a villámlás másodlagos megnyilvánulásai elleni védőelemek számítása.

A magyarázó megjegyzés meghatározza: a készlet vállalati fejlesztője

üzemeltetési és műszaki dokumentáció, fejlesztésének alapja, a vonatkozó szabályozási dokumentumok és műszaki dokumentáció listája, amely a projekten végzett munkát irányította, a tervezett eszközre vonatkozó speciális követelmények.

A tárgyak villámvédelmének tervezéséhez szükséges kezdeti adatokat a megrendelő állítja össze a tervező szervezet bevonásával, ha szükséges. Tartalmazniuk kell:

a létesítmények főterve, amely feltünteti a villámvédelemnek kitett összes létesítmény, az utak és vasutak, a földi és a föld alatti kommunikáció helyét (fűtővezetékek, technológiai és vízvezeték -vezetékek, elektromos kábelek és vezetékek bármilyen célra stb.),

a védőberendezések és szerkezetek elhelyezésének területén tapasztalható éghajlati viszonyokra vonatkozó adatok (zivatar aktivitásának intenzitása, nagysebességű szélnyomás, jégfalvastagság stb.), a talaj jellemzői, amelyek jelzik a talaj szerkezetét, agresszivitását és típusát, a talajvíz szintjét,

a talaj fajlagos elektromos ellenállása (Ohm m) a tárgyak helyén.

Amikor a védelem megbízhatóságát szoftver segítségével ellenőrzik, a számítógépes számítások adatait a tervezési lehetőségek összefoglalója formájában mutatják be, és következtetést vonnak le azok hatékonyságáról.

A műszaki dokumentáció kidolgozásakor a lehető legnagyobb mértékben a villámhárítók és a földelő elektródák szabványos kialakításait és a villámvédelem szabványos munkarajzait kell használni, amelyeket az illetékes tervező szervezetek dolgoztak ki.

A villámvédelmi eszközök szabványos kialakításának lehetőségének hiányában kidolgozhatók az egyes elemek munkarajzai: alapok, támaszok, villámhárítók, levezetők, földelő elektródák.

A műszaki dokumentáció mennyiségének csökkentése és az építési költségek csökkentése érdekében ajánlott a villámvédelmi projekteket kombinálni az általános építési munkákra vonatkozó rajzokkal, valamint a vízvezeték- és elektromos berendezések szerelési munkáival annak érdekében, hogy a vízvezeték -kommunikáció villámvédelemre használhatók legyenek. és az elektromos eszközök földelő elektródái.

2. A villámvédelmi eszközök üzembe helyezésének eljárása

Villámvédelmi eszközök befejezett épületekhez

(rekonstrukció), a munkabizottság üzembe veszi, és a technológiai berendezések beszerelése, a berendezések és értékes ingatlanok épületekbe és építményekbe történő beszállítása és üzembe helyezése előtt átadja a megrendelőnek.

A villámvédelmi eszközök átvételét az üzemeltetési létesítményekben a munkabizottság aktusa végzi.

A munkabizottság összetételét a megrendelő határozza meg, a munkabizottság általában a következők képviselőit foglalja magában:

az elektromos rendszerért felelős személy,

vállalkozó, tűzvédelmi szolgálat.

A következő dokumentumokat mutatják be a munkabizottságnak: a villámvédelmi eszközök jóváhagyott projektjei,

rejtett munkákra vonatkozó tanúsítványok (az ellenőrzésre nem hozzáférhető földelővezetékek és levezetővezetékek eszközén és telepítésén),

a villámvédelmi eszközök tesztelése, valamint a villámlás másodlagos megnyilvánulásai és a nagy potenciál sodródása elleni védekezés a földi és földalatti fémkommunikáción keresztül (adatok az összes földelő elektróda ellenállásáról, a villámhárítók beszerelésének vizsgálata és ellenőrzése, vezetők, földelő elektródák, azok rögzítőelemei, az áramvezető elemek közötti elektromos kapcsolatok megbízhatósága és

A munkavédelmi bizottság elvégzi a villámvédelmi eszközök telepítésével kapcsolatos befejezett építési és szerelési munkák teljes körű ellenőrzését és ellenőrzését.

Az újonnan épített létesítmények villámvédelmi eszközeinek elfogadását a villámvédelmi berendezések berendezéseinek átvételével formalizálják.

A szervezet vezetője által jóváhagyott aktusokat, valamint a rejtett munkára és a mérési jegyzőkönyvekre vonatkozó benyújtott aktusokat a villámvédelmi eszközök útlevele tartalmazza.

3. Villámvédelmi eszközök működése

A villámvédelmi berendezések rendszeres és rendkívüli karbantartását a villámvédelmi eszközök szakértője, a tervező szervezet képviselője által készített és a szervezet műszaki igazgatója által jóváhagyott szervizprogram szerint végzik.

A villámvédelmi eszközök működésének folyamatos megbízhatósága érdekében minden évben a zivatar szezon kezdete előtt minden villámvédelmi eszközt ellenőriznek és ellenőriznek.

Az MZU állapotának ellenőrzéséhez a szervezet vezetője jelzi az ellenőrzés okát, és megszervezi:

az MZU ellenőrzésének bizottsága a villámvédelem ellenőrzésére szolgáló bizottság tagjainak funkcionális feladatainak megjelölésével,

munkacsoport a szükséges mérések elvégzésére,

feltüntetik az ellenőrzés időpontját.

A villámvédelmi eszközök ellenőrzése és tesztelése során ajánlott:

ellenőrizze szemrevételezéssel (távcső segítségével) az épséget

villámhárítók és levezetők, csatlakozásuk és árbocokhoz való rögzítésük megbízhatósága,

azonosítsa a villámvédelmi eszközök elemeit, amelyek cseréjére vagy javítására szorulnak mechanikai szilárdságuk megsértése miatt,

meghatározza a villámvédelmi eszközök egyes elemeinek korróziós pusztulásának mértékét, intézkedik a korrózió elleni védelemről és a korrózió által károsodott elemek megerősítéséről,

ellenőrizze a villámvédelmi eszközök minden eleme feszültség alatt álló részei közötti elektromos kapcsolatok megbízhatóságát,

ellenőrzi a villámvédelmi eszközök megfelelőségét a létesítmények rendeltetésének, és az előző időszak építési vagy technológiai változásai esetén felvázolja a villámvédelem korszerűsítésére és rekonstrukciójára vonatkozó intézkedéseket ezen utasítás előírásainak megfelelően,

tisztázza a villámvédelmi eszközök végrehajtó áramkörét, és határozza meg a villámáram útjait, amelyek az elemein keresztül terjednek a villámcsapás során a villámcsapás villámrúdba történő szimulálásának módszerével, a villámhárító és a távoli áramelektródák között összekapcsolt speciális mérőkomplexum segítségével ,

mérje meg az impulzusáram terjedésével szembeni ellenállás értékét "ampermérő-voltmérő" módszerrel egy speciális mérőkomplexum segítségével,

villámcsapás idején mérni az impulzusos túlfeszültségek értékét az áramellátó hálózatokban, a potenciális eloszlást a fémszerkezetek és az épület földelő rendszere között úgy, hogy villámcsapást szimulál egy villámhárítóba egy speciális mérőkomplexum segítségével,

mérje meg az elektromágneses mezők értékét a villámvédelmi berendezés helyének közelében, villámcsapást szimulálva villámhárítóvá speciális antennák segítségével,

ellenőrizze a villámvédelmi eszközökhöz szükséges dokumentáció rendelkezésre állását.

Valamennyi mesterséges földelővezetéket, lefelé vezető vezetéket és csatlakozóhelyeiket időszakos ellenőrzésnek kell alávetni 6 évig (I. kategóriájú objektumok esetében), míg a teljes számuk legfeljebb 20% -át évente ellenőrzik. A korrodált földelőelektródákat és levezetőket újakra kell cserélni, ha azok keresztmetszeti területe több mint 25%-kal csökken.

A villámvédelmi eszközök rendkívüli ellenőrzését természeti katasztrófák (hurrikán szél, árvíz, földrengés, tűz) és rendkívüli intenzitású zivatarok után kell elvégezni.

A villámvédelmi berendezések földelési ellenállásának rendkívüli méréseit minden javítási munka befejezése után el kell végezni mind a villámvédelmi eszközökön, mind a védett tárgyakon és azok közelében.

Az ellenőrzések eredményeit törvények alkotják, útlevelekbe és a villámvédelmi eszközök állapotának rögzítésére szolgáló naplóba írják be. A kapott adatok alapján tervet készítenek az ellenőrzések és vizsgálatok során feltárt villámvédelmi eszközök hibáinak kijavítására és kiküszöbölésére.

A védett épületek és objektumok, villámvédelmi eszközök közelében, valamint azok közelében végzett földmunkákat az üzemeltető szervezet engedélyével végzik, amely kijelöli a villámvédelmi eszközök biztonságát felügyelő felelős személyeket.

Zivatar idején tilos mindenféle munkát végezni a villámvédelmi eszközökön és azok közelében.

A dokumentum szövegét ellenõrzik: hivatalos kiadvány 17. sorozat. Dokumentumok a villamosenergia -ipar felügyeletérõl. 27. szám. -M.: JSC "STC" Ipari biztonság ", 2006

Az Orosz Föderáció Energiaügyi Minisztériuma

UTASÍTÁS

az épületek, építmények és ipari kommunikációk villámvédelmi eszközéről

SO 153-34.21.122-2003

2004 r.

Jóváhagyott
az orosz energiaügyi minisztérium utasítására
2003. június 30. 280. sz

UDC 621.316.98 (083.133)
BBKZ 1,247-5
És 724

Az utasítás kidolgozója: doctor tech. Sciences E.M. Bazelyan, N.S. Berlin, Cand. tech. R.K. Boriszov, a műszaki tudományok doktora Tudományok E.S. Kolechitsky, a műszaki tudományok doktora B.K. Maksimov, a műszaki tudományok doktora Sciences E.L. Portnov, orvos technikus. Sciences S.A. Sokolov, Cand. tech. Tudományok A. V. Khlapov

Ez az "utasítás ..." szerepel az NTD villamosenergia-iparban való üzemeltetés nyilvántartásában, a RAO "BES of Russia" OJSC 422. számú, 2003. augusztus 14-i, SO 153-34.21.122 számon kiadott rendelete szerint. -2003 az "Utasítások az épületek és építmények villámvédelem elrendezéséről" helyett (RD.34.21.122-87).

Az utasítás meghatározza a szükséges intézkedéseket és eszközöket, amelyek célja az emberek és haszonállatok biztonsága, az épületek, szerkezetek, ipari kommunikáció, technológiai berendezések és anyagok védelme és védelme a robbanásoktól, tüzektől, pusztítástól és az elektromágneses mező hatásaitól , villámcsapás esetén lehetséges.

Olyan szakembereknek szánják, akik épületeket, szerkezeteket és ipari kommunikációkat terveznek és üzemeltetnek, osztályok hovatartozásától függetlenül.

ELŐSZÓ

Az „Útmutató az épületek, építmények és ipari kommunikációk villámvédelmi eszközére” az „Épületek és építmények villámvédelmi eszközére vonatkozó utasítások” (RD 34.21.122-87) helyett, amelyek 1987 óta voltak érvényben. , de modern körülmények között jelentős felülvizsgálatra szorult.

A bemutatott formában az Utasítás tartalmazza a közvetlen villámcsapás elleni villámvédelem és a villámlás másodlagos megnyilvánulásai elleni védelem alapvető rendelkezéseit.

Ennek az utasításnak a kidolgozásakor a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC) szabványait, az egész orosz szabványokat (GOST) és a tanszéki dokumentumokat (PUE, RD) használták. Ez lehetővé tette a hazai szabványok nemzetközi összehangolását.

Az utasítás először tartalmaz számos új rendelkezést, többek között a villámlás másodlagos hatásai elleni védelemről, az elektromos és optikai kommunikációs kábelek villámcsapás elleni védelméről, a tárgyak villámvédelmi zónáiról 0,999 megbízhatósággal, a szabványosított paraméterekről villámáramok, a védőzónákon az IEC követelményeinek megfelelően.

Ezt az „Útmutatót az épületek, építmények és ipari kommunikációk villámvédelem elrendezésére” az Oroszországi Energiaügyi Minisztérium 2003. június 30 -i 280. számú végzésével hagyták jóvá.

Referenciakiegészítésként ez a kiadvány tartalmaz egy szakaszt, amely az üzemeltetési és műszaki dokumentáció karbantartásának, az üzembe helyezésnek és a villámvédelmi eszközök működésének kérdéseit ajánlja.

A jövőben speciális referenciakiegészítéseket is terveznek kiadni, amelyek részletes utasításokat tartalmaznak az utasítások egyes szakaszaira vonatkozóan, referenciaanyagokat, tipikus példákat a technikák használatára.

Az utasítást és a referenciakiegészítést szakértők dolgozták ki: E.M. Bazelyan, N.S. Berlin (az ENIN -t G.M. Krzhizhanovsky -ról nevezték el), R.K. Boriszov (NPF ELNAP, Moszkva), E.S. Kolechitsky, B.K. Maximov (MPEI (TU)), E.L. Portnov, S.A. Sokolov (MTUCI), A.V. Khlapov (ANO OUUMITTS, Szentpétervár).

1. Bemutatkozás

2. Általános rendelkezések.

2.1. Kifejezések és meghatározások.

2.2. Az épületek és építmények villámvédelmi eszköz szerinti osztályozása.

2.3. Villámáram paraméterek.

2.3.1. A villámáramok hatásainak osztályozása.

2.3.2. A villámáram paraméterei, a közvetlen villámcsapás elleni védekezési eszközök szabványosítására javasolt.

2.3.3. A villám sűrűsége a földbe csap.

2.3.4. A villámáram paraméterei, amelyeket a villám elektromágneses hatásai elleni védekezési eszközök szabványosítására javasoltak.

3. Védelem a közvetlen villámcsapás ellen.

3.1. A villámvédelem komplexuma azt jelenti.

3.2. Külső villámvédelmi rendszer.

3.2.1. Villámhárítók.

3.2.1.1. Általános szempontok.

3.2.1.2. Természetes villámhárítók.

3.2.2. Levezető vezetők.

3.2.2.1. Általános szempontok.

3.2.2.2. Levezető vezetékek elrendezése a védett objektumtól elkülönített villámvédelmi eszközökben.

3.2.2.3. Le nem vezetett villámvédelmi eszközök levezetőinek elrendezése.

3.2.2.4. Irányelvek a lefelé vezető vezetékek elhelyezéséhez.

3.2.2.5. A lefelé vezető vezetők természetes elemei.

3.2.3. Földelő kapcsolók.

3.2.3.1. Általános szempontok.

3.2.3.2. Speciálisan lefektetett földelő elektródák.

3.2.3.3. Természetes földelő elektródák.

3.2.4. A külső MZS rögzítő és összekötő elemei.

3.2.4.1. Rögzítés.

3.2.4.2. Kapcsolatok.

3.3. A villámhárítók kiválasztása.

3.3.1. Általános szempontok.

3.3.2. Tipikus védőzónák a rúd és a felsővezeték -villámhárítók számára.

3.3.2.1. Egyrúd villámhárító védőzónái.

3.3.2.2. Egyetlen vezetékes villámhárító védőzónái.

3.3.2.3. Kettős rúd villámhárító védőzónái.

3.3.2.4. Kettős felsővezetékes villámhárító védőzónái.

3.3.2.5. Zárt fővezeték -villámhárító védőzónái.

3.3.4. A gerinc és a zónán belüli kommunikációs hálózatok elektromos fémkábel-távvezetékeinek védelme.

3.3.4.1. Az újonnan tervezett kábelvezetékek védelme.

3.3.4.2. A meglévők közelében lefektetett új vezetékek védelme.

3.3.4.3. A meglévő kábelvezetékek védelme.

3.3.5. A gerinc és a zónán belüli kommunikációs hálózatok optikai kábelátviteli vonalainak védelme.

3.3.5.1. A megengedett számú veszélyes villámcsapás a gerinc és a zónán belüli kommunikációs hálózat optikai vonalaiba ütközik.

3.3.6. Védelem a faluban lefektetett elektromos és optikai kommunikációs kábelek villámcsapásai ellen.

3.3.7. Kábelek védelme az erdő szélén, szabadon álló fák, oszlopok, árbocok közelében.

4. Védelem a villámlás másodlagos hatásai ellen.

4.1. Általános rendelkezések.

4.2. Villámvédelmi zónák.

4.3. Árnyékolás.

4.4. Kapcsolatok.

4.4.1. Kapcsolatok a zónák határain.

4.4.2. Csatlakozások a védett köteten belül.

4.5. Földelés.

4.6. Túlfeszültség -védelmi eszközök.

4.7. Berendezésvédelem a meglévő épületekben.

4.7.1. Védelmi intézkedések külső villámvédelmi rendszer használatakor.

4.7.2. Óvintézkedések kábelek használatakor.

4.7.3. Védőintézkedések antennák és egyéb berendezések használatakor.

4.7.4. Az épületek közötti tápkábelek és kommunikációs kábelek védelmi intézkedései.

Referenciakiegészítés az utasításhoz.

1. BEMUTATKOZÁS

Az épületek, építmények és ipari kommunikációk villámvédelmi eszközére vonatkozó utasítás (a továbbiakban: Utasítás) minden típusú épületre, szerkezetre és ipari kommunikációra vonatkozik, függetlenül az osztályok hovatartozásától és a tulajdonjog formájától.

Az utasítás célja a projektek fejlesztése, építése, üzemeltetése, valamint az épületek, építmények és ipari kommunikációk rekonstrukciója.

A villámvédelem szabványosításakor azt a kiinduló álláspontot képviseltük, hogy egyik készüléke sem tudja megakadályozni a villámok kialakulását.

A szabvány alkalmazása a villámvédelem kiválasztásakor jelentősen csökkenti a villámcsapás okozta károk kockázatát.

2. ÁLTALÁNOS RENDELKEZÉSEK

2.1. Kifejezések és meghatározások

Villám csap a földbe- légköri eredetű elektromos kisülés a felhő és a föld között, amely egy vagy több áramimpulzusból áll.

A vereség pontja- az a pont, amikor a villám a földet, az épületet vagy a villámvédelmi eszközt érinti. Egy villámcsapásnak több ütési pontja is lehet.

Védett objektum- olyan épület vagy szerkezet, annak része vagy tere, amelyre villámvédelem történik, és amely megfelel ennek a szabványnak.

Villámvédelmi eszköz- olyan rendszer, amely lehetővé teszi az épület vagy szerkezet védelmét a villámcsapás hatásaitól. Ide tartoznak a külső (épületen vagy szerkezeten kívül) és a belső (épületen vagy szerkezeten belül) eszközök. Különleges esetekben a villámvédelem csak külső vagy csak belső eszközöket tartalmazhat.

Védőeszközök közvetlen villámcsapások ellen (villámhárítók)- villámhárítókból, levezetőből és földelő elektródákból álló komplexum.

Védőeszközök a villámlás másodlagos hatásai ellen- az elektromos és mágneses villámcsapások hatását korlátozó eszközök.

Potenciális kiegyenlítő eszközök- védőeszközök elemei, amelyek korlátozzák a villámáram terjedése miatti potenciális különbséget.

Villámhárító- egy villámhárító része, amelyet villámcsapásra terveztek.

Lefelé vezető (leereszkedés)- a villámhárító része, amelyet úgy terveztek, hogy a villámáramot a villámhárítóról a földelő elektródára terelje.

Földelő eszköz - földelővezetékek és földelővezetékek halmaza.

Földelő kapcsoló- vezetőképes rész vagy egymással összekapcsolt vezető alkatrészek halmaza, amelyek közvetlenül vagy egy közbenső vezető közegen keresztül érintkeznek a talajjal.

Földelő hurok- földelő vezeték zárt hurok formájában egy épület körül a földben vagy annak felületén.

A földelő készülék ellenállása- a földelőeszközön lévő feszültség és a földelőelektródából a földbe áramló áram aránya.

Feszültség a földelő eszközön- feszültség, amely akkor keletkezik, amikor az áram a földelőelektródából a földbe áramlik a földelő elektródába történő árambevitel pontja és a nulla potenciál zóna között.

Összekapcsolt fém szerelvények- az épület (szerkezet) vasbeton szerkezeteinek megerősítése, amely biztosítja az áramkör elektromos folytonosságát.

Veszélyes szikrázás- villámcsapás okozta elfogadhatatlan elektromos kisülés a védett tárgy belsejében.

Biztonságos távolság- a minimális távolság két vezető elem között a védett objektumon kívül vagy belül, amelynél veszélyes szikrázás nem fordulhat elő közöttük.

Túlfeszültség -védelem- a védett tárgy túlfeszültségének korlátozására tervezett eszköz (például levezető, nemlineáris túlfeszültség-levezető vagy más védőberendezés).

Szabadon álló villámhárító- villámhárító, amelynek villámhárítói és lefelé vezetői úgy vannak elhelyezve, hogy a villámáram útja ne érintkezzen a védett objektummal.

Villámhárító a védett objektumra felszerelve- villámhárító, amelynek villámhárítói és lefelé vezetői úgy vannak elhelyezve, hogy a villámáram egy része átterjedhet a védett tárgyon vagy annak földelő elektródáján.

Villámvédelmi zóna- tér egy adott geometriájú villámhárító közelében, azzal jellemezve, hogy annak valószínűsége, hogy a villámcsapás teljesen a térfogatában található tárgyba esik, nem haladja meg az adott értéket.

A villám áttörésének megengedett valószínűsége- a villámcsapás által védett tárgyba villámcsapás legnagyobb megengedett P valószínűsége.

A védelem megbízhatósága 1 -ként van definiálva.

Ipari kommunikáció- kábelvezetékek (áram, információ, mérés, vezérlés, kommunikáció és jelzés), vezető csővezetékek, nem vezető csővezetékek belső vezetőképes közeggel.

2.2. Az épületek és építmények villámvédelmi eszköz szerinti osztályozása

A tárgyak osztályozását a villámcsapás veszélye határozza meg magára a tárgyra és környezetére nézve.

A villámok közvetlen veszélyes hatásai a tüzek, mechanikai sérülések, emberek és állatok sérülései, valamint az elektromos és elektronikus berendezések károsodása. A villámcsapás következményei lehetnek szilárd, folyékony és gáznemű anyagok és anyagok robbanása, valamint veszélyes termékek - radioaktív és mérgező vegyi anyagok, valamint baktériumok és vírusok - felszabadulása.

A vizsgált tárgyak hétköznapi és speciális tárgyakra oszthatók.

Hétköznapi tárgyak- kereskedelmi és ipari termelésre, mezőgazdaságra szánt lakó- és közigazgatási épületek, valamint 60 m -nél nem magasabb épületek és építmények.

Különleges tárgyak:

tárgyak, amelyek veszélyt jelentenek a közvetlen környezetre;

a társadalmi és fizikai környezetet veszélyeztető tárgyak (olyan tárgyak, amelyek villámcsapás esetén káros biológiai, kémiai és radioaktív kibocsátásokat okozhatnak);

egyéb tárgyak, amelyekre különleges villámvédelem biztosítható, például 60 m -nél magasabb magasságú épületek, játszóterek, ideiglenes építmények, épülő létesítmények.

asztal A 2.1 példákat ad az objektumok négy osztályra osztására.

2.1. Táblázat

Példák az objektumok osztályozására

Egy tárgy	Objektum típusa	A villámcsapás következményei
Hétköznapi tárgyak	Ház	Villamos berendezések meghibásodása, tűz és anyagi károk. Általában kisebb sérüléseket okoznak a villámcsapás helyén elhelyezkedő vagy csatornája által érintett tárgyak
Hétköznapi tárgyak	Tanya	Kezdetben - tűz és veszélyes feszültség sodródása, majd - áramellátás elvesztése állatok halálának kockázatával az elektronikus szellőztető rendszer, a tápellátás stb. Meghibásodása miatt.
	Színház; iskola; bolt; sportlétesítmény	Áramkimaradás (például világítás), amely pánikot okozhat. A tűzjelző rendszer meghibásodása késleltetett tűzvédelmi intézkedéseket okoz
	Bank; Biztosítótársaság; kereskedelmi iroda	Áramkimaradás (például világítás), amely pánikot okozhat. A tűzjelző rendszer meghibásodása késleltetett tűzvédelmi intézkedéseket okoz. Kommunikáció megszakadása, számítógéphibák adatvesztéssel
	Kórház; óvoda; idősek otthona	Áramkimaradás (például világítás), amely pánikot okozhat. A tűzjelző rendszer meghibásodása késleltetett tűzvédelmi intézkedéseket okoz. Kommunikáció megszakadása, számítógéphibák adatvesztéssel. Súlyosan beteg emberek jelenléte és a mozdulatlan emberek segítésének szükségessége
	Ipari vállalkozások	További következmények a gyártási körülményektől függően - a kisebb károktól a termékveszteségek miatti nagy károkig
	Múzeumok és régészeti lelőhelyek	A kulturális javak helyrehozhatatlan elvesztése
Speciális létesítmények korlátozott veszélyekkel	A kommunikáció eszközei; erőművek; tűzveszélyes termelés	A közszolgáltatások (távközlés) elfogadhatatlan megsértése. Közvetlen tűzveszély a szomszédos létesítményekre
Különleges tárgyak, amelyek veszélyt jelentenek a közvetlen környezetre	Olaj finomítók; benzinkút; petárdák és tűzijátékok gyártása	Tűz és robbanás a létesítményben és annak közvetlen közelében
A környezetre veszélyes speciális létesítmények	Vegyi gyár; atomerőmű; biokémiai gyárak és laboratóriumok	A tűz és a berendezések meghibásodása káros következményekkel jár a környezetre

Az építés és a rekonstrukció során minden egyes tárgyosztály esetében meg kell határozni a közvetlen villámcsapás (DSP) elleni védelem megbízhatóságának szükséges szintjét. Például, közönséges tárgyakhoz táblázatban feltüntetett négy védelmi szint kínálható. 2.2.

3.1. Villámvédelmi komplexum

Az épületek vagy építmények villámvédelmi eszközeinek komplexuma magában foglalja a közvetlen villámcsapás elleni védőberendezéseket (külső villámvédelmi rendszer - MZS) és a villámlás másodlagos hatásai elleni védőberendezéseket (belső MZS). Különleges esetekben a villámvédelem csak külső vagy csak belső eszközöket tartalmazhat. Általános esetben a villámáramok egy része átfolyik a belső villámvédelem elemein.

A külső MZS elkülöníthető a szerkezettől (szabadon álló villámhárítók - rúd vagy felsővezeték, valamint a szomszédos szerkezetek, amelyek a természetes villámhárítók funkcióit látják el), vagy felszerelhetők a védett szerkezetre, és akár annak részei is lehetnek .

A belső villámvédelmi eszközöket úgy tervezték, hogy korlátozzák a villámáram elektromágneses hatásait, és megakadályozzák a szikrákat a védett tárgyon belül

A villámhárítókba belépő villámáramokat a levezető vezetők (ereszkedések) rendszeren keresztül a földelektródára terelik, és elterjednek a talajban

3.2. Külső villámvédelmi rendszer

3.1. Táblázat

A külső MZS elemeinek anyaga és minimális keresztmetszete

Jegyzet. A megadott értékek a fokozott korróziótól vagy mechanikai igénybevételtől függően növelhetők.

3.2.1. Villámhárítók

3.2.1.1. Általános szempontok

A villámhárítók tetszőleges kombinációjából állhatnak a következő elemeknek: rudak, feszített vezetékek (kábelek), hálóvezetők (háló).

3.2.1.2. Természetes villámhárítók

Az épületek és szerkezetek alábbi szerkezeti elemei tekinthetők természetes villámhárítóknak:

a) védett tárgyak fémteteje, feltéve, hogy:

a különböző részek közötti elektromos folytonosság hosszú ideig biztosított;

a tető fémének vastagsága nem kevesebb, mint t táblázatban megadott. 3.2, ha szükséges a tető védelme a sérülésektől vagy átégéstől

a tető fémvastagsága legalább 0,5 mm ha nem szükséges megvédeni a sérülésektől, és nincs veszély az éghető anyagok meggyulladására a tető alatt;

a tető nem rendelkezik szigetelő bevonattal. Ebben az esetben egy kis réteg korróziógátló festéket vagy egy 0,5 réteget mm aszfaltburkolat, vagy 1. réteg mm a műanyag fóliát nem tekintik szigetelésnek;

a nem fém bevonatok a fémtetőn vagy alatta nem nyúlnak túl a védett tárgyon;

b) fém tetőszerkezetek (rácsok, acél megerősítés egymással összekapcsolva);

c) fém elemek, például lefolyócsövek, dekorációk, kerítések a tető szélén stb., ha keresztmetszetük nem kisebb, mint a hagyományos villámhárítókra előírt értékek;

d) technológiai fémcsövek és tartályok, ha legalább 2,5 mm vastag fémből készültek mmés ennek a fémnek a behatolása vagy átégése nem vezet veszélyes vagy elfogadhatatlan következményekhez;

e) fémcsövek és tartályok, ha legalább olyan vastagságú fémből készülnek t táblázatban megadott. 3.2, és ha a hőmérséklet emelkedése a tárgy belső oldaláról a villámcsapás helyén nem jelent veszélyt.

3.2. Táblázat

A tető, a cső vagy a tartálytest vastagsága, amely természetes villámhárítóként működik

3.2.2. Levezető vezetők

3.2.2.1. Általános szempontok

A veszélyes szikrázás valószínűségének csökkentése érdekében a levezetőket úgy kell elhelyezni, hogy az ütközési pont és a talaj között:

a) az áram több párhuzamos pályán terjed;

b) ezen utak hossza minimálisra korlátozódott.

3.2.2.2. Levezető vezetékek elrendezése a védett objektumtól elkülönített villámvédelmi eszközökben

Ha a villámhárító rudak szabadon álló támaszokra (vagy egy támaszra) szerelt rudakból állnak, minden támaszhoz legalább egy levezető vezetőt kell biztosítani.

Ha a légcsatlakozó szabadon álló vízszintes vezetékekből (kábelek) vagy egy vezetékből (kábel) áll, akkor a vezeték mindkét végén legalább egy levezetőre van szükség.

3.2.2.3. Le nem vezetett villámvédelmi eszközök levezetőinek elrendezése

A levezető vezetők a védett objektum kerülete mentén helyezkednek el oly módon, hogy a köztük lévő átlagos távolság nem kisebb, mint a táblázatban megadott értékek. 3.3.

A levezetőket vízszintes övek kötik össze a földfelszín közelében, és minden 20 m az épület magassága.

3.3. Táblázat

Átlagos távolságok a lefelé vezető vezetékek között a védelem szintjétől függően

Védelmi szint	Átlagos távolság, m
én	10
II	15
III	20
IV	25

3.2.2.4. Irányelvek a lefelé vezető vezetékek elhelyezéséhez

Kívánatos, hogy a levezető vezetők egyenletesen helyezkedjenek el a védett objektum kerülete mentén. Ha lehetséges, az épületek sarkaihoz közel kell elhelyezni.

A védett objektumtól nem elkülönített levezetőket az alábbiak szerint kell elhelyezni:

ha a fal nem éghető anyagból készült, lefelé vezető vezetékek rögzíthetők a falfelületre, vagy áthaladhatnak a falon;

ha a fal éghető anyagból készült, és a levezető vezeték hőmérsékletének emelkedése veszélyt jelent rá, akkor a levezető vezetékeket úgy kell elhelyezni, hogy a köztük lévő és a védett tárgy közötti távolság mindig meghaladja a 0,1 -et m... A lefelé vezető vezetékek rögzítésére szolgáló fém konzolok érintkezhetnek a fallal.

A levezetőket nem szabad lefolyócsövekbe fektetni. Javasoljuk, hogy a vezetékeket a lehető legnagyobb távolságban helyezze el az ajtóktól és ablakoktól.

A levezetőket egyenes és függőleges vonalak mentén kell lefektetni, hogy a talajhoz vezető út a lehető legrövidebb legyen. Nem ajánlott a vezetékeket hurkok formájában lefektetni.

3.2.2.5. A lefelé vezető vezetők természetes elemei

Az épületek alábbi szerkezeti elemei tekinthetők természetes levezetőnek:

a) fémszerkezetek, feltéve, hogy:

a különböző elemek közötti elektromos folytonosság tartós és megfelel a 3.2.4.2. bekezdés követelményeinek;

nem kisebbek, mint a speciálisan biztosított levezetőhöz szükségesek. A fémszerkezetek szigetelő bevonattal rendelkezhetnek;

b) épület vagy szerkezet fémváza;

c) épület vagy szerkezet egymással összekapcsolt acél megerősítése;

d) a homlokzat egyes részei, profilozott elemei és a homlokzat tartó fémszerkezetei, feltéve, hogy méreteik megfelelnek a levezető vezetékekre vonatkozó utasításoknak, és vastagságuk legalább 0,5 mm.

A vasbeton szerkezetek acélmegerősítése akkor tekinthető elektromos folytonosságnak, ha megfelel az alábbi feltételeknek:

a függőleges és vízszintes rudak kötéseinek körülbelül 50% -a hegesztett vagy mereven össze van kötve (csavarozva, dróttal kötve);

az elektromos folytonosság biztosított a különböző előregyártott betontömbök acél megerősítése és a helyben előkészített betontömbök megerősítése között.

Nem szükséges vízszintes övek elhelyezése, ha az épület fémkereteit vagy vasbeton acél megerősítését használják levezetőként.

3.2.3. Földelő kapcsolók

3.2.3.1. Általános szempontok

3.2.3.2. Speciálisan lefektetett földelő elektródák

A mélyen eltemetett talajelektródák akkor hatékonyak, ha a talaj ellenállása a mélységgel csökken, és nagy mélységekben lényegesen kisebb, mint a szokásos helyen.

Célszerű földelő kapcsolót elhelyezni külső kontúr formájában, legalább 0,5 mélységben m a föld felszínétől és legalább 1 távolságra m a falaktól. A földelő elektródákat legalább 0,5 mélységben kell elhelyezni m a védett objektumon kívül legyen, és a lehető legegyenletesebben legyen elosztva; ebben az esetben törekedni kell a kölcsönös szűrés minimalizálására.

3.2.3.3. Természetes földelő elektródák

3.2.4. A külső MZS elemeinek rögzítése és csatlakoztatása

3.2.4.1. Rögzítés

3.2.4.2. Kapcsolatok

A vezetőcsatlakozások száma minimálisra csökken. A csatlakoztatás hegesztéssel, forrasztással, a szorítófülbe való behelyezéssel vagy csavarozással is lehetséges

3.3. Villámhárítók kiválasztása

3.3.1. Általános szempontok

A villámhárítók típusának és magasságának megválasztása a szükséges megbízhatóság értékei alapján történik R s... Egy tárgy védettnek minősül, ha annak villámhárítóinak kombinációja legalább biztosítja a védelem megbízhatóságát R s.

A közvetlen villámcsapás elleni védelmi rendszert minden esetben úgy választják meg, hogy a természetes villámhárítókat maximálisan kihasználják, és ha az általuk nyújtott védelem nem elegendő - speciálisan beépített villámhárítókkal kombinálva.

A közönséges tárgyra vonatkozó villámvédelem tervezése esetén lehetőség van a védőzónák meghatározására a védősarokkal vagy gördülő gömb módszerrel a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság szabványa (IEC 1024) szerint, feltéve, hogy az Az Elektrotechnikai Bizottság szigorúbb, mint az utasítás előírásai

3.3.2. Tipikus védőzónák a rúd és a felsővezeték -villámhárítók számára

3.3.2.1. Egyrúd villámhárító védőzónái

Az egyrúd villámhárító magasságának szabványos védőzónája h kör alakú kúp magassága h 0 h 0 és a kúp sugara a talaj szintjén r 0.

Az alábbi számítási képletek (3.4. Táblázat) 150 -ig terjedő villámhárítókhoz alkalmasak m... Magasabb villámhárítók esetén speciális számítási módszert kell alkalmazni.

Rizs. 3.1. Egyszálas villámhárító védőzóna

A szükséges megbízhatóságú védőzónához (3.1. Ábra) a vízszintes szakasz sugara r x magasan h x a következő képlettel határozható meg:

(3.1)

3.4. Táblázat

Egyszálas villámhárító védőzónájának kiszámítása

A védelem megbízhatósága R s	Villámhárító magassága h, m	Kúp magassága h 0, m	Kúp sugara r 0, m
0,9	0 és 100 között	0,85h	1,2h
0,9	100-150	0,85h	h
0,99	0 és 30 között	0,8h	0,8h
	30-100	0,8h	h
	100-150	h	0,7h
0,999	0 és 30 között	0,7h	0,6h
	30-100	h	h
	100-150	h	h

3.3.2.2. Egyetlen vezetékes villámhárító védőzónái

Egyetlen, h magasságú, felsővezetékű villámhárító szabványos védőzónáit szimmetrikus oromzatú felületek korlátozzák, amelyek egyenlő szárú háromszöget képeznek függőleges szakaszban, csúcsuk magasságban h 0 r 0 (3.2. ábra).

Az alábbi számítási képletek (3.5. Táblázat) 150 -ig terjedő villámhárítókhoz alkalmasak m... Nagyobb magasságok esetén speciális szoftvert kell használni. Itt és alatta h a kábel minimális magasságát jelenti a talajszint felett (figyelembe véve a megereszkedést).

Rizs. 3.2. Egyetlen felsővezetékes villámhárító védőzóna: L- a kábelek felfüggesztési pontjai közötti távolság

Fél szélesség r x a szükséges megbízhatóságú védőzónákat (3.2. ábra) magasságban h x a föld felszínéről a következő kifejezés határozza meg:

(3.2)

3.5. Táblázat

Egyetlen vezetékes villámhárító védőzónájának kiszámítása

A védelem megbízhatósága R s	Villámhárító magassága h, m	Kúp magassága h 0, m	Kúp sugara r 0, m
0,9	0 és 150 között	0,87h	1,5h
0,99	0 és 30 között	0,8h	0,95h
	30-100	0,8h	h
	100-150	0,8h	h
0,999	0 és 30 között	0,75h	0,7h
	30-100	h	h
	100-150	h	h

3.3.2.3. Kettős rúd villámhárító védőzónái

A villámhárító akkor tekinthető kettősnek, ha a villámhárítók közötti távolság L nem lépi túl a határt L max. Ellenkező esetben mindkét villámhárítót egyetlennek tekintik.

A kettős villámhárító szabványos védőzónáinak függőleges és vízszintes szakaszainak konfigurálása (magasság hés a távolság L villámhárítók között) ábrán látható. 3.3. Dupla villámhárító zónák (félkúpok méretekkel) külső területeinek építése h 0, r 0) táblázat képletei szerint készül. 3.4 egyszálas villámhárítók esetén. A belső régiók méreteit a paraméterek határozzák meg h 0és h c, amelyek közül az első a zóna maximális magasságát állítja be közvetlenül a villámhárítóknál, a második pedig a minimális zóna magasságot középen a villámhárítók között. A villámhárítók közötti távolsággal L ≤ L c h c = h 0). A távolságokra L c ≤ L ≥ L max magasság h c kifejezés határozza meg

(3.3)

L maxés L c táblázat empirikus képleteivel számítjuk ki. 3.6, 150 -ig terjedő villámhárítókhoz alkalmas m

A zóna vízszintes szakaszainak méreteit a következő, a védelem megbízhatósági szintjeire vonatkozó általános képletek szerint kell kiszámítani:

a zóna maximális félszélessége r x vízszintes szakaszon a magasságban h x:

(3.4)

Rizs. 3.3. Kettős rúd villámhárító védőzónája

vízszintes szakasz hossza L x magasan h x ≥ h c:

(3.5)

és vele h x h c L x = L / 2;

vízszintes szakaszszélesség középen a villámhárítók között 2r cx magasan h x ≤ h c:

(3.6)

3.6. Táblázat

Kettős rúd villámhárító védőzóna paramétereinek kiszámítása

3.3.2.4. Kettős fővezetékes villámhárító védőzónái

A villámhárító akkor tekinthető kettősnek, ha az L kábelek közötti távolság nem haladja meg a határértéket L max... Ellenkező esetben mindkét villámhárítót egyetlennek tekintik.

A kettős felsővezetékes villámhárító szabványos védőzónáinak függőleges és vízszintes szakaszainak konfigurálása (magasság hés a kábelek közötti távolság L) ábrán látható. 3.4. A zónák külső területeinek építése (két fészerfelület méretekkel h 0, r 0) táblázat képletei szerint készül. 3.5 egyvezetékes vezetékes villámhárítók esetén.

Rizs. 3.4. Kettős fővezetékes villámhárító védőzóna

A belső régiók méreteit a paraméterek határozzák meg h 0és h c, amelyek közül az első a zónák maximális magasságát határozza meg közvetlenül a kábelek mellett, a második pedig a zóna minimális magasságát a kábelek között középen. A kábelek közötti távolság L ≤ h c a zóna határa nem süllyed ( h c = h 0). A távolságokra h c L ≤ L max magasság h c kifejezés határozza meg

(3.7)

Korlátozza a benne foglalt távolságokat L maxés L c táblázat empirikus képleteivel számítjuk ki. 3.7, legfeljebb 150 felfüggesztési magasságú kötelekhez alkalmas m... Ha a villámhárítók magassága magasabb, akkor speciális szoftvert kell használni.

A védőzóna vízszintes szakaszának hossza magasságban h x képletekkel határozzák meg:

(3.8)

A védett térfogat növelése érdekében a kábeleket hordozó támaszok védőzónáját a kettős felsővezetékes villámhárító zónájára lehet felírni, amely a kettős rúdú villámhárító zónájaként épül fel, ha a távolság L kevesebb a tartók között L max táblázat képleteivel számolva. 3.6. Ellenkező esetben a támaszokat egyrúdú villámhárítóknak kell tekinteni.

Ha a kábelek nem párhuzamosak vagy egyenetlenek, vagy magasságuk változik a fesztávolság mentén, speciális szoftvert kell használni a védelem megbízhatóságának felmérésére. Azt is javasoljuk, hogy a fesztávolságú kábelek nagy leesésével járjon el, hogy elkerülje a védelem megbízhatóságának felesleges margóit.

3.7. Táblázat

Kettős fővezetékes villámhárító védőzóna paramétereinek kiszámítása

3.3.2.5 Zárt fővezeték -villámhárító védőzónái

A 3.3.2.5. h 0 m, téglalap alakú területen helyezkedik el S 0 a zóna belső térfogatában, minimális vízszintes elmozdulással a villámhárító és a tárgy között D(3.5. ábra). A kábelrugózás magassága a kábeltől a talajig mért minimális távolságot jelenti, figyelembe véve a nyári szezonban bekövetkező esetleges leeséseket.

Rizs. 3.5. Zárt fővezeték -villámhárító védőzóna

A számításhoz h a kifejezést használják:

(3.9)

amelyben az állandók DEés BAN BEN a védelem megbízhatósági szintjétől függően határozzák meg a következő képletek szerint:

a) a védelem megbízhatósága R s = 0,99

b) a védelem megbízhatósága R s = 0,999

A számított arányok akkor érvényesek, amikor D > 5 m... A kábel kisebb vízszintes elmozdulásaival való munka nem praktikus, mivel nagy a valószínűsége annak, hogy a kábel és a védett objektum közötti villámok átfedésben vannak. Gazdasági okokból nem ajánlott zárt fővezetékes villámhárító, ha a szükséges védelmi megbízhatóság kisebb, mint 0,99.

Ha az objektum magassága meghaladja a 30 -at m, a zárt fővezeték -villámhárító magasságát szoftver segítségével határozzák meg. Meg kell tennie egy összetett alakú zárt kontúrt is.

Az alábbiakban a 60 -as magasságú objektumok védelmi zónáinak meghatározására vonatkozó szabályok találhatók m az IEC szabványban (IEC 1024-1-1) meghatározott. A tervezés során bármilyen védelmi mód választható, azonban a gyakorlat azt mutatja, hogy az alábbi esetekben célszerű egyéni módszereket használni:

a védőszög módszert egyszerű szerkezetű szerkezetekhez vagy nagy szerkezetek kis részeihez használják;

a fiktív gömb módszer alkalmas bonyolult formájú szerkezetekre;

általában védőháló használata javasolt, különösen a felületek védelmére.

asztal 3.8. Az I - IV. Védelmi szinteknél a védőzóna tetején lévő szögek értékei, a fiktív gömb sugarai, valamint a megengedett legnagyobb rácssejt -távolságok vannak megadva.

3.8. Táblázat

A villámhárítók kiszámításának paraméterei az IEC ajánlásai szerint

* Ezekben az esetekben csak rácsok vagy próbabábu alkalmazható.

A villámhárító rudakat, árbocokat és kábeleket úgy kell elhelyezni, hogy a szerkezet minden része a függőlegeshez képest α szögben kialakított védelmi zónában legyen. A védőszög a táblázat szerint van kiválasztva. 3.8, és h a villámhárító magassága a védendő felület felett

A védőszög módszert nem alkalmazzák, ha h táblázatban meghatározott fiktív gömb sugaránál nagyobb. 3.8 a megfelelő szintű védelem érdekében.

A háló védi a felületet, ha az alábbi feltételek teljesülnek:

a hálóvezetők a tető szélén futnak, ha a tető túlnyúlik az épület teljes méretén;

a hálóvezető a tető gerincén halad, ha a tető lejtése meghaladja az 1/10 -et;

a szerkezet oldalfelületeit a fiktív gömb sugaránál magasabb szinteken (lásd 3.8. táblázat) villámhárító vagy háló védi

a rács cella mérete nem nagyobb, mint a táblázatban megadott. 3,8;

a rács úgy van kialakítva, hogy a villámáramnak mindig legalább két különböző útja van a földelő elektródához; semmilyen fém alkatrész ne nyúljon túl a háló külső kontúrjain.

A hálóvezetőket a lehető legrövidebbre kell fektetni.

3.3.4. A gerinc és a zónán belüli kommunikációs hálózatok elektromos fémkábel-távvezetékeinek védelme

3.3.4.1. Az újonnan tervezett kábelvezetékek védelme

A fő- és zónán belüli kommunikációs hálózatok újonnan tervezett és rekonstruált kábelvonalain 1 védelmi intézkedéseket kell biztosítani azokon a területeken, ahol a sérülés valószínűsűrűsége (a veszélyes villámcsapások valószínű száma) meghaladja a táblázatban megadott megengedett értéket. . 3.9.

1 Gerinchálózatok - hálózatok az információ nagy távolságokra történő továbbítására; intrazonális hálózatok - hálózatok információátvitelhez a regionális és kerületi központok között.

3.9. Táblázat

kmútvonalak évente az elektromos kommunikációs kábelek számára

3.3.4.2. A meglévők közelében lefektetett új vezetékek védelme

Ebben az esetben a megengedett sűrűség n 0 a tervezett kábelvezeték sérülése a megengedett sűrűség táblázatból való megszorzásával állapítható meg. 3,9 a számított arányról n oés tényleges n f a meglévő kábel sérülése villámcsapás miatt 100 -onként km szám évente:

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

3.3.4.3. A meglévő kábelvezetékek védelme

A meglévő kábelvezetékeken védintézkedéseket hajtanak végre azokon a területeken, ahol villámcsapás okozta károkat, és a védett terület hosszát a terepviszonyok határozzák meg (a domb hossza vagy a megnövelt talajellenállással rendelkező terület stb.) , de legalább 100 m minden irányban a sérülés helyétől. Ezekben az esetekben biztosítják a villámvédelmi kábelek talajba fektetését. Ha egy már védett kábelvezeték sérült, akkor a kár elhárítása után ellenőrzik a villámvédelmi eszközök állapotát, és csak ezt követően döntenek arról, hogy kiegészítő védelmet szerelnek fel kábelek fektetésével vagy a meglévő kábel cseréjével. jobban ellenáll a villámcsapásoknak. A védelmi munkákat a villámkár megszüntetése után azonnal el kell végezni.

3.3.5. A gerinc és a zónán belüli kommunikációs hálózatok optikai kábelátviteli vonalainak védelme

3.3.5.1. Megengedett számú veszélyes villámcsapás a gerinc és a zónán belüli kommunikációs hálózatok optikai vonalaiba

3.10. Táblázat

Veszélyes villámcsapások megengedett száma 100 -onként kmútvonalak évente az optikai kommunikációs kábelek számára

3.11. Táblázat

3.3.5.3. A meglévő optikai kábelvezetékek védelme

A meglévő optikai kábel távvezetékeken védintézkedéseket hajtanak végre azokon a területeken, ahol villámcsapás okozta károkat, és a védett terület hosszát a terepviszonyok határozzák meg (egy domb vagy egy megnövelt talajállóságú terület hossza stb.) .), de legalább 100 -nak kell lennie m minden irányban a sérülés helyétől. Ezekben az esetekben gondoskodni kell a védővezetékek lefektetéséről.

A védőintézkedések berendezésén végzett munkákat a villámkár megszüntetése után azonnal el kell végezni.

3.3.6. Védelem a faluban lefektetett elektromos és optikai kommunikációs kábelek villámcsapásai ellen

Faluban vezetékek fektetésekor, kivéve a 110 -es feszültségű felsővezeték keresztezését és megközelítését kVés fent, a villámcsapás elleni védelem nem biztosított.

3.3.7. Kábelek védelme az erdő szélén, szabadon álló fák, oszlopok, árbocok közelében

Kommunikációs kábelek védelme az erdő szélén, valamint a 6 -nál magasabb magasságú tárgyak közelében m(önálló fák, kommunikációs vezetéktartók, elektromos vezetékek, villámhárító oszlopok stb.) akkor kapható, ha a kábel és a tárgy (vagy annak föld alatti része) közötti távolság kisebb, mint a táblázatban megadott távolságok. 3.12 a földi ellenállás különböző értékeihez.

3.12. Táblázat

Megengedett távolságok a kábel és a földhurok között (tartó)

UTASÍTÁSOK A VILÁGÍTÁSVÉDELMI BERENDEZÉSEKHEZ
problémákat okozott a tervezőknek

Az utóbbi időben a villámvédelem problémája egyre sürgetőbbé válik. A fontos objektumok közvetlen villámcsapás elleni védelme (külső villámvédelmi eszközök) mellett megnövekedtek a másodlagos villámhatások elleni védelmet biztosító belső villámvédelmi eszközök követelményei.
2003-ban lépett hatályba az "Utasítások az épületek, építmények és ipari kommunikációk villámvédeleméről" SO 153-34.21.122-2003. Moszkvai szerzőink úgy vélik, hogy az új dokumentum nem oldotta meg a tervezők előtt álló összetett problémákat.

Mihail Kuznyecov, Ph.D.
Mihail Matvejev, Ph.D.
Szergej Noskov LLC "EZOP", Moszkva

Jelenleg nagyszámú, villámvédelemmel szemben támasztott követelményeket támasztó objektumot építenek és rekonstruálnak: erőműveket (ES), különösen atomerőműveket (atomerőműveket), alállomásokat (SS), az olaj- és gázipar objektumait, szállítást, kommunikációt stb.
Sok objektum működését ma mikroprocesszoros (MP) berendezések biztosítják, amelyek érzékenyek az impulzusos elektromágneses interferenciára (többek között villámkisülés során keletkeznek). Az MP berendezések egyre fontosabb funkciókat látnak el. Például már telepítik, mint a nukleáris reaktorok vezérlőrendszereinek és biztonsági rendszereinek fő elemeit. Ezért a "villámvédelem" fogalma a jelenlegi helyzethez képest kibővült. A villámvédelem két egymással összefüggő komponensre osztható: a villámlás elsődleges és másodlagos megnyilvánulásai elleni védelemre.
Az elsődleges megnyilvánulások elleni védelem csak a külső villámvédelmi és földelőrendszert foglalja magában, amely ténylegesen védi az objektumot a közvetlen kisüléstől (ami emberek halálához, a fő berendezés károsodásához, tűzhöz, robbanáshoz stb. Vezethet) és a a villámáram fő része a földelő elektródához. A villámlás másodlagos megnyilvánulásai elleni védelem magában foglalja azokat az eszközöket, amelyek megvédik az érzékeny berendezéseket és áramköreiket a közeli villámkisülésből eredő „földek” közötti impulzuspotenciál -különbségektől. A villámlás másodlagos megnyilvánulásai elleni védelem magában foglalja a berendezéseket és azok áramköreit érintő elektromágneses mezők árnyékolásának eszközeit is.

Meglévő NTD a villámvédelemről

A villámvédelem megszervezésére vonatkozó fokozott követelmények megfelelő mérlegelést igényelnek a műszaki dokumentáció szintjén. A villámvédelmi rendszerek tervezésére vonatkozó hagyományosan használt dokumentumok, például az RD 34.21.122-87 "Utasítások az épületek és építmények villámvédelem elrendezésére" (a továbbiakban Utasítások - 1) lehetővé tették a villámvédelmi rendszer tervezését oly módon, hogy kellően megvédje a tárgyat a villámlás elsődleges megnyilvánulásaitól: közvetlen villámcsapások, átfedések stb.
Ugyanakkor az MP -berendezések és a kábelvezetékek villámcsapások másodlagos megnyilvánulásaitól való védelmének kérdései rosszul voltak megfontolva. Ezért régóta esedékes egy olyan dokumentum létrehozása, amely szabályozza az MP berendezések és áramköreik túlfeszültségekkel és mezőkkel szembeni védelmét, amelyek akkor keletkeznek, amikor villámáram áramlik át a villámvédelmi rendszerek elemein és egy földelő eszközön. Feltételezték, hogy az új dokumentum - "Utasítások az épületek, építmények és ipari kommunikációk villámvédeleméről" SO 153-34.21.122-2003 (a továbbiakban - 2. utasítás) megoldja a felhalmozott problémákat. Ezenkívül megjelenésekor már léteztek a villámvédelemre vonatkozó külföldi szabványok (IEC 61312 és IEC 61024). A hazai dokumentumnak ideális esetben IEC anyagokat kellett volna használnia és konkretizálnia, mivel először is a villámvédelem és az EMC problémáit általában részletesebben dolgozták ki külföldön, mint Oroszországban, másrészt a 2. utasítás közzétételekor elegendő volt tapasztalatokat kellett volna összegyűjteni.használni ezeket az IEC szabványokat. Azonban aligha lenne túlzás azt állítani, hogy a 2. utasítás nem váltotta be ezeket az elvárásokat.
Még a 2. utasítás csak egy pillantása alatt is feltűnő a villámlás másodlagos megnyilvánulásai elleni védelemről szóló szakasz sokkal kisebb térfogata az IEC -hez képest. Az egyetlen dolog, amit tettünk, az volt, hogy az IEC 61312 -ből külön záradékokat állapítottunk meg, például alapvető információkkal a védelmi zóna fogalmáról, az árnyékolásról és a földelésről. Az előadás minimális részletességgel zajlik, ami megnehezíti a 2. utasítás rendelkezéseinek alkalmazását a tervezési gyakorlatban. Nemcsak az IEC 61312 ajánlásait nem hozta olyan specifikusságra, amely lehetővé tenné a dokumentum hatékony használatát a tervezési gyakorlatban, de elvesztette az 1. utasítás számos pozitív tulajdonságát is.
Így például a 2. utasítás nem tartalmaz módszert a villámhárító szerkezetektől a védett tárgyakig a minimális távolság meghatározására, átfedés hiánya (másodlagos villámkisülés) körülményei között.
Ennek eredményeként a tervezők által várt dokumentum, bármennyire is sértően hangzik, először nyugaton jelent meg (IEC-62305). Ebben a terjedelmes (5 kötet!) Szabványban a villámlás elsődleges és másodlagos megnyilvánulásai elleni védelem számos aspektusát figyelembe veszik, és részletes ajánlásokat adnak, amelyek további kutatások nélkül használhatók. Természetesen az IEC-62305 nem nélkülözi hátrányait. Tehát az objektumba történő villámcsapások átlagos éves számának felmérésére szolgáló módszertanban az objektumok elhelyezkedésének empirikus együtthatóit javasolják, amelyek használata nem mindig ad megfelelő eredményeket. De általában ez a dokumentum sokkal részletesebb és logikusabb, mint a 2. utasítás.

JELLEMZŐK A 153-34.21.122-2003

Dokumentum állapota

Annak érdekében, hogy ne legyen alaptalan, ebben a cikkben megvizsgáljuk a 2. utasítással kapcsolatos néhány problémát. Valójában a kérdés már a dokumentum állapota. A 2. utasítás 2003 -as kiadása után kétértelmű helyzet alakult ki. A korábban használt 1. utasítást (és az ezen alapuló iparági dokumentumokat) hivatalosan nem törölték.
A 2. utasítás legelső mondata: "Az utasítás minden típusú épületre, szerkezetre és ipari kommunikációra vonatkozik, függetlenül az osztályok hovatartozásától és a tulajdonjog formájától" többnek tűnik, mint egy merész kijelentés, tekintettel arra, hogy a dokumentumot végzéssel hagyták jóvá az Energiaügyi Minisztérium és pontosan az ipari szabvány.
Amint a gyakorlat azt mutatta, más iparágakban ezt a dokumentumot rosszul használják. De még a 2. utasítás alkalmazása a villamosenergia -iparban sem mindig lehetséges.
Vegyünk egy példát egy rekonstruált objektumra (ES vagy PS), amelyen a kültéri kapcsolóberendezés egy részét befejezik. Íme egy idézet: "Az utasítás célja a projektek fejlesztése, építése, üzemeltetése, valamint az épületek, szerkezetek és ipari kommunikációk rekonstrukciója." Ezután rekonstruálni kell az objektum formálisan meglévő részét (amelyet korábbi dokumentumok szerint terveztek, és nem felel meg a 2. utasítás követelményeinek), ami nem mindig reális.
De még akkor is, ha a létesítmény meglévő része változatlan marad, az új cellák villámvédelmét a 2. utasítás követelményeinek megfelelően kell megtervezni. Ugyanakkor nem világos, hogyan kell kiszámítani a villámhárítók kölcsönhatását a meglévőkön. és a létesítmény új részei.
Ezen a zűrzavaron kívül kiderült, hogy a 2. utasítás nemcsak hogy nem felel meg a modern követelményeknek (a villámcsapások másodlagos megnyilvánulásai elleni védelem kérdései, a robbanásveszélyes és tűzveszélyes létesítmények villámvédelemének sajátosságait szinte nem veszik figyelembe), hanem pontatlanságok, amelyek megnehezítik a villámvédelmi rendszerek tervezését. Ezért sok iparágban továbbra is használják az 1. utasítást (például az OJSC Gazprom létesítményeihez), vagy saját ipari szabványokat dolgoztak ki (például az OJSC AK Transneft létesítményeire).

Tárgyvédelmi szint és kockázatértékelés

Nézzük először azt a legfontosabb kérdést, amely meghatározza az adott létesítmény villámvédelemmel kapcsolatos konkrét műszaki megoldások megválasztását. A kockázatok felmérésére és annak eredményei alapján a létesítmény sajátosságainak megfelelő védelmi szint és villámáram paraméterek megválasztásáról szóló eljárásról beszélünk.
Valójában a legtöbb esetben alapvetően lehetetlen 100% -os villámvédelmet biztosítani a földi tárgyak számára. Lehetséges azonban a létesítmény egészének és alrendszereinek működésében bekövetkező balesetek, károk vagy meghibásodások valószínűségét egy bizonyos elfogadható minimumra csökkenteni. Ugyanakkor természetesen a villámvédelem biztosításának költségeit az esetleges kockázathoz kell kötni.
Tehát nincs értelme viszonylag drága túlfeszültség -védelmi eszközöket (SPD -ket) telepíteni, és speciális árnyékolást biztosítani a berendezésekhez, amelyek költsége alacsony, és a meghibásodás nem vezet súlyos következményekhez. Sokkal könnyebb kicserélni az ilyen berendezéseket meghibásodás esetén, mondjuk 40-50 évente egyszer. De ha az ilyen berendezés biztosítja az atomerőművek biztonsági rendszereinek zavartalan működését, akkor védőintézkedések indokoltak lesznek, amelyek sokkal drágábbak, mint maga a berendezés.
A védelem megbízhatóságára és a villámáram -impulzusok paramétereire vonatkozó követelmények meghatározásának alapjául szolgáló tényezők a következők: az objektum fontossága, a működésének meghibásodásának gazdasági és társadalmi következményei, a geometria és az élettartam, a vihar helyének régiójában stb. A 2. utasítás csak általános jelzést ad arra vonatkozóan, hogy kockázatértékelést kell végezni.
Ugyanakkor felkérik a tervezőket, hogy önállóan válasszák ki a védelmi szintet. Az objektumok javasolt típusokra való felosztása túl felületes: az objektumokat hétköznapi és különlegesekre osztják.

Minden erőmű különlegesnek minősül, míg az alállomások nyilvánvalóan rendes létesítményeknek minősülnek. Pontosabban nehéz megmondani, tk. a dokumentumban szereplő táblázat nem kimerítő. Vegyünk egy példát: egy kis vízerőmű vagy hőerőmű, amelyet egy vállalatnál építettek, hogy csökkentsék a villamos energiáért fizetett külső kifizetéseket, és egyrészt a moszkvai 500 kV -os Chagino alállomás. Ha egy ilyen vízerőmű (TPP) működésének zavara rövid távú és eltávolítható kellemetlenségeket okoz a vállalkozás külső áramellátására való átállás során, akkor a gyakorlat szerint baleset következhet be egy 500 kV-os alállomáson. látható, sokkal súlyosabb következményekkel jár.
Ezenkívül az 2. utasítás szövegéből nem világos, hogy az erőművek villámvédelmi rendszerét milyen szintű védelemmel kell megtervezni; minden speciális objektum esetében csak a 0,9–0,999 tartomány van megadva. De a 0,999 -es védelmi szinttel tervezett villámvédelmi rendszer költsége nagyságrenddel magasabb lehet, mint a 0,9 -es szintű villámvédelmi rendszer költsége.
Valamilyen oknál fogva még a villámáram paraméterei sem, a megbízhatóság szintjétől függően, nincsenek megadva a speciális tárgyakhoz. A hétköznapi objektumokra vonatkozó megbízhatósági szintek táblázata szintén nem ad választ arra a kérdésre, hogy melyik megbízhatósági szintet és milyen villámáramot kell használni egy adott létesítmény, és elsősorban az alállomások számításakor. Hogy megértsük a kérdés megválaszolásának fontosságát, íme két példa.
1. Egy 500 kV -os, több száz méteres lineáris mérettel rendelkező alállomás esetében, amely 80-100 órás zivatartevékenységű területen található, a várható villámcsapások száma évente 2-3 kisütés lesz. Ha egy ilyen alállomáshoz 0,9 megbízhatóságú villámvédelmi rendszert terveznek, akkor átlagosan 5 évente egyszer villámtörés következik be a villámvédelmi rendszeren keresztül, azaz fújja közvetlenül az elsődleges berendezésbe. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen alállomáshoz a villámvédelmi rendszert legalább 0,99 -es megbízhatósággal kell megépíteni. Ezenkívül nem elegendő a 100 kA -os villámáram használata a számítások során, mivel az alállomás teljes élettartama alatt a teljes rekonstrukció előtt az alállomás területére legalább egy 130 kA áramú kisülés valószínű. A megadott értékelést az adott aktuális értékű villámcsapás valószínűségére vonatkozó adatok alapján végezték el.
2. 110 kV -os alállomáshoz, például a 15. épület GIS alapján készült. 20 méterre, a városközpontban, 20-40 órás zivatarral rendelkező területen, a villámcsapások várható száma 35 év múlva megközelítőleg egy kisülés lesz. Természetesen egy ilyen alállomásnál (figyelembe véve az élettartamot) a 0,8 -as védelmi szint több mint elegendő lesz, és a 2. utasítás szerint vett 100 kA -os villámáram nyilvánvaló "visszaállítás" lesz. Így például egy 50 kA feletti áramú kisülés átlagosan 150–300 évente egyszer következik be (a becslés az itt megadott adatokon alapul). Természetesen egy ilyen alállomás számára gazdaságilag célszerű alacsonyabb villámáramokon (például 25-30 kA) alapuló villámvédelmi rendszert építeni.

Tehát a villámvédelmi rendszer helyes megtervezéséhez (kellő megbízhatósággal, de "újbóli lerakás" nélkül) fel kell mérni a kockázatokat, ki kell választani a villámvédelem szintjét és meg kell határozni a villámáram amplitúdóját a védett objektum rendeltetésétől, az objektumon lévő felszerelés időtartamától, a villámcsapások várható számától és egyéb tényezőktől függően. A 2. utasításban azonban ilyen technika teljesen hiányzik.
Ezenkívül ez a dokumentum nem tartalmaz módszertant az objektumba történő villámcsapások számának meghatározására, annak geometriai paramétereitől (szélesség, hossz, épületek és szerkezetek magassága) és elhelyezkedésétől függően. Nincs is módszer a villámáram elfogadott értékének meghatározására. Meg kell jegyezni, hogy a villámvédelemről szóló IEC-62305 szabványban ezeket a kérdéseket sokkal részletesebben vizsgálják, még az 1. utasításban is figyelmet fordítanak erre a kérdésre.

A védőzónák kiszámításának módszertana

A 2. utasítás legkritikusabb hátránya a tényleges módszer a rúd és a felsővezetékes villámhárítók tipikus védelmi zónáinak kiszámítására. A javasolt technika csak az azonos magasságú villámhárítók jelenlétét feltételezi. Nincs módszertan a különböző magasságú villámhárítók (rúd, felsővezeték) védőzónáinak kiszámítására. Tekintettel arra, hogy a valóságban a villámvédelmet gyakran pontosan különböző magasságú villámhárítók szervezik (még ugyanazon kültéri kapcsolóberendezések alállomásain is, különböző magasságú villámhárítók helyezhetők el - például portálokon és fényszóróárbocokon), arra lehet következtetni, hogy az utasítás A 2. ábra nem alkalmas sok objektum villámvédelmi zónájának kiszámítására. Meg kell jegyezni, hogy az 1. utasítás és még inkább az IEC-62305 mentes ettől a hátránytól.
A 2. utasításból származó mondat: "Villámvédelem tervezése esetén közönséges tárgyra, a védőzónákat a védőszög vagy az IEC szabvány (IEC 1024) szerinti gördülő gömb módszerrel lehet meghatározni, feltéve, hogy a Az IEC tervezési követelményei szigorúbbak, mint az utasítás követelményei "nem oldja meg a problémát ... Valójában, mivel a 2. utasítás eltérő magasságú tárgyakra vonatkozó követelményei hiányoznak, továbbra sem működik az IEC szabvány használata.
Még az azonos magasságú villámhárítók esetében is a tervezőnek az IEC használatának igazolása érdekében mindkét módszer szerint számításokat kell végeznie a követelmények összehasonlítása és a szigorúbbak biztosítása érdekében. A legkevésbé azonban különleges tárgyaknak volt szerencséjük, amelyek villámvédelmét csak a 2. utasítás szerint lehet kiszámítani, mivel ilyen objektumoknál a villámhárítók általában különböző magasságúak. Például az atomerőművi egységek épületeinek csövei és az atomerőmű -kapcsolóberendezések villámhárítói többször is különböznek. Kiderül, hogy egy atomerőműnél a villámvédelem helyes számítását általában lehetetlen elvégezni!
A 2. utasítás másik jelentős hátránya, hogy nincs mód a villámvédelmi zóna számítására több mint két villámhárító jelenlétében. A javasolt módszer szerint csak egy pár villámhárító által kialakított védelmi zóna határozható meg.
Nyilvánvaló, hogy ha három villámhárító védőzónáját csak az egyes párok által kialakított villámvédelmi zónák átfedése alapján építi fel, akkor a legtöbb esetben a háromszög közepén található zóna (amelyet a villámhárítók alkotnak) nem kell lefedni.
A megadott zóna teljes átfedése csak akkor lesz, ha a védelem magasságában az összes párosan kialakított zóna metszi egymást. Ez lehetséges például abban az esetben, amikor a szabályos háromszöget alkotó árbocok egymástól legfeljebb 2r x távolságban vannak (két átfedő zóna két sugara adott magasságban, 1. ábra).
Például tegyük fel a következő esetet: ha a 30 méter magas árbocok 15 méter magas területet akarnak lefedni, az oszlopoknak (például egy szabályos háromszög tetején) kell elhelyezniük egymástól legfeljebb 18 méter távolságot. védelmi szintje 0,99, és legfeljebb 10 méter távolságra 0,999 -es védelmi szinten. Ebben az esetben szó szerint ragasztania kell a tárgyat árbocokkal, hogy megvédje azt a fenti módszer szerint. De ekkor a villámhárítók elkerülhetetlenül a szekunder áramkörök, az elektronikus berendezések helyei stb. Közvetlen közelében találják magukat, ami önmagában is komoly problémákhoz vezet.
Meg kell jegyezni, hogy az 1. utasításban megoldották a több (kettőnél több) villámhárító zónák kialakításának kérdését. Emlékezzünk vissza, hogy a következőket mondta: "A fő feltétele egy vagy több h x magasságú objektum védelmének, az A és B zónának megfelelő megbízhatósággal, az r cx> 0 egyenlőtlenség teljesülése minden páronként vett villámhárító esetén." Ez azt jelenti, hogy ha mindegyik villámhárítópár adott magasságban lép kölcsönhatásba (azaz közös zónát képez, és nem két külön védőzónát), akkor a párosított zónák közötti zóna blokkolva lesz a közvetlen villámcsapástól ugyanabban a meghatározott magasságban.

Inkonzisztenciák a CRM és az IEC között

Mivel a 2. utasítás elemzésekor folyamatosan hivatkoznunk kell az IEC-62305 szabványra, helyénvalónak tűnik más következetlenségeikre hivatkozni annak érdekében, hogy elkerüljük az ilyen hibákat és következetlenségeket, amikor felülvizsgálják a 2. utasítást és új dokumentumot készítenek a villámvédelemről. Erre különösen a módszerek egységesítése érdekében van szükség annak érdekében, hogy elkerülhető legyen a félreértések, amelyek a külföldi létesítmények tervezése és építése, illetve a tipikus oroszországi fejlesztések alkalmazása során merülhetnek fel.
Ilyen következetlenségek például a következők: A 2.2. Táblázat (2. szakasz) a következő villámcsapás elleni védelmi szinteket mutatja: I. szint - 0,98; II. Szint - 0,95; III szint - 0,9; IV szint - 0,8.
Az IEC 62305 szerint a védelmi szintek a következők: I szint - 0,99; II. Szint - 0,97; III. Szint - 0,91; IV szint - 0,84.
Egyébként könnyen belátható, hogy az IEC szerinti védelem szintje minden esetben magasabb, mint a 2. utasításban.
Figyelemre méltó a rendes (0,98; 0,95; 0,9; 0,8) és a speciális tárgyak (0,9; 0,99 és 0,999) védelmi szintjei közötti eltérés. Tekintettel arra, hogy a villámvédelmi zónák kiszámításának módszertana csak a 0,9 védelmi szintekre vonatkozik; 0,99 és 0,999, rejtély marad, hogyan kell elvégezni a 0,98 -as szintek számítását; 0,95 és 0,8. Bár a 2. utasítás azt mondja, hogy a közönséges tárgyak esetében is alkalmazható az IEC 1024 -ben javasolt számítási módszer, de azzal a feltétellel, hogy „a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság tervezési követelményei szigorúbbak, mint ennek az utasításnak az előírásai”. Ebben az esetben lehetetlennek bizonyul meghatározni, hogy mely követelmények a szigorúbbak, mivel egyszerűen nincsenek előírások az Utasításban a meghatározott védelmi szintekre vonatkozóan!
Az IEC-nek való meg nem felelés magában foglalja a villámáram egyes paramétereinek értékeit is, amelyek a 2. utasítás 2.3. Táblázatában szerepelnek. Például az első villámáram impulzus átlagos meredeksége / 90%, kA / μs) helytelenül vannak megadva: 200, 150 és 100. A helyes értékek tízszer kevesebbek: 20, 15 és 10 kA / µs. Ez az ellentmondás nagy valószínűséggel csak hiba.

PONTOSSÁGOK ÉS TÉREK

Általánosságban elmondható, hogy a szóban forgó dokumentum tele van ténybeli hibákkal, ami lehetetlenné teszi a dokumentumban szereplő számítási módszerek használatát is. Az alábbiakban felsoroljuk az ilyen hibákat, amelyek nem állítják, hogy teljesek:
1. A 3.6. Táblázat "Kettős rúd villámhárító védőzóna paramétereinek kiszámítása" táblázat mutatja az Lc meghatározásának képletét 0,999 megbízhatósággal, amelyben a 10-3 tényező nem szükséges. Ezenkívül ugyanaz a táblázat más formulát is tartalmaz (0,99 megbízhatóság érdekében):
h, amelyben a zárójel előtti tényező is megkérdőjelezhető. Talán a 0,01007 helyett 0,0107 -nek kell lennie, vagy az előző képletben 0,0107 helyett 0,01007 -nek.
2. Az „L c L L max távolságoknál a hc magasságot határozzák meg…” kifejezéssel folyamatosan találkozunk, amelyben az L összefüggése is téves. Ilyenkor helyes a következőt írni: L c L L max. A következők a dokumentum jelentős hátrányaira vezethetők vissza. A villámvédelmi zónákra vonatkozó javasolt számítási módszerben a villámhárítók maximális magassága nem haladhatja meg a 150 m -t.
Felmerül a kérdés: miért pont 150 m, és mit kell tenni, ha magasabb objektumot kell védenie? A dokumentum azt mondja, hogy ehhez speciális technikát kell használnia, de nincs utalás rá. Eközben egyre több a 150 m -nél magasabb magasságú objektum (TV -torony, felhőkarcoló stb.). És itt nemcsak a már megépített épületek villámcsapás elleni védelmét kell biztosítani, hanem magának az építési folyamatnak a villámvédelmi intézkedéseiről is gondoskodni kell. Sajnos ezt a szempontot a 2. utasítás sem veszi figyelembe.

NINCS VÁLASZ KÉRDÉS

Végezetül nézzük részletesebben azt, ami sajnos gyakorlatilag hiányzik a 2. utasításból: az érzékeny berendezések és áramköreik védelméről a villámcsapás másodlagos megnyilvánulásaitól, olyan részletességgel, amely lehetővé tenné egy nem EMC szakember számára, hogy villámvédelmi projekteket hajt végre. Amint a gyakorlat azt mutatta, az EMC -követelmények figyelembe vétele komplex villámvédelmi rendszerek (beleértve a földelőrendszereket, túlfeszültség -védelmi rendszereket és elektromágneses mezőket) építésekor jelenleg létfontosságú.
Tehát hazánk egyik legnagyobb olajipari vállalkozásánál a közvetlen villámcsapás elleni védelmi rendszert helyesen (pontosabban a jelenlegi normatív és műszaki dokumentáció szerint) tervezték, de a villám másodlagos megnyilvánulásai ellen nem végeztek védelmet ( 2a. Ábra). A másodlagos áramkörök és az MF berendezések telepítési helyei a villámhárítók alapjain a nagy impulzuspotenciál zónájába estek. Ez ahhoz vezetett, hogy egy zivatar szezonban, több villámcsapás következtében, a létesítmény elektronikus berendezéseinek jelentős része le volt tiltva. Ábrán. A 2b. Ábra egy másik példát mutat a villámvédelem hibás megvalósítására.
Ma már nyilvánvaló, hogy a villámvédelmi utasításnak nem csak általános szavakat kell tartalmaznia (mint a 2. utasítás), hanem konkrét ajánlásokat, technikai megoldásokat is, amelyek végrehajtása megvédi az érzékeny mikroprocesszoros berendezéseket és azok áramköreit.
Például a 2. utasítás felületesen foglalkozik a berendezés védelmének problémájával a villámáramok által kiváltott mágneses terek ellen. Tájékoztatásul szolgál, hogy az épület fémszerkezetei képernyőként használhatók. Semmit nem mondanak arról, hogy mit kell tenni, ha az épület tégla, vagy ha a fémszerkezetek árnyékoló tényezője nem elegendő ahhoz, hogy a mezőt a berendezés számára biztonságos szintre gyengítse. Nincsenek konkrét ajánlások a szűrési tényező meghatározására.
Ugyanakkor, amikor új érzékeny berendezéseket telepítenek a meglévő épületekbe, a kiegészítő árnyékolás használata az egyetlen rendelkezésre álló módszer az impulzusos mágneses mezők leküzdésére.
A villámvédelmi utasításoknak részletes leírást kell tartalmazniuk, hogyan kell ezt megtenni, hogy a tervező a helyzettől függően kiválaszthassa a megfelelő védelmi lehetőséget: elegendő -e az épület fémszerkezete, vagy szükség van -e az épület vagy helyiség további árnyékolására? ; hogyan kell megfelelően megszervezni a helyiségek árnyékolását; hogy a hálószita elegendő -e, vagy szükséges -e fémlemezek használata. Ha nem lehetséges a szoba átvilágítása, vagy gazdasági okokból előnyösebb a berendezést árnyékoló szekrényekbe helyezni, hogyan kell pontosan kiválasztani az árnyékoló szekrényeket. A kérdés komoly, mivel a jelenleg gyártott fémszekrények közül sok nem rendelkezik árnyékoló tulajdonságokkal, mivel a falak és a keret közötti hosszú rések jelenléte szinte nullára csökkenti az árnyékoló hatást. Mindezekre a kérdésekre egyértelmű választ kell adni a villámvédelmi utasításokban. Hasonló helyzet alakult ki a védett objektumok földelőberendezésére vonatkozó ajánlásokkal, túlfeszültség -védelmi rendszer létrehozásával az 1 kV -os áramkörökben. A 2. utasítás csak általános útmutatást nyújt ezekben a kérdésekben. Kevés figyelmet fordítanak az impulzusos túlfeszültség elleni védelem módszereire speciális eszközökkel (SPD), galvanikus leválasztással, érzékeny berendezések áramköreinek árnyékolásával. De például az SPD típusának megválasztása nagyon fontos kérdés. Tehát lehetetlen levezetőket felszerelni az alállomásokon lévő feszültségváltók mérőkörébe, mivel azok bekapcsolásakor a hasznos jel alakja torzulhat, de az ilyen áramkörökben a varisztorokon alapuló SPD -k telepítése lehetséges. bemutatott. Érdemes megjegyezni, hogy azoknál az objektumoknál, amelyeknek nincs egyetlen földelő eszköze rács formájában (például sok objektum a gáziparban), az SPD használata gyakran az egyik kevés hatékony módszer a túlfeszültség kezelésére . Például az IEC-62305-ben csaknem 20 oldalt szentelnek csak az SPD-k alkalmazásának.
Ugyanez vonatkozik az árnyékolt kábelek használatára is, kétoldalas árnyékoló földeléssel a túlfeszültség elleni védelem érdekében. A 2. utasításban ez csak ajánlott, de nincsenek mennyiségi jellemzők. Azt sem mondja meg, hogy mely esetekben lehet ezt megtenni, és mely esetekben lehet elégtelen, vagy akár negatív következményekhez vezethet. Az EZOP LLC által végzett kutatás kimutatta, hogy egy ilyen esemény (feltéve, ha helyesen hajtják végre) lehetővé teszi az MP berendezés bemeneteire alkalmazott túlfeszültségek többszörös csökkentését (4 -ről 20 -szor, lásd).
A 2. utasítás gyakorlatilag nem érinti a villámhárítók földelő rendszerének más tárgyak földelésével való összekapcsolásának kérdéseit. Ez a kérdés különösen releváns a nagy területű elosztott objektumok esetében, például az elektromos alállomásoknál (amelyek egyébként a villamosenergia -ipar legtöbb tárgya, amelyhez ezt a dokumentumot kiadták). De a villámvédelmi elemek földelési sémáinak helyes megválasztása teszi lehetővé, hogy gyakran további költséges intézkedések nélkül is megvédjék a villámcsapások másodlagos megnyilvánulásaitól, beleértve az SPD -ket is.

JAVASLATOK

Így el kell kezdeni a munkát a villámvédelmi rendszerek tervezését szabályozó új dokumentum megalkotásán, figyelembe véve a modern követelményeket.
Ez a feladat messze túlmutat e cikk keretein. Nyilvánvaló azonban, hogy az új dokumentumnak a lehető legtöbb objektumtípust kell lefednie, és a lehető legtisztább megoldásokat kell adnia, nem pedig homályos általános rendelkezéseket. A felsorolt ellentmondásokat, pontatlanságokat és hiányosságokat fel kell számolni.
A dokumentumnak nem szabad ellentmondania az IEC -nek, és egyértelműen meg kell különböztetnie azokat az eseteket, amikor új követelményeknek kell megfelelni, és amikor elegendő a korábban kiadott dokumentumok követelményeinek teljesítéséhez. És természetesen teljes mértékben figyelembe kell venni a villámkisülés másodlagos megnyilvánulásai elleni védelem kérdéseit.
Felmerül azonban a kérdés: lehet -e garantálni, hogy az új dokumentum alapvetően jobb lesz, mint az előző, vagy ismét megismétlődik az RD 87 és SO 2003 helyzet, ami arra kényszeríti a tervezőt, hogy használja a különböző dokumentumok követelményeit?
Itt aligha lehet kimerítő választ adni. De az alábbiakra szeretném emlékeztetni. 2003 -ban az Instruction 2 megjelenése meglepte a mérnöki közösség nagy részét.
Amennyire ismert, a dokumentumtervezet közzététele és széles körű vitája nem történt meg. Ezért feltétlenül szükségesnek tűnik, hogy egy új dokumentum kidolgozása esetén jóval az elfogadása előtt tegye közzé tervezetét a megjegyzések és javaslatok átfogó megvitatása érdekében. És valószínűleg sok lesz belőlük.

IRODALOM

1. Sen P.K. Az alállomások közvetlen villámcsapás-védelmének megértése / PSERC Seminar Golden, Colorado, 2001. november 6.- Colorado School of Mines, 2002.
2. Kuznyecov MB, Matvejev MV Az MP berendezések és áramköreik védelme az alállomásokon és erőművekben a villámcsapás másodlagos megnyilvánulásaitól. - 2007. - 6. sz.
3. IEC 62305. - Villámvédelem.
4. Kuznyecov MB, Matveev MV Integrált megközelítés a villamosenergia-létesítmények MP-berendezéseinek a villámcsapások másodlagos megnyilvánulásaival szembeni védelmével kapcsolatos problémák megoldásához / Az Első Össz-Orosz Villámvédelmi Konferencia előadásai. - Novoszibirszk, 2007.
5. Kuznyecov M.B., Kungurov D.A., Matveev M.V., Tarasov V.N. A relévédelem és az automatizáló berendezések bemeneti áramköreinek nagy impulzusos túlfeszültségekkel szembeni védelmével kapcsolatos problémák // News of ElectroTechnics. - 2006. - 6. szám (42).
6. Bazelyan EM, jelentések / Előadások az első egész oroszországi konferenciáról a villámvédelemről. - Novoszibirszk, 2007.

Hasonló cikkek

Vita:

Döntés a lakásjelzálog -szerződés érvénytelenítéséről A jelzálogszerződés megtámadása: Tambov Regionális Bíróság (Tambov Region) - Polgári és ...
Ks rf tilalmak veszik el a házat a jóhiszemű vásárlóktól Lelkiismeretes megszerző: A Sobesednik.ru megtudta, kinek szól a vásárlók védelméről szóló új törvény ...
A Bank Trust még nem ment csődbe: Hírek a médiában, hogy egy másik bank ...
Bírói gyakorlat Jelzálogszerződés megtámadása: 2-2719 / 2017. Sz. Ügy: HATÁROZAT AZ OROSZ FEDERÁCIÓ NEVÉBEN Traktorozavodsky ...

A közös objektumok PIP elleni védelmi szintjei.

3.1. Villámvédelmi komplexum

3.2. Külső villámvédelmi rendszer

3.3. Villámhárítók kiválasztása

UTASÍTÁSOK A VILÁGÍTÁSVÉDELMI BERENDEZÉSEKHEZ problémákat okozott a tervezőknek

UTASÍTÁSOK A VILÁGÍTÁSVÉDELMI BERENDEZÉSEKHEZ
problémákat okozott a tervezőknek