Kezdeti adatok az épületről és a környezetről.
Leírás:
Állapot: jelenlegi (A Rostechnadzor Villamosenergia-ipari Felügyeleti Hivatalának 2004.12.01. 10-03-04 / 182. sz. levele "Az RD 34.21.122-87 és SO 153-34.21.122-2003" kifejti: A tervező szervezeteknek joguk van a kiindulási adatok meghatározásakor és a védőintézkedések kidolgozása során felhasználni a fenti utasítások bármelyikét vagy azok kombinációját.)
Kijelölés: SO 153-34.21.122-2003
Orosz név:Útmutató épületek, építmények és ipari kommunikáció villámvédelmének felszereléséhez
Bevezetés dátuma: 2003-06-30
Kifejlesztve: TISC ORGRES
Jóváhagyva: Oroszország Energiaügyi Minisztériuma (2003.06.30.)
Alkalmazási kör és feltételek: Az épületek, építmények és az ipari kommunikáció villámvédelmére vonatkozó utasítások minden típusú épületre, építményre és ipari kommunikációra vonatkoznak, osztályzati hovatartozástól és tulajdonosi formától függetlenül.
Az utasítás a projektek kidolgozásához, építéshez, üzemeltetéshez, valamint épületek, építmények és ipari kommunikációs rekonstrukcióhoz való felhasználásra szolgál.
Abban az esetben, ha az ipari előírások szigorúbbak, mint ebben az Útmutatóban, a villámvédelem fejlesztésekor ajánlatos betartani az ipari követelményeket. Akkor is javasolt eljárni, ha az Utasítás utasításai nem kombinálhatók a védett objektum technológiai jellemzőivel. Ebben az esetben az alkalmazott villámvédelmi eszközöket és módszereket a szükséges megbízhatóság biztosításának feltétele alapján választják ki.
Helyettesíti: RD 34.21.122-87 "Útmutató épületek és építmények villámvédelméhez"
Kézikönyv az RD 34.21.122-87 "Kézikönyv az "Útmutató épületek és építmények villámvédelmi felszereléséhez" című részhez"
Tartalomjegyzék: 1. Bemutatkozás
2 Általános rendelkezések
2.1 Kifejezések és meghatározások
2.2 Épületek, építmények villámvédelmi berendezés szerinti osztályozása
2.3 Villámáram paraméterei
2.3.1 A villámáramok hatásainak osztályozása
2.3.2 A közvetlen villámcsapás elleni védelmi eszközök szabványosítására javasolt villámáram-paraméterek
2.3.3 A talajba csapott villámlás sűrűsége
2.3.4 A villámlás elektromágneses hatásai elleni védelmi eszközök szabványosítására javasolt villámáram-paraméterek
3 Közvetlen villámcsapás elleni védelem
3.1 Villámvédelmi eszközök komplexuma
3.2 Külső villámvédelmi rendszer
3.2.1 Villámhárítók
3.2.2 Vezetők
3.2.3 Földelő kapcsolók
3.2.4 Külső LSM elemeinek rögzítése és csatlakoztatása
3.3 Villámhárítók kiválasztása
3.3.1 Általános megfontolások
3.3.2 Tipikus zónák rudak és huzalvillámhárítók védelme
3.3.3 Védőzónák meghatározása az IEC ajánlásai szerint
3.3.4 A fő- és zónán belüli kommunikációs hálózatok elektromos fémkábeles távvezetékeinek védelme
3.3.5 Gerinc- és intrazonális kommunikációs hálózatok optikai kábeles átviteli vonalainak védelme
3.3.6 Befektetett elektromos és optikai kommunikációs kábelek villámcsapása elleni védelem helység
3.3.7 Az erdő szélén, különálló fák, támasztékok, árbocok közelében fektetett kábelek védelme
4 Védelem a villámlás másodlagos hatásai ellen
4.1 Általános
4.2 Villámvédelmi zónák
4.3 Árnyékolás
4.4 Csatlakozások
4.4.1 Csatlakozások zónahatárokon
4.4.2 Csatlakozások a védett köteten belül
4.5 Földelés
4.6 Túlfeszültség-védelmi készülékek
4.7 A meglévő épületek berendezéseinek védelme
4.7.1 Használati óvintézkedések külső rendszer villámvédelem
4.7.2 Óvintézkedések kábelek használatakor
4.7.3 Óvintézkedések antennák és egyéb berendezések használatakor
4.7.4 Védelmi intézkedések tápkábelekés az épületek közötti kommunikációs kábelek
5 Üzemeltetési javaslatok technikai dokumentáció, a villámvédelmi berendezések üzembe vételének és üzemeltetésének rendje
A SO 153-34.21.122-2003. sz. dokumentum szövege
Referencia-kiegészítés
az épületek, építmények és az ipari kommunikáció villámvédelmének telepítési útmutatójához (SO 153-34.21.122-2003)
Üzemeltetési és műszaki dokumentáció, villámvédelmi berendezések üzembe vételének és üzemeltetésének rendje
1. Üzemeltetési és műszaki dokumentáció kidolgozása
Valamennyi szervezetben és vállalkozásban, a tulajdonformától függetlenül, ki kell dolgozni a villámvédelmi berendezést igénylő objektumok villámvédelmére vonatkozó üzemeltetési és műszaki dokumentációt.
A villámvédelem működési és műszaki dokumentációjának tartalmaznia kell:
magyarázó jegyzet,
a villámhárítók védelmi zónáinak sémái,
a villámhárítók szerkezeteinek munkarajzai (konstrukciós rész), a villámlás másodlagos megnyilvánulásaival szembeni védelem szerkezeti elemei, a földi és földalatti fémkommunikáción keresztüli nagy potenciálú sodródásoktól, a csúszó szikracsatornáktól és a talajban lévő kisülésektől,
átvételi dokumentáció (villámvédelmi berendezések üzembe helyezéséről szóló okiratok a bejelentésekkel együtt: rejtett munkákról szóló aktusok, villámvédelmi berendezések tesztelési aktusai, valamint a villámlás másodlagos megnyilvánulásai és a nagy potenciális sodródás elleni védelem).
A magyarázó megjegyzésnek tartalmaznia kell:
kezdeti adatok az üzemeltetési és műszaki dokumentáció kidolgozásához,
a tárgyak villámvédelmének elfogadott módszerei,
védelmi zónák, földelővezetékek, levezetők és a villámlás másodlagos megnyilvánulásai elleni védelmi elemek számításai.
A magyarázó megjegyzés jelzi: a készlet vállalati fejlesztője
üzemeltetési és műszaki dokumentáció, kidolgozásának alapja, az aktuális szabályozási dokumentumok listája és a projekttel kapcsolatos munkát irányító műszaki dokumentáció, a tervezett eszközre vonatkozó speciális követelmények.
Az objektumok villámvédelmi tervezésének kiinduló adatait a megrendelő állítja össze, szükség esetén a tervező szervezet bevonásával. Tartalmazniuk kell:
a villámvédelem alá eső objektumok, utak és vasutak, földi és földalatti kommunikációk (fűtővezetékek, technológiai és egészségügyi csővezetékek, elektromos kábelek és vezetékek bármilyen célra stb.) helyszínét feltüntető objektumok főterve
adatok on éghajlati viszonyok a területen, ahol a védőberendezések, építmények találhatók (zivatartevékenység intenzitása, nagy sebességű szélnyomás, jégfalvastagság stb.), a talaj szerkezetére, agresszivitására és típusára utaló talajjellemzők, talajvízszint,
a talaj elektromos ellenállása (Ohm m) a tárgyak helyén.
A "Tárgyak villámvédelmének elfogadott módszerei" szakasz ismerteti az épületek és építmények villámcsatornával való közvetlen érintkezéstől, a villámlás másodlagos megnyilvánulásaitól és a földi és földalatti fémkommunikáción keresztüli nagy potenciálú sodródásoktól való védelmének kiválasztott módszereit.
Az azonos szabvány vagy újrafelhasználható projekt szerint épített (tervezett), azonos építési jellemzőkkel és geometriai méretekkel, valamint azonos villámvédelmi berendezéssel rendelkező objektumok egy közös sémával és a villámhárító védelmi zónák számításával rendelkezhetnek. Ezen védett objektumok listája az egyik építmény védőövezetének diagramján található.
A védelem megbízhatóságának szoftveres ellenőrzésekor a számítógépes számítások adatait a tervezési lehetőségek összefoglalása formájában adják meg, és következtetést vonnak le azok hatékonyságára vonatkozóan.
A műszaki dokumentáció kidolgozásakor a lehető legnagyobb mértékben a villámhárítók és a földelőelektródák tipikus kialakításait, valamint az illetékes tervező szervezetek által kidolgozott villámvédelmi szabványos munkarajzokat kell használni.
Felhasználási lehetőség hiányában szabványos kivitelek villámvédelmi eszközök, munkarajzok kidolgozhatók egyedi elemek: alapok, tartók, villámhárítók, levezetők, földelő elektródák.
A műszaki dokumentáció mennyiségének csökkentése és az építési költségek csökkentése érdekében javasolt a villámvédelmi projekteket az általános építési munkák és a vízvezetékek és az elektromos berendezések felszerelésének munkarajzaival kombinálni, hogy a vízvezeték-kommunikációt és a földelő kapcsolókat használhassa a villámlásra szolgáló elektromos eszközökhöz. védelem.
2. A villámvédelmi berendezések üzembe helyezési eljárása
Az építkezéssel elkészült objektumok villámvédelmi berendezései
(rekonstrukció), a munkabizottság üzembe fogadja és üzembe helyezi a megrendelőt a technológiai berendezések telepítése, a berendezések és értékes ingatlanok épületekbe, építményekbe szállítása és berakodása előtt.
A villámvédelmi berendezések üzemi létesítményekben történő átvétele a munkabizottság határozatával történik.
A munkabizottság összetételét az ügyfél határozza meg, a munkabizottság összetételében általában a következők képviselői szerepelnek:
az elektromosságért felelős személy
kivitelező, tűzvizsgáló szolgálat.
A munkabizottság a következő dokumentumokkal kerül bemutatásra: jóváhagyott villámvédelmi berendezés projektek,
rejtett munkák elvégzése (ellenőrzésre nem hozzáférhető földelő és levezető vezetékek elhelyezése és felszerelése),
villámvédelmi eszközök vizsgálati tanúsítványai, valamint a villámlás másodlagos megnyilvánulása, valamint a nagy potenciálok földi és földalatti fémkommunikáción keresztül történő bevezetése elleni védelem (adatok az összes földelővezeték ellenállásáról, a villámhárítók, levezetők beszerelésének ellenőrzésének és ellenőrzésének eredményei , földelő vezetékek, azok rögzítőelemei, az áramvezető elemek közötti elektromos kapcsolatok megbízhatósága ill.
A munkabizottság teljeskörű ellenőrzést és vizsgálatot végez az elvégzett villámvédelmi berendezések beépítési építési és szerelési munkáiról.
Az újonnan épített létesítmények villámvédelmi berendezéseinek átvételét a villámvédelmi berendezések átvételi okiratai dokumentálják.
A villámvédelmi berendezések üzembe helyezése után a villámvédelmi eszközök útlevelei és a villámvédelmi eszközök földelő útlevelei készülnek, amelyeket az elektromos létesítményekért felelős személy őriz meg.
A szervezet vezetője által jóváhagyott aktusok a rejtett munkákról benyújtott törvényekkel és mérési jegyzőkönyvekkel együtt a villámvédelmi eszközök útlevelében szerepelnek.
3. Villámvédelmi berendezések üzemeltetése
Épületek, építmények és objektumok kültéri beépítésének villámvédelmi berendezéseit a fogyasztói villamos berendezések műszaki üzemeltetésére vonatkozó szabályok és jelen utasítás előírásai szerint üzemeltetik. Az objektumok villámvédelmi berendezéseinek működtetésének feladata a szükséges üzemképesség és megbízhatóság állapotában tartása.
A villámvédelmi berendezések rendszeres és rendkívüli karbantartása a villámvédelmi eszközök szakértője, a tervező szervezet képviselője által összeállított és a szervezet műszaki vezetője által jóváhagyott karbantartási program szerint történik.
A villámvédelmi berendezések működésének állandó megbízhatósága érdekében minden évben a zivatarszezon kezdete előtt minden villámvédelmi berendezés ellenőrzése és felülvizsgálata megtörténik.
Az ellenőrzéseket a villámvédelmi rendszer telepítése után, a villámvédelmi rendszer esetleges változtatásait követően, a védett objektum sérülése után is elvégezzük. Minden ellenőrzést a munkaprogramnak megfelelően hajtanak végre.
Az MZU állapotának vizsgálatához a szervezet vezetője megjelöli az ellenőrzés okát, és megszervezi:
az MZU vizsgálati bizottsága a villámvédelmi vizsgálati bizottság tagjainak funkcionális feladatainak megjelölésével,
munkacsoport a szükséges mérések elvégzésére,
az ellenőrzés időpontja.
A villámvédelmi berendezések ellenőrzése és tesztelése során javasolt:
ellenőrizze a szemrevételezéssel (távcsővel) az integritást
villámhárítók és levezetők, csatlakozásuk és árbocokhoz való rögzítésük megbízhatósága,
azonosítani a villámvédelmi berendezések azon elemeit, amelyek mechanikai szilárdságuk megsértése miatt cserét vagy javítást igényelnek,
meghatározza a villámvédelmi berendezések egyes elemeinek korrózió által okozott tönkremenetelének mértékét, intézkedéseket tegyen a korrózióvédelemre és a korrózió által sérült elemek megerősítésére,
ellenőrizze a villámvédelmi berendezések összes elemének áramvezető részei közötti elektromos csatlakozások megbízhatóságát,
ellenőrzi a villámvédelmi berendezéseknek az objektumok rendeltetésének való megfelelését, és az előző időszakra vonatkozó építési vagy technológiai változtatások esetén intézkedéseket vázol a villámvédelem korszerűsítésére, rekonstrukciójára a jelen utasítás előírásai szerint,
tisztázza a villámvédelmi berendezések végrehajtási áramkörét, és meghatározza a villámkisülés során a villámáram elemein keresztül történő terjedésének módjait a villámhárítóba történő villámkisülés szimulálásával a villámhárító és a távoli áramelektróda közé csatlakoztatott speciális mérőkomplexum segítségével,
mérje meg az impulzusáram terjedésével szembeni ellenállás értékét "ampermérő-voltmérő" módszerrel, speciális mérőkomplexum segítségével,
mérje meg az áramellátó hálózatokban a villámcsapás során fellépő túlfeszültségek értékét, a potenciáleloszlást a fémszerkezeteken és az épület földelési rendszerén úgy, hogy egy villámhárítóba való villámcsapást szimulál egy speciális mérőkomplexum segítségével,
mérje meg az elektromágneses terek értékét a villámvédelmi berendezés helye közelében, villámhárítóba történő villámcsapást szimulálva speciális antennák segítségével,
ellenőrizze a villámvédelmi berendezésekhez szükséges dokumentációk elérhetőségét.
A 6 éves nyitású időszakos ellenőrzés (I. kategóriás objektumok esetén) minden mesterséges földelővezetékre, levezetőre és csatlakozási pontjára vonatkozik, évente pedig teljes számuk 20%-ának ellenőrzésére kerül sor. Korrodált földelektródák és levezető vezetékek területük csökkenésével keresztmetszet több mint 25%-át újakra kell cserélni.
A villámvédelmi berendezések rendkívüli ellenőrzését természeti katasztrófák (hurrikán szél, árvíz, földrengés, tűz) és rendkívüli intenzitású zivatarok után kell elvégezni.
A villámvédelmi berendezések földelési ellenállásának rendkívüli méréseit mindenképpen el kell végezni javítási munkálatok mind a villámvédelmi eszközökön, mind magukon a védett tárgyakon és azok közelében.
Az ellenőrzések eredményeit okiratokban dokumentálják, bevezetik az útlevelekbe és a villámvédelmi berendezések állapotának nyilvántartásába. A beszerzett adatok alapján tervet készítenek az ellenőrzések és ellenőrzések során észlelt villámvédelmi berendezések hibáinak javítására, elhárítására.
Feltárás az objektumok védett épületeinél, építményeinél, valamint azok közelében villámvédelmi berendezéseket készítenek az üzemeltető szervezet engedélyével, amely felelős személyeket jelöl ki, akik felügyelik a villámvédelmi berendezések biztonságát.
Zivatar idején tilos mindenféle munkát végezni a villámvédelmi berendezéseken és azok közelében.
A dokumentum szövegét ellenőrzi: hivatalos kiadvány 17. sorozat. Dokumentumok a villamosenergia-ipari felügyeletről. 27. szám. -M.: JSC "NTC "Ipari biztonság", 2006
3.1. Villámvédelmi eszközök komplexuma
Az épületek vagy építmények villámvédelmi létesítményeinek komplexuma közvetlen villámcsapás elleni védelmi eszközöket (külső villámvédelmi rendszer - MZS) és másodlagos villámhatás elleni védelmi eszközöket (belső LZS) tartalmaz. Bizonyos esetekben a villámvédelem csak külső vagy csak belső eszközöket tartalmazhat. Általában a villámáramok egy része a belső villámvédelem elemein folyik át.
A külső LSM szigetelhető a szerkezettől (külön álló villámhárítók vagy kábelek, valamint a szomszédos, természetes villámhárítóként funkcionáló szerkezetek), vagy felszerelhető a védett építményre, és akár annak része is lehet.
Belső eszközök A villámvédelmi eszközöket úgy tervezték, hogy korlátozzák a villámáram elektromágneses hatását és megakadályozzák a szikraképződést a védett objektumon belül
A villámhárítókba eső villámáramok egy levezető rendszeren (leereszkedésen) keresztül a földelővezetőbe kerülnek, és szétterülnek a talajban
3.2. Külső villámvédelmi rendszer
A külső MLT általában villámhárítókból, levezető vezetékekből és földelőelektródákból áll. Speciális gyártás esetén anyaguk és keresztmetszetüknek meg kell felelnie a táblázat követelményeinek. 3.1.
3.1. táblázat
A külső ISM elemeinek anyaga és minimális keresztmetszete
Jegyzet. A jelzett értékek a megnövekedett korróziótól vagy mechanikai hatásoktól függően növelhetők.
3.2.1. Villámhárítók
3.2.1.1. Általános megfontolások
A villámhárítók speciálisan felszerelhetők, beleértve a létesítményt is, vagy funkciójukat a védett létesítmény szerkezeti elemei látják el; az utóbbi esetben természetes villámhárítóknak nevezzük.
A villámhárítók a következő elemek tetszőleges kombinációjából állhatnak: rudak, feszített huzalok (kábelek), hálóvezetők (rácsok).
3.2.1.2. Természetes villámhárítók
Az épületek és építmények következő szerkezeti elemei tekinthetők természetes villámhárítónak:
a) védett objektumok fémtetői, feltéve, hogy:
közötti elektromos folytonosság Különböző részek hosszú ideig biztosított;
a tetőfedő fém vastagsága nem kisebb, mint t táblázatban megadva. 3.2, ha szükséges védeni a tetőt sérülésektől vagy égési sérülésektől
tetőfedő fém vastagsága legalább 0,5 mm ha nem szükséges védeni a sérülésektől, és nem áll fenn a tető alatti éghető anyagok meggyulladásának veszélye;
a tető nincs szigetelve. Ugyanakkor egy kis réteg korróziógátló festéket vagy egy réteg 0,5 mm aszfaltburkolat, vagy 1. réteg mm a műanyag burkolat nem minősül szigetelésnek;
nem fémes bevonatok a tetején vagy alatt fém tetőfedés ne lépje túl a védett objektumot;
b) fém tetőszerkezetek (tartók, összekapcsolt acél merevítés);
c) fém elemek, például lefolyócsövek, dekorációk, kerítések a tető széle mentén stb., ha keresztmetszete nem kisebb, mint a közönséges villámhárítókra előírt értékek;
d) technológiai fémcsövek és tartályok, ha azok legalább 2,5 mm vastagságú fémből készültek. mmés ennek a fémnek a megolvadása vagy égése nem jár veszélyes vagy elfogadhatatlan következményekkel;
e) fémcsövek és tartályok, ha azok legalább vastagságú fémből készültek t táblázatban megadva. 3.2, és ha a villámcsapás helyén az objektum belsejében bekövetkező hőmérséklet-emelkedés nem jelent veszélyt.
3.2. táblázat
A tető, cső vagy tartálytest vastagsága, amely természetes villámhárítóként működik
3.2.2. Levezető vezetékek
3.2.2.1. Általános megfontolások
A veszélyes szikraképződés valószínűségének csökkentése érdekében a levezető vezetékeket úgy kell elhelyezni, hogy a tönkremenetel helye és a talaj között:
a) az áram több párhuzamos úton terjed;
b) ezen utak hosszát minimálisra korlátozták.
3.2.2.2. A levezetők elhelyezkedése a védett objektumtól elszigetelt villámvédelmi berendezésekben
Ha a villámhárító külön beépített rudakból áll álló támasztékok(vagy egy támaszték), minden támasztékhoz legalább egy levezető vezetéket kell biztosítani.
Ha a villámhárító külön vízszintes vezetékekből (kábelekből) vagy egy vezetékből (kábelből) áll, a kábel mindkét végéhez legalább egy levezető szükséges.
Ha a villámhárító a védett objektum fölé függesztett hálószerkezet, akkor minden egyes tartójához legalább egy levezető szükséges. A levezető vezetékek teljes számának legalább kettőnek kell lennie.
3.2.2.3. Nem szigetelt villámvédelmi eszközök levezető vezetékeinek elhelyezkedése
A levezető vezetékek a védett objektum kerülete mentén helyezkednek el úgy, hogy a köztük lévő átlagos távolság ne legyen kisebb, mint a táblázatban megadott értékek. 3.3.
A levezető vezetékek vízszintes szalagokkal vannak összekötve a talajfelszín közelében, és minden 20 m az épület magassága szerint.
3.3. táblázat
A levezető vezetékek közötti átlagos távolság a védelmi szinttől függően
| Védelmi szint | átlagos távolság, m |
| én | 10 |
| II | 15 |
| III | 20 |
| IV | 25 |
3.2.2.4. Útmutató a levezető vezetékek elhelyezéséhez
Kívánatos, hogy a levezető vezetékek egyenletesen legyenek elhelyezve a védett objektum kerülete mentén. Lehetőség szerint az épületek sarkai közelében helyezzék el.
A védett objektumtól el nem szigetelt levezető vezetékek elhelyezése a következőképpen történik:
ha a fal nem éghető anyagból készült, a levezető vezetékek rögzíthetők a falfelületen, vagy áthaladhatnak a falon;
ha a fal éghető anyagból készült, a levezető vezetékek közvetlenül a falfelületre rögzíthetők, így a villámáram áramlása során fellépő hőmérséklet-emelkedés nem jelent veszélyt a fal anyagára;
ha a fal éghető anyagból készült és a levezetők hőmérséklet-emelkedése veszélyes rá, a levezetőket úgy kell elhelyezni, hogy a távolságuk a védett tárgytól mindig meghaladja a 0,1-et m. A levezető vezetékek rögzítésére szolgáló fém konzolok érintkezhetnek a fallal.
A levezető vezetékeket nem szabad ejtőcsövekbe fektetni. Javasoljuk, hogy a vezetékeket a lehető legnagyobb távolságra helyezze el az ajtóktól és ablakoktól.
A levezető vezetékeket egyenes és függőleges vonalakban kell lefektetni, hogy a talajhoz vezető út a lehető legrövidebb legyen. A vezetékek hurok formájában történő lefektetése nem javasolt.
3.2.2.5. Levezető vezetékek természetes elemei
Az épületek következő szerkezeti elemei tekinthetők természetes levezetőnek:
a) fémszerkezetek, feltéve, hogy:
a különböző elemek közötti elektromos folytonosság tartós és megfelel a 3.2.4.2. pont követelményeinek;
méretük nem kisebb, mint amekkora a speciálisan kialakított levezető vezetékekhez szükséges. A fémszerkezetek szigetelő bevonattal rendelkezhetnek;
b) épület vagy építmény fémváza;
c) épület vagy építmény összekapcsolt acél megerősítése;
d) a homlokzat részeit, profilozott elemeit és a homlokzat tartó fémszerkezeteit, feltéve, hogy azok méretei megfelelnek a levezetőre vonatkozó előírásoknak, és vastagságuk legalább 0,5 mm.
A vasbeton szerkezetek fémmegerősítése akkor tekinthető elektromos folytonosságot biztosítónak, ha megfelel az alábbi feltételeknek:
a függőleges és vízszintes rudak csatlakozásainak körülbelül 50%-a hegesztéssel vagy merev csatlakozással (csavarrögzítés, huzalkötés) van kialakítva;
Az elektromos folytonosság a különböző előregyártott betontömbök acél vasalása és a helyszínen elkészített betontömb vasalása között biztosított.
Egy padban vízszintes övek nem kell ha fém kereteképületek vagy vasbeton acél erősítést használnak levezetőként.
3.2.3. Földelő kapcsolók
3.2.3.1. Általános megfontolások
Az önálló villámhárító használata kivételével a villámvédelmi földelő elektródát minden esetben kombinálni kell az elektromos berendezések és kommunikációs eszközök földelő elektródáival. Ha ezeket a földelőkapcsolókat bármilyen technológiai ok miatt szét kell választani, akkor potenciálkiegyenlítő rendszerrel közös rendszerré kell őket egyesíteni.
3.2.3.2. Speciálisan lefektetett földelektródák
Célszerű a következő típusú földelőelektródákat használni: egy vagy több áramkör, függőleges (vagy ferde) elektródák, radiálisan divergens elektródák vagy a gödör alján elhelyezett földhurok, földelő rácsok.
A mélyen eltemetett földelő elektródák akkor hatékonyak, ha a talaj ellenállása a mélységgel csökken, és nagy mélységben lényegesen kisebbnek bizonyul, mint a szokásos hely szintjén.
A külső kontúr formájú földelőelektródát előnyösen legalább 0,5 mm mélységben helyezzük el m a talajtól és legalább 1 távolságra m a falaktól. A földelő elektródákat legalább 0,5 mélységben kell elhelyezni m a védett objektumon kívül, és a lehető legegyenletesebben kell elosztani; ebben az esetben törekedni kell a kölcsönös árnyékolás minimalizálására.
A fektetés mélységét és a földelő elektródák típusát a minimális korrózió, valamint a talaj kiszáradása és fagyása következtében a földelési ellenállás lehető legkisebb szezonális ingadozása alapján választják ki.
3.2.3.3. Természetes földelő elektródák
Földelő elektródaként egymással összekapcsolt vasbeton vasalás vagy egyéb föld alatti fémszerkezetek használhatók, amelyek megfelelnek a 3.2.2.5 pont követelményeinek. Ha vasbeton vasalást használnak földelő elektródákként, akkor a csatlakozások helyére fokozott követelmények vonatkoznak a beton mechanikai károsodásának kizárása érdekében. Feszített beton használata esetén figyelembe kell venni lehetséges következményei villámáram, ami elfogadhatatlan mechanikai terhelést okozhat.
3.2.4. A külső LSM elemeinek rögzítése és csatlakoztatása
3.2.4.1. Rögzítés
A villámhárítók és a levezető vezetékek mereven vannak rögzítve, hogy kizárják a vezetékek rögzítésének szakadását vagy meglazulását elektrodinamikus erők vagy véletlenszerű mechanikai hatások hatására (például széllökés vagy lehulló hóréteg miatt).
3.2.4.2. Kapcsolatok
A vezetékcsatlakozások száma minimálisra csökken. A csatlakozás hegesztéssel, forrasztással történik, a szorítófülbe való behelyezés vagy csavarozás is lehetséges
3.3. Választható villámhárító
3.3.1. Általános megfontolások
A villámhárítók típusának és magasságának kiválasztása a szükséges megbízhatóság értékei alapján történik R s. Egy objektum akkor tekinthető védettnek, ha az összes villámhárítója legalább védelmi megbízhatóságot biztosít 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 megfelelő - speciálisan beépített villámhárítókkal kombinálva.
Általában a villámhárítók kiválasztását megfelelő számítógépes programokkal kell elvégezni, amelyek képesek kiszámítani a védelmi zónákat vagy a villám áttörésének valószínűségét bármilyen konfigurációjú objektumba (objektumcsoportba) szinte tetszőleges számú villámhárító elhelyezésével. különféle típusú.
Ceteris paribus, a villámhárítók magassága csökkenthető, ha kábelszerkezeteket használnak rúdszerkezetek helyett, különösen akkor, ha azokat az objektum külső kerülete mentén felfüggesztik.
Ha az objektum védelmét a legegyszerűbb villámhárítók biztosítják (egyrúd, egykábel, dupla, duplakábel, zárt kábel), a villámhárítók méretei a jelen szabványban meghatározott védelmi zónák segítségével határozhatók meg.
Hagyományos objektum villámvédelmi tervezése esetén a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság szabványa (IEC 1024) szerinti védőszöggel vagy gördülőgömb módszerrel lehet meghatározni a védelmi zónákat, feltéve, hogy a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC 1024) tervezési követelményei megfelelnek. Az elektrotechnikai bizottság szigorúbbnak bizonyul, mint a jelen utasítás előírásai
3.3.2. A rudak és huzalvillámhárítók jellemző védőzónái
3.3.2.1. Egy rudas villámhárító védelmi zónái
A standard védelmi zóna egy rudas villámhárító magassággal h egy körkúp magasságú h 0 h 0 és a kúp sugara a talajszinten r0.
Az alábbi számítási képletek (3.4. táblázat) 150-ig terjedő villámhárítókhoz alkalmasak m. Magasabb villámhárítók esetén speciális számítási módszert kell alkalmazni.
Rizs. 3.1. Egy rudas villámhárító védelmi zónája
A megkívánt megbízhatóságú védőzónához (3.1. ábra) a vízszintes szakasz sugara r x magasan h x képlet határozza meg:
(3.1)
3.4. táblázat
Egy rudas 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-tól 100-ig | 0,85h | 1,2h |
| 100-tól 150-ig | 0,85h | h | |
| 0,99 | 0-tól 30-ig | 0,8h | 0,8h |
| 30-tól 100-ig | 0,8h | h | |
| 100-tól 150-ig | h | 0,7h | |
| 0,999 | 0-tól 30-ig | 0,7h | 0,6h |
| 30-tól 100-ig | h | h | |
| 100-tól 150-ig | h | h |
3.3.2.2. Egyetlen huzalos villámhárító védelmi zónái
Az egyetlen h magasságú huzalvillámhárító szabványos védelmi zónáit szimmetrikus oromfelületek határolják, amelyek függőleges metszetben egyenlő szárú háromszöget alkotnak, amelynek csúcsa egy magasságban van. h 0 r 0 (3.2. ábra).
Az alábbi számítási képletek (3.5. táblázat) 150-ig alkalmasak villámhárítókhoz m. Nál nél nagyobb magasságban speciális szoftvert kell használni. Itt és lent h alatt a kábel talajszint feletti minimális magasságát értjük (figyelembe véve a megereszkedést).
Rizs. 3.2. Egyetlen huzalos villámhárító védelmi zónája: L- a kábel felfüggesztési pontjai közötti távolság
félszélességű r x magasságban kellő megbízhatóságú védőzónák (3.2. ábra). h x a föld felszínétől a következő kifejezés határozza meg:
(3.2)
Ha a védett térfogat bővítésére van szükség, akkor magának a huzalvillámhárítónak a védőzónájának végeihez csapágytartók védőzónáit lehet hozzáadni, amelyeket a táblázatban bemutatott egyrudas villámhárító képletekkel számítanak ki. 3.4. Nagy kábelleágazások esetén, például a légvezetékeknél, ajánlott szoftveres módszerekkel kiszámítani a megadott villámáttörés valószínűségét, mivel a fesztávban a minimális kábelmagasság szerinti védőzónák kialakítása indokolatlan következményekkel járhat. költségeket.
3.5. táblázat
Egyetlen huzalos villámhárító védőzónájának kiszámítása
| A védelem megbízhatósága R s | Villámhárító magassága h, m | Kúp magassága h 0, m | Kúp sugara r0, m |
| 0,9 | 0-tól 150-ig | 0,87h | 1,5h |
| 0,99 | 0-tól 30-ig | 0,8h | 0,95h |
| 30-tól 100-ig | 0,8h | h | |
| 100-tól 150-ig | 0,8h | h | |
| 0,999 | 0-tól 30-ig | 0,75h | 0,7h |
| 30-tól 100-ig | h | h | |
| 100-tól 150-ig | h | h |
3.3.2.3. Dupla villámhárító védőzónái
A villámhárító kettősnek számít, ha a villámhárítók közötti távolság L nem haladja meg a határértéket Lmax. Ellenkező esetben mindkét villámhárító egyetlennek minősül.
A kettős rudas villámhárító szabványos védelmi zónáinak függőleges és vízszintes szakaszainak konfigurációja (magasság hés távolság L villámhárítók között) ábrán látható. 3.3. A kettős villámhárító zónáinak külső felületeinek kialakítása (méretekkel rendelkező félkúpok h 0, r0 táblázat képletei szerint állítjuk elő. 3.4 egyrúdú villámhárítókhoz. A belső régiók méreteit a paraméterek határozzák meg h 0és hc, amelyek közül az első a zóna maximális magasságát közvetlenül a villámhárítónál állítja be, a második pedig - minimális magasság zónák középen a villámhárítók között. A villámhárítók közötti távolsággal L ≤ L c h c = h 0). Távolságokhoz Lc ≤ L ≥ Lmax magasság hc kifejezés határozza meg
(3.3)
Lmaxés Lc táblázat empirikus képletei alapján számítjuk ki. 3.6, 150-ig alkalmas villámhárítóhoz m
A zóna vízszintes szakaszainak méreteit a következő képletek alapján számítják ki, amelyek a védelmi megbízhatóság minden szintjére jellemzőek:
maximális zóna félszélesség r x vízszintes szakaszban a magasságban h x:
(3.4)
Rizs. 3.3. Dupla rudas villámhárító védelmi zónája
vízszintes szakasz hossza L x magasan h x ≥ h c:
(3.5)
és at h x h c L x = L / 2;
vízszintes metszetszélesség középen a villámhárítók között 2r cx magasan h x ≤ hc:
(3.6)
3.6. táblázat
A kettős rudas villámhárító védelmi zónájának paramétereinek kiszámítása
3.3.2.4. Kéthuzalos villámhárító védőzónái
A villámhárító kettősnek minősül, ha az L kábelek közötti távolság nem haladja meg a határértéket Lmax. Ellenkező esetben mindkét villámhárító egyetlennek minősül.
A kettős huzalos villámhárító szabványos védelmi zónáinak függőleges és vízszintes szakaszainak konfigurációja (magasság hés kábeltávolság L) ábrán látható. 3.4. A zónák külső felületeinek kialakítása (két fészerfelület méretekkel h 0, r0 táblázat képletei szerint állítjuk elő. 3,5 egyhuzalos villámhárítóhoz.
Rizs. 3.4. Kéthuzalos villámhárító védőzónája
A belső régiók méreteit a paraméterek határozzák meg h 0és hc, amelyek közül az első beállítja a zóna maximális magasságát közvetlenül a kábeleknél, a második pedig - a zóna minimális magasságát a kábelek között középen. A kábelek közötti távolság L ≤ hc a zóna határának nincs ereszkedése ( hc = h 0). Távolságokhoz hc L ≤ Lmax magasság hc kifejezés határozza meg
(3.7)
A benne foglalt távolságok Lmaxés Lc táblázat empirikus képletei alapján számítjuk ki. 3.7, 150-ig terjedő felfüggesztési magasságú kötelekhez m. Magasabb villámhárító magasság esetén speciális szoftvert kell használni.
A védőzóna vízszintes szakaszának hossza magasságban h x képletek határozzák meg:
(3.8)
A védett térfogat bővítése érdekében a kábeleket tartó támasztékok védelmi zónája ráhelyezhető a kettős huzalos villámhárító területére, amely kettős huzalos villámhárító zónájaként épül fel, ha a távolság L kevesebb a támaszok között Lmax táblázat képletei szerint számítva. 3.6. Ellenkező esetben a támasztékokat egyetlen villámhárítónak kell tekinteni.
Ha a kábelek nem párhuzamosak vagy eltérő magasságúak, vagy magasságuk a fesztáv mentén változik, speciális szoftverrel kell felmérni a védelem megbízhatóságát. Javasoljuk továbbá, hogy a kábelfesztávban nagy megereszkedéssel járjon el a túlzott biztonsági ráhagyások elkerülése érdekében.
3.7. táblázat
Kéthuzalos villámhárító védelmi zónája paramétereinek kiszámítása
3.3.2.5 Zárt huzalvillámhárító védelmi zónái
A 3.3.2.5. pont számítási képletei használhatók egy zárt huzalvillámhárító felfüggesztésének magasságának meghatározására, amelyet úgy terveztek, hogy magasságban megvédje a kívánt megbízhatósággal rendelkező objektumokat. h 0 m területű, téglalap alakú telken található S0 a zóna belső térfogatában a villámhárító és a tárgy közötti minimális vízszintes elmozdulással egyenlő D(3.5. ábra). A kábelfelfüggesztés magassága a kábel és a talajfelület közötti minimális távolságot jelenti, figyelembe véve a nyári szezon esetleges megereszkedését.
Rizs. 3.5. Zárt huzalos villámhárító védelmi zónája
Számításhoz h kifejezést használjuk:
(3.9)
amelyben az állandók DEés NÁL NÉL a védelmi megbízhatóság szintjétől függően a következő képletek szerint határozzák meg:
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 munkavégzés nem praktikus, mivel nagy a valószínűsége annak, hogy a kábelről a védett objektumra visszafelé villámlik. Gazdasági okokból zárt huzalvillámhárítók használata nem javasolt, ha a szükséges védelmi megbízhatóság kisebb, mint 0,99.
Ha az objektum magassága nagyobb, mint 30 m, a zárt drótvillámhárító magasságának meghatározása szoftver segítségével történik. Ugyanezt kell tenni a zárt hurok esetében is összetett forma.
A villámhárítók védelmi zónájuk szerinti magasságának kiválasztása után ajánlott számítógépes eszközökkel ellenőrizni az áttörés tényleges valószínűségét, és nagy biztonsági ráhagyás esetén a villámhárítók alacsonyabb magasságának beállításával elvégezni a beállítást. .
Az alábbiakban a 60-ig terjedő objektumok védelmi övezetének meghatározására vonatkozó szabályokat olvashatja m az IEC szabványban (IEC 1024-1-1) meghatározott. A tervezés során bármilyen védelmi mód választható, azonban a gyakorlat az alábbi esetekben mutatja az egyedi módszerek alkalmazásának megvalósíthatóságát:
a védőszög-módszert egyszerű formájú szerkezeteknél vagy nagyméretű szerkezetek kis részeinél alkalmazzák;
a fiktív gömb módszer összetett alakú szerkezetekhez alkalmas;
védőháló használata általános esetben és különösen felületek védelmére célszerű.
táblázatban. A 3.8 I-IV védelmi szinteknél megadják a védelmi zóna tetején lévő szögek értékeit, a fiktív gömb sugarait, valamint a megengedett legnagyobb rácscella lépést.
3.8. táblázat
Paraméterek a villámhárítók számításához az IEC ajánlások szerint
* Ezekben az esetekben csak rácsok vagy álgömbök alkalmazhatók.
A rudas villámhárítókat, árbocokat és kábeleket úgy kell elhelyezni, hogy az építmény minden része a függőlegeshez képest α szögben kialakított védőzónában legyen. A védőszöget a táblázat szerint kell kiválasztani. 3.8 és h a villámhárító magassága a védendő felület felett
A védősarok módszert nem alkalmazzuk, ha h táblázatban meghatározott fiktív gömb sugaránál nagyobb. 3.8 a megfelelő védelmi szint érdekében.
A fiktív gömbmódszert az építmény egy részének vagy területeinek védelmi övezetének meghatározására használják, ha a táblázat szerint. A 3.4. pont szerint a védőzóna védőszöggel való meghatározása kizárt. Az objektum védettnek minősül, ha a villámhárító felületét és azt a síkot érintő fiktív gömbnek nincs közös pontja a védett tárggyal.
A háló védi a felületet, ha az alábbi feltételek teljesülnek:
hálós vezetékek futnak a tető szélén, ha a tető túlnyúlik méreteképület;
a hálóvezető a tetőgerinc mentén fut, ha a tető lejtése meghaladja az 1/10-et;
oldalfelületek a fiktív gömb sugaránál magasabb szinten lévő építmények (lásd 3.8. táblázat), amelyeket villámhárító vagy háló véd
a rácscella méretei nem nagyobbak, mint a táblázatban megadottak. 3,8;
a rács úgy készült, hogy a villámáram mindig legyen, szerint legalább, két különböző út a földelő elektródához; semmilyen fémrész nem nyúlhat túl a háló külső kontúrjain.
A hálós vezetékeket a lehető legrövidebbre kell fektetni.
3.3.4. A trönk és intrazonális kommunikációs hálózatok elektromos fémkábeles távvezetékeinek védelme
3.3.4.1. Újonnan tervezett kábelvezetékek védelme
A fő- és zónán belüli hírközlő hálózatok 1 újonnan tervezett és rekonstruált kábelvonalain azokon a szakaszokon, ahol a valószínű kársűrűség (a veszélyes villámcsapások valószínű száma) meghaladja a táblázatban feltüntetett megengedettet, feltétlenül védelmi intézkedéseket kell tenni. 3.9.
1 Gerinchálózatok – információ nagy távolságra történő továbbítására szolgáló hálózatok; zónán belüli hálózatok - a regionális és járási központok közötti információtovábbítást szolgáló hálózatok.
3.9. táblázat
km elektromos kommunikációs kábelek útvonala évente
3.3.4.2. A meglévők közelében fektetett új vezetékek védelme
Ha a tervezendő kábelvezeték a meglévő kábelvezeték közelében van fektetve, és az utóbbi legalább 10 éves működése során bekövetkezett sérülések tényleges száma ismert, akkor a villámcsapás elleni kábelvédelem tervezésekor a megengedett a kársűrűségnél figyelembe kell venni a meglévő kábelvonal tényleges és számított károsodása közötti különbséget.
Ebben az esetben a megengedett sűrűség n 0 táblázatból a megengedett sűrűség szorzatával találjuk meg a tervezett kábelvonal sérülését. 3,9 a számított arányról n pés tényleges n f a meglévő kábel villámcsapásból eredő sérülése 100-al kmévi útvonalak:
n 0 = n 0 (n p / n f).
3.3.4.3. Meglévő kábelvezetékek védelme
Meglévő kábelvonalakon azokon a területeken, ahol villámcsapás történt, védelmi intézkedéseket hajtanak végre, és a védett szakasz hosszát a terepviszonyok határozzák meg (domb vagy fokozott talaj-ellenállású szakasz hossza stb.), de nem kevesebb, mint 100 m a sérülés mindkét oldalán. Ezekben az esetekben villámvédelmi kábelek földbe fektetését tervezik. Ha egy már védett kábelvezeték megsérül, akkor a sérülés elhárítása után a villámvédelmi eszközök állapotát ellenőrzik, és csak ezt követően születik döntés a kiegészítő védelem felszereléséről kábelfektetés vagy a meglévő kábel cseréje formájában. villámkisülésekkel szemben jobban ellenálló. A villámcsapás elhárítása után azonnal el kell végezni a védelmi munkákat.
3.3.5. A trönk és intrazonális kommunikációs hálózatok optikai kábeles átviteli vonalainak védelme
3.3.5.1. Veszélyes villámcsapások megengedett száma a gerinchálózat és az intrazonális kommunikációs hálózatok optikai vonalaiban
A gerinchálózat és a zónán belüli kommunikációs hálózatok tervezett optikai kábeles távvezetékein a villámcsapás okozta károk elleni védekezés kötelező azokon a területeken, ahol a kábelekbe történő veszélyes villámcsapások valószínűsége (valószínű sérüléssűrűsége) meghaladja a táblázatban feltüntetett megengedett értéket. . 3.10.
3.10. táblázat
A veszélyes villámcsapások megengedett száma 100-ra km optikai kommunikációs kábelek útvonala évente
Az optikai kábeles távvezetékek tervezésekor a táblázatban megadottaknál nem alacsonyabb villámállósági kategóriájú kábelek alkalmazása javasolt. 3.11, a kábelek rendeltetésétől és a fektetési feltételektől függően. Ebben az esetben a kábelek nyílt területeken történő lefektetésekor rendkívül ritkán lehet szükség védelmi intézkedésekre, csak olyan területeken, ahol nagy a talajellenállás és fokozott villámaktivitás.
3.11. táblázat
3.3.5.3. Meglévő optikai kábelvonalak védelme
A meglévő optikai kábeles távvezetékeken azokon a területeken, ahol villámcsapás okozta károk keletkeztek, védelmi intézkedéseket tesznek, és a védett szakasz hosszát a terepviszonyok határozzák meg (domb vagy fokozott talaj-ellenállású szakasz hossza stb.). ), de legalább 100-nak kell lennie m a sérülés mindkét oldalán. Ezekben az esetekben gondoskodni kell a védővezetékek lefektetéséről.
A védőintézkedések felszerelésén végzett munkákat a villámcsapás elhárítása után azonnal el kell végezni.
3.3.6. A településen lefektetett elektromos és optikai hírközlő kábelek villámcsapás elleni védelme
Lakott területen történő kábelfektetéskor, kivéve a 110 feszültségű légvezetékek keresztezése és megközelítése esetén. kVés felette a villámcsapás elleni védelem nem biztosított.
3.3.7. Az erdő szélén, különálló fák, támasztékok, árbocok közelében fektetett kábelek védelme
Az erdő szélén fektetett kommunikációs kábelek védelme, valamint a 6-nál magasabb tárgyak közelében m(szabadon álló fák, kommunikációs vezetéktartók, villanyvezetékek, villámhárító árbocok stb.) akkor biztosított, ha a kábel és az objektum (vagy annak a távolsága) földalatti rész) kisebb, mint a táblázatban megadott távolságok. 3.12 for különböző jelentések földellenállás.
3.12. táblázat
Megengedett távolságok a kábel és a földhurok (tartó) között
Orosz Föderáció Az orosz energiaügyi minisztérium rendelete
SO 153-34.21.122-2003 Utasítások épületek, építmények és ipari kommunikáció villámvédelméhez
állítson be egy könyvjelzőt
állítson be egy könyvjelzőt
SO 153-34.21.122-2003
UTASÍTÁS
ÉPÜLETEK, SZERKEZETEK ÉS IPARI KOMMUNIKÁCIÓK VILLÁMVÉDELMÉRE
ÖSSZEÁLLÍTÓK: d.t.s. E.M. Bazelyan – ENIN őket. G.M.Krzhizhanovsky, V.I.Polivanov, V.V.Shatrov, A.V.Capenko
1. BEMUTATKOZÁS
Az épületek, építmények és az ipari hírközlés villámvédelmének beépítésére vonatkozó utasítások (továbbiakban Utasítás) minden típusú épületre, építményre és ipari kommunikációra vonatkoznak, osztályzati hovatartozástól és tulajdoni formától függetlenül.
Ez az Útmutató projektek kidolgozása, építése, üzemeltetése, valamint épületek, építmények és ipari kommunikáció rekonstrukciója során történő felhasználásra szolgál.
Abban az esetben, ha az ipari előírások szigorúbbak, mint ebben az Útmutatóban, a villámvédelem fejlesztésekor ajánlatos betartani az ipari követelményeket. Akkor is javasolt eljárni, ha a jelen Útmutató előírásai nem kombinálhatók a védett objektum technológiai jellemzőivel. Ugyanakkor az alkalmazott villámvédelmi eszközöknek és módszereknek biztosítaniuk kell a szükséges megbízhatóságot.
Épületek, építmények és ipari kommunikációs projektek kidolgozásakor ezen utasítás követelményein túlmenően a villámvédelem megvalósítására vonatkozó további követelményeket is figyelembe kell venni az egyéb vonatkozó normák, szabályok, utasítások és állami szabványok szerint.
A villámvédelem normalizálása során feltételezzük, hogy egyik eszköze sem tudja megakadályozni a villámlás kialakulását.
A szabvány alkalmazása a villámvédelem kiválasztásakor jelentősen csökkenti a villámcsapás okozta károk kockázatát.
A villámvédelmi berendezések típusát és elhelyezését már az új létesítmény tervezési szakaszában meg kell választani, hogy az utóbbi vezető elemei maximálisan kihasználhatók legyenek. Ez megkönnyíti a villámvédelmi berendezések fejlesztését és kivitelezését magával az épülettel kombinálva, javítja annak esztétikai megjelenését, növeli a villámvédelem hatékonyságát, minimalizálja költségeit és munkaerő-költségeit.
2. ÁLTALÁNOS RENDELKEZÉSEK
2.1. Kifejezések és meghatározások
Villámcsapás a földbe - légköri eredetű elektromos kisülés a zivatarfelhő és a talaj között, amely egy vagy több áramimpulzusból áll.
A vereség pontja - az a pont, ahol a villám érintkezik a talajjal, épülettel vagy villámvédelmi berendezéssel. Egy villámcsapásnak több találati pontja is lehet.
Védett objektum - olyan épület vagy építmény, ezek része vagy tere, amelyre a jelen szabvány követelményeinek megfelelő villámvédelem biztosított.
Villámvédelmi berendezés - olyan rendszer, amely lehetővé teszi egy épület vagy építmény védelmét a villámcsapás hatásaitól. Külső és belső eszközöket tartalmaz. Bizonyos esetekben a villámvédelem csak külső vagy csak belső eszközöket tartalmazhat.
Közvetlen villámcsapás elleni védőberendezések (villámhárítók) - villámhárítókból, levezetőkből és földelővezetőkből álló komplexum.
Másodlagos villámvédelmi eszközök - olyan eszközök, amelyek korlátozzák a villámok elektromos és mágneses mezőinek hatását.
Potenciálkiegyenlítő eszközök - a villámáram terjedése miatti potenciálkülönbséget korlátozó védelmi eszközök elemei.
Villámhárító - a villámhárító része, amelyet a villámlás elfogására terveztek.
Levezető (leereszkedés) - a villámhárító része, amely a villámáramot a villámhárítóról a földelektródára irányítja.
Földelő készülék - földelővezetékek és földelővezetékek készlete.
földelő vezető - vezetőképes rész vagy egymással összekapcsolt vezető részek halmaza, amelyek közvetlenül vagy köztes vezető közegen keresztül érintkeznek a földeléssel.
Földhurok - földelő vezeték zárt hurok formájában az épület körül a talajban vagy annak felületén.
A földelő berendezés ellenállása - a földelőeszköz feszültségének aránya a földelő vezetékből a földbe áramló áramhoz.
A földelő készülék feszültsége - feszültség, amely akkor keletkezik, amikor az áram a földelő elektródától a földbe folyik le a földelő elektróda árambemeneti pontja és a nulla potenciál zóna között.
összekapcsolt fém szerelvények - szerelvények vasbeton szerkezeteképület (szerkezet), amely elektromos folytonosságot biztosít.
veszélyes szikra - villámcsapás által okozott elfogadhatatlan elektromos kisülés a védett objektumon belül.
Biztonságos távolság - a védett objektumon kívül vagy belül két vezető elem közötti minimális távolság, amelynél veszélyes szikraképződés nem keletkezhet közöttük.
Túlfeszültség-védelmi készülék - a védett objektum elemei közötti túlfeszültség korlátozására tervezett berendezés (például túlfeszültség-levezető, nemlineáris túlfeszültség-levezető vagy egyéb védőberendezés).
Külön villámhárító - villámhárító, melynek villámhárítói és levezetői úgy vannak elhelyezve, hogy a villámáram útja ne érintkezzen a védett tárggyal.
A védett objektumra szerelt villámhárító - villámhárító, amelynek villámhárítói és levezetői úgy vannak elhelyezve, hogy a villámáram egy része a védett objektumon vagy annak földelőelektródáján keresztül tudjon áramlani.
Villámhárító védelmi zóna - adott geometriájú villámhárító közelében lévő tér, azzal jellemezve, hogy a villámcsapás valószínűsége egy olyan tárgyba, amely teljes egészében a térfogatában van, nem haladja meg az adott értéket.
A villám áttörésének megengedett valószínűsége - villámhárítókkal védett objektumba való villámcsapás megengedett legnagyobb valószínűsége.
A védelem megbízhatósága 1 -ként definiálva.
Ipari kommunikáció - erősáramú és információs kábelek, vezetőképes csővezetékek, nem vezető csővezetékek belső vezető közeggel.
2.2. Épületek és építmények osztályozása villámvédelmi berendezés szerint
A tárgyak osztályozását a villámcsapás veszélye határozza meg magára az objektumra és környezetére nézve.
A villámlás közvetlen veszélye a tűz, mechanikai sérülés, emberek és állatok sérülése, valamint elektromos és elektronikus berendezések károsodása. A villámcsapás következményei lehetnek robbanások és veszélyes termékek – radioaktív és mérgező vegyszerek, valamint baktériumok és vírusok – kibocsátása.
A villámcsapások különösen veszélyesek lehetnek az információs rendszerekre, vezérlőrendszerekre, vezérlésre és áramellátásra. Mert elektronikus eszközök Különféle célú tárgyakba telepítve speciális védelem szükséges.
A vizsgált tárgyak közönséges és különleges tárgyakra oszthatók.
Közönséges tárgyak - kereskedelmi célú lakó- és igazgatási épületek, valamint legfeljebb 60 m magas épületek és építmények, ipari termelés, Mezőgazdaság.
Speciális objektumok:
a közvetlen környezetre veszélyt jelentő tárgyak;
a társadalmi és fizikai környezetre veszélyt jelentő tárgyak (olyan tárgyak, amelyek villámcsapás esetén káros biológiai, kémiai és radioaktív kibocsátást okozhatnak);
egyéb objektumok, amelyekre speciális villámvédelem biztosítható, például 60 m feletti épületek, játszóterek, ideiglenes építmények, építés alatt álló objektumok.
A 2.1. táblázat példákat ad az objektumok négy osztályba való felosztására.
2.1. táblázat
Példák az objektumok osztályozására
Objektum típusa | Villámcsapás következményei |
|
Közönséges tárgyak | Ház | Elektromos hiba, tűz és anyagi kár. Általában enyhe sérülés a villámcsapás helyén vagy a csatornája által érintett tárgyakon |
Kezdetben tűz és veszélyes feszültségeltolódás, majd az elektromos szellőztető vezérlőrendszer, a takarmányellátás stb. |
||
Színház; iskola; bolt; sportlétesítmény | Áramkimaradás (pl. világítás), ami pánikot okozhat. A tűzjelző rendszer meghibásodása, ami késlelteti a tűzoltást |
|
Bank; Biztosítótársaság; kereskedelmi iroda | Áramkimaradás (pl. világítás), ami pánikot okozhat. A tűzjelző rendszer meghibásodása, ami késlelteti a tűzoltást. Kommunikáció megszakadása, számítógépes meghibásodások adatvesztéssel |
|
Kórház; Óvoda; idősek otthona | Áramkimaradás (pl. világítás), ami pánikot okozhat. A tűzjelző rendszer meghibásodása, ami késlelteti a tűzoltást. Kommunikáció megszakadása, számítógépes meghibásodások adatvesztéssel. Súlyos betegek jelenléte és a mozgásképtelen emberek megsegítésének szükségessége |
|
Ipari vállalkozások | További következmények a gyártás körülményeitől függően - a kisebb sérülésektől a nagy károkig a termékveszteség miatt |
|
Múzeumok és régészeti lelőhelyek | A kulturális értékek jóvátehetetlen elvesztése |
|
Speciális tárgyak korlátozott veszélyekkel | A kommunikáció eszközei; erőművek; tűzveszélyes iparágak | A közszolgáltatások (távközlés) megengedhetetlen megsértése. Közvetett tűzveszély a szomszédos tárgyakra |
Speciális tárgyak, amelyek veszélyt jelentenek a közvetlen környezetre | Olaj finomítók; töltőállomások; petárdák és tűzijátékok gyártása | Tüzek és robbanások a létesítményen belül és annak közvetlen közelében |
A környezetre veszélyes speciális létesítmények | Vegyi üzem; atomerőmű; biokémiai gyárak és laboratóriumok | Tűz és üzemzavar a környezetre káros következményekkel |
Az egyes létesítményosztályok építése és rekonstrukciója során meg kell határozni a közvetlen villámcsapás elleni védelem (DSL) szükséges megbízhatósági szintjét. Például, hétköznapi tárgyakhoz négy védelmi megbízhatósági szint javasolható, amelyeket a 2.2. táblázat mutat be.
2.2. táblázat
A PIP elleni védelem szintjei közönséges tárgyak számára
Védelmi szint | A PUM elleni védelem megbízhatósága |
Speciális tárgyakhoz a PIP elleni védelem megbízhatóságának minimálisan elfogadható szintjét 0,9-0,999 tartományban határozzák meg, a társadalmi jelentőségének mértékétől és a PIP-től várható következmények súlyosságától függően.
Az ügyfél kérésére a projekt olyan megbízhatósági szintet is tartalmazhat, amely meghaladja a megengedett maximális értéket.
2.3. Villámáram paraméterei
A villámáramok paraméterei szükségesek a mechanikai és termikus hatások kiszámításához, valamint az elektromágneses hatások elleni védelmi eszközök szabványosításához.
2.3.1. A villámáramok hatásainak osztályozása
Minden villámvédelmi szinthez meg kell határozni a villámáram maximális megengedett paramétereit. Az ebben a kézikönyvben megadott adatok a folyásirányban alsó és felső villámlásra vonatkoznak.
A villámkisülések polaritásaránya attól függ földrajzi hely terep. Helyi adatok hiányában ezt az arányt pozitív áramú kisüléseknél 10%-nak, negatív áramú kisüléseknél 90%-nak kell feltételezni.
A villámlás mechanikai és termikus hatásai a csúcsáramnak, a teljes töltésnek, az impulzusonkénti töltésnek és a fajlagos energiának köszönhetőek. Ezen paraméterek legmagasabb értékei a pozitív kisüléseknél figyelhetők meg.
Az indukált túlfeszültségek okozta károk a villámáram-front meredekségéből fakadnak. A meredekség a legnagyobb áramérték 30%-a és 90%-a között van besorolva. Ennek a paraméternek a legmagasabb értéke a negatív kisülések következő impulzusaiban figyelhető meg.
2.3.2. A közvetlen villámcsapás elleni védelmi eszközök szabványosítására javasolt villámáram-paraméterek
A 2.2. táblázatban elfogadott biztonsági szintekre (a pozitív és negatív kisülések aránya 10% és 90% közötti aránnyal) számított paraméterek értékeit a 2.3. táblázat tartalmazza.
2.3. táblázat
A villámáram-paraméterek és védelmi szintek megfelelése
2.3.3. A földbe csapódó villámok sűrűsége
A földbe csapások sűrűségét a földfelszín 1 km-ére eső évi villámcsapások számában kifejezve a létesítmény helyén végzett meteorológiai megfigyelések alapján határozzák meg.
Ha a földbe csapódó villám sűrűsége 1/(kmév) ismeretlen, akkor a következő képlettel számítható ki:
Hol van a zivatarok átlagos éves időtartama órában, a zivatartevékenység intenzitásának regionális térképei alapján.
2.3.4. A villámlás elektromágneses hatásai elleni védelmi eszközök szabványosítására javasolt villámáramok paraméterei
A mechanikai és termikus hatások mellett a villámáram erőteljes elektromágneses sugárzás impulzusokat hoz létre, amelyek károsíthatják a rendszereket, beleértve a kommunikációt, a vezérlést, az automatizálási berendezéseket, a számítástechnikai és információs eszközöket stb. Ezeket a bonyolult és drága rendszereket számos iparágban és vállalkozásban használják. Villámcsapás következtében bekövetkező károsodásuk biztonsági és gazdasági okokból rendkívül nem kívánatos.
A villámcsapás tartalmazhat egyetlen áramimpulzust, vagy időközökkel elválasztott impulzusok sorozatából állhat, amelyek során gyenge követőáram folyik. Az első komponens áramimpulzusának paraméterei jelentősen eltérnek a következő komponensek impulzusainak jellemzőitől. Az alábbiakban az első és az azt követő impulzusok áramimpulzusainak számított paramétereit (2.4. és 2.5. táblázat), valamint a hosszú távú áramot (2.6. táblázat) jellemzik az impulzusok közötti szünetekben a közönséges objektumok különböző védelmi szintjein.
2.4. táblázat
Az első villámáramimpulzus paraméterei
Aktuális paraméter | Védelmi szint |
||
Maximális áramerősség, kA | |||
Elülső időtartam, µs | |||
Félbomlási idő, µs | |||
Töltés impulzusonként *, C | |||
Fajlagos impulzusenergia **, MJ/Ohm | |||
________________ * Mivel a teljes töltés jelentős része az első impulzusban van, feltételezzük, hogy az összes rövid impulzus teljes töltése megegyezik a megadott értékkel. ** Mivel a teljes összeg jelentős része fajlagos energia az első impulzusra esik, akkor feltételezzük, hogy az összes rövid impulzus teljes töltése megegyezik a csökkentett értékkel. |
2.5. táblázat
A következő villámáram-impulzus paraméterei
2.6. táblázat
A hosszú távú villámáram paraméterei az impulzusok közötti intervallumban
Az átlagos áramerősség körülbelül egyenlő. Az áramimpulzusok alakját a következő kifejezés határozza meg:
Hol a maximális áramerősség;
Időállandó a fronthoz;
Csökkenési időállandó;
A maximális áram értékét korrigáló együttható.
A villámáram időbeli változását leíró (2.2) képletben szereplő paraméterek értékeit a 2.7. táblázat tartalmazza.
2.7. táblázat
Paraméterértékek a villámáram impulzus alakjának kiszámításához
Paraméter | Első impulzus | Utólagos impulzus |
||||
Védelmi szint | Védelmi szint |
|||||
Egy hosszú impulzus téglalap alakú impulzusként fogadható el, amelynek átlagos áramerőssége és időtartama megfelel a 2.6. táblázat adatainak.
3. KÖZVETLEN VILLÁM ELLENI VÉDELEM
3.1. Villámvédelmi eszközök komplexuma
Az épületek vagy építmények villámvédelmi létesítményeinek komplexuma közvetlen villámcsapás elleni védelmi eszközöket [külső villámvédelmi rendszer (LPS)] és másodlagos villámhatás elleni védelmi eszközöket (belső LPS) tartalmaz. Bizonyos esetekben a villámvédelem csak külső vagy csak belső eszközöket tartalmazhat. Általában a villámáramok egy része a belső villámvédelem elemein folyik át.
A külső LSM szigetelhető a szerkezettől (külön álló villámhárítók vagy kábelek, valamint a szomszédos, természetes villámhárítóként funkcionáló szerkezetek), vagy felszerelhető a védett építményre, és akár annak része is lehet.
A belső villámvédelmi eszközöket úgy tervezték, hogy korlátozzák a villámáram elektromágneses hatását, és megakadályozzák a szikraképződést a védett objektumon belül.
A villámhárítókba eső villámáramok egy levezető rendszeren (leereszkedésen) keresztül a földelővezetőhöz kerülnek, és szétterülnek a talajban.
3.2. Külső villámvédelmi rendszer
A külső MLT általában villámhárítókból, levezető vezetékekből és földelőelektródákból áll. Anyagukat és metszeteiket a 3.1. táblázat szerint választjuk ki.
3.1. táblázat
A külső ISM elemeinek anyaga és minimális keresztmetszete
Jegyzet. A jelzett értékek a megnövekedett korróziótól vagy mechanikai hatásoktól függően növelhetők.
3.2.1. Villámhárítók
3.2.1.1. Általános megfontolások
A villámhárítók speciálisan felszerelhetők, beleértve a létesítményt is, vagy funkciójukat a védett létesítmény szerkezeti elemei látják el; az utóbbi esetben természetes villámhárítóknak nevezzük.
A villámhárítók a következő elemek tetszőleges kombinációjából állhatnak: rudak, feszített huzalok (kábelek), hálóvezetők (rácsok).
3.2.1.2. Természetes villámhárítók
Az épületek és építmények következő szerkezeti elemei tekinthetők természetes villámhárítónak:
a) védett objektumok fémtetői, feltéve, hogy:
a különböző részek közötti elektromos folytonosság hosszú ideig biztosított;
a tető fém vastagsága nem kisebb, mint a 3.2. táblázatban megadott, ha szükséges a tető sérüléstől vagy égéstől való védelme;
a tető fém vastagsága legalább 0,5 mm, ha nem szükséges védeni a sérülésektől, és nem áll fenn a tető alatti éghető anyagok meggyulladásának veszélye;
a tető nincs szigetelve. Azonban egy kis réteg korróziógátló festék, vagy egy 0,5 mm-es aszfaltbevonat vagy egy 1 mm-es műanyag bevonat nem számít szigetelésnek;
a fémtetőn vagy alatta lévő nem fémes bevonatok nem nyúlnak túl a védett objektumon;
b) fém tetőszerkezetek (tartók, összekapcsolt acél merevítés);
c) fém elemek, például lefolyócsövek, dekorációk, kerítések a tető széle mentén, stb., ha keresztmetszete nem kisebb, mint a hagyományos villámhárítókra előírt értékek;
d) technológiai fémcsövek és tartályok, ha azok legalább 2,5 mm vastagságú fémből készültek, és ennek a fémnek a behatolása vagy átégése nem jár veszélyes vagy elfogadhatatlan következményekkel;
e) fémcsövek és tartályok, ha azok a 3.2. táblázatban megadott legalább 2-es vastagságú fémből készültek, és a villámcsapás helyén a tárgy belsejéből fellépő hőmérséklet-emelkedés nem jelent veszélyt.
3.2. táblázat
A tető, cső vagy tartálytest vastagsága, amely természetes villámhárítóként működik
3.2.2. Levezető vezetékek
3.2.2.1. Általános megfontolások
A veszélyes szikraképződés valószínűségének csökkentése érdekében a levezető vezetékeket úgy kell elhelyezni, hogy a megsemmisülés helye és a talaj között:
a) az áram több párhuzamos úton terjed;
b) ezen utak hosszát minimálisra korlátozták.
3.2.2.2. A levezetők elhelyezkedése a védett objektumtól elszigetelt villámvédelmi berendezésekben
Ha a villámhárító különálló tartókra (vagy egy tartóra) szerelt rudakból áll, akkor mindegyik támasztékon legalább egy levezető található.
Ha a villámhárító külön vízszintes vezetékekből (kábelekből) vagy egy kábelből áll, akkor a vezeték (kábel) mindkét végén legalább egy levezető van készítve.
Ha a villámhárító a védett objektum fölé függesztett hálószerkezet, akkor minden tartóján legalább egy levezető van készítve. A levezető vezetékek teljes számát legalább kettőnek kell tekinteni.
3.2.2.3. Nem szigetelt villámvédelmi eszközök levezető vezetékeinek elhelyezkedése
A levezető vezetékek a védett objektum kerülete mentén helyezkednek el úgy, hogy a köztük lévő átlagos távolság ne legyen kisebb, mint a 3.3. táblázatban megadott értékek.
3.3. táblázat
A levezető vezetékek közötti átlagos távolság a védelmi szinttől függően
Védelmi szint | Átlagos távolság, m |
A levezető vezetékeket a talajfelszín közelében és az épület magasságában 20 m-enként vízszintes szalagokkal kell összekötni.
3.2.2.4. Útmutató a levezető vezetékek elhelyezéséhez
Kívánatos, hogy a levezető vezetékek egyenletesen legyenek elhelyezve a védett objektum kerülete mentén. Lehetőség szerint az épületek sarkai közelében helyezzék el.
A védett objektumtól el nem szigetelt levezető vezetékek elhelyezése a következőképpen történik:
ha a fal nem éghető anyagból készült, a levezető vezetékek rögzíthetők a falfelületen, vagy áthaladhatnak a falon;
ha a fal éghető anyagból készült, a levezető vezetékek közvetlenül a falfelületre rögzíthetők, így a villámáram áramlása során fellépő hőmérséklet-emelkedés ne jelentsen veszélyt a fal anyagára;
ha a fal éghető anyagból készült és a levezetők hőmérsékletének emelkedése veszélyes rá, a levezetőket úgy kell elhelyezni, hogy a távolságuk a védett tárgytól mindig meghaladja a 0,1 m-t A fém tartókonzolok rögzítéséhez a levezető vezetékek érintkezhetnek a fallal.
A levezető vezetékeket nem szabad ejtőcsövekbe fektetni. Javasoljuk, hogy a vezetékeket a lehető legnagyobb távolságra helyezze el az ajtóktól és ablakoktól.
A levezető vezetékeket egyenes és függőleges vonalakban kell lefektetni, hogy a talajhoz vezető út a lehető legrövidebb legyen. A vezetékek hurok formájában történő lefektetése nem javasolt.
3.2.2.5. Levezető vezetékek természetes elemei
Az épületek következő szerkezeti elemei tekinthetők természetes levezetőnek:
a) fémszerkezetek, feltéve, hogy:
a különböző elemek közötti elektromos folytonosság tartós és megfelel a 3.2.4.2. pont követelményeinek;
méretük nem kisebb, mint amekkora a speciálisan kialakított levezető vezetékekhez szükséges.
Jegyzet. A fémszerkezetek szigetelő bevonattal rendelkezhetnek;
b) épület vagy építmény fémváza;
c) épület vagy építmény összekapcsolt acél megerősítése;
d) a homlokzat részeit, profilozott elemeit és a homlokzat tartó fémszerkezeteit, feltéve, hogy:
méreteik megfelelnek a levezetőre vonatkozó irányelveknek, vastagságuk legalább 0,5 mm;
A vasbeton szerkezetek fémmegerősítése akkor tekinthető elektromos folytonosságot biztosítónak, ha megfelel az alábbi feltételeknek:
a függőleges és vízszintes rudak csatlakozásainak körülbelül 50%-a hegesztéssel vagy merev csatlakozással (csavarrögzítés, huzalkötés) van kialakítva;
Az elektromos folytonosság a különböző előregyártott betontömbök acél vasalása és a helyszínen elkészített betontömb vasalása között biztosított.
Nincs szükség vízszintes hevederek lefektetésére, ha az épület fémvázait vagy a vasbeton acél vasalást levezetőként használják.
3.2.3. Földelő kapcsolók
3.2.3.1. Általános megfontolások
Az önálló villámhárító alkalmazása kivételével minden esetben a villámvédelmi földelővezetéket kombinálják az elektromos berendezések és kommunikációs létesítmények földelővezetékeivel. Ha ezeket a földelőkapcsolókat bármilyen technológiai ok miatt szétválasztják, akkor potenciálkiegyenlítő rendszerrel közös rendszerré kell őket kombinálni.
3.2.3.2. Speciálisan lefektetett földelektródák
Célszerű a következő típusú földelőelektródákat használni: egy vagy több áramkör, függőleges (vagy ferde) elektródák, radiálisan divergens elektródák vagy a gödör alján elhelyezett földhurok, földelő rácsok.
A mélyen eltemetett földelő elektródák akkor hatékonyak, ha a talaj ellenállása a mélységgel csökken, és nagy mélységben lényegesen kisebbnek bizonyul, mint a szokásos hely szintjén.
A külső kontúr formájú földelővezetéket előnyösen a föld felszínétől legalább 0,5 m mélységben és a falaktól legalább 1 m távolságra helyezzük el. A földelő elektródákat a védett objektumon kívül legalább 0,5 m mélységben kell elhelyezni, és a lehető legegyenletesebben kell elosztani; ebben az esetben törekedni kell a kölcsönös árnyékolás minimalizálására.
A fektetési mélységnek és a földelő elektródák típusának biztosítania kell a minimális korróziót, valamint lehetőleg kisebb szezonális ingadozást a földelési ellenállásban a talaj kiszáradása és fagyása következtében.
3.2.3.3. Természetes földelő elektródák
Földelő elektródaként vasbeton vagy egyéb föld alatti fémszerkezetek összekapcsolt vasalása használható, amely megfelel a jelen utasítás 3.2.2.5. pontjában foglalt követelményeknek. Ha vasbeton vasalást használnak földelő elektródákként, akkor a csatlakozási helyekre fokozott követelményeket kell támasztani a beton mechanikai károsodásának kizárása érdekében. Feszített beton használata esetén figyelembe kell venni a villámáram áthaladásának lehetséges következményeit, amelyek elfogadhatatlan mechanikai terheléseket okozhatnak.
3.2.4. A külső LSM elemeinek rögzítése és csatlakoztatása
3.2.4.1. Rögzítés
A villámhárítók és a levezető vezetékek mereven vannak rögzítve, hogy kizárják a vezetékek rögzítésének szakadását vagy meglazulását elektrodinamikai erők vagy véletlenszerű mechanikai hatások hatására (például széllökés vagy lehulló hóréteg miatt).
3.2.4.2. Kapcsolatok
A vezetékcsatlakozások száma minimálisra csökken. A csatlakozások hegesztéssel, forrasztással történnek, a szorítófülbe való behelyezés vagy csavaros rögzítés is megengedett.
3.3. Választható villámhárító
3.3.1. Általános megfontolások
A villámhárítók típusának és magasságának kiválasztása a szükséges megbízhatóság értékei alapján történik. Egy objektum akkor tekinthető védettnek, ha az összes villámhárítója legalább védelmi megbízhatóságot biztosít.
A közvetlen villámcsapás elleni védelmi rendszert minden esetben úgy választják meg, hogy a természetes villámhárítókat maximálisan kihasználják, először csak azokat, és ha az általuk nyújtott védelem nem megfelelő, akkor speciálisan beépített villámhárítókkal kombinálva.
Általában a villámhárítók kiválasztását megfelelő számítógépes programokkal kell elvégezni, amelyek képesek kiszámítani a védelmi zónákat vagy a villám áttörésének valószínűségét bármilyen konfigurációjú objektumba (objektumcsoportba) szinte tetszőleges számú villámhárító elhelyezésével. különféle típusú.
Ceteris paribus, a villámhárítók magassága csökkenthető, ha kábelszerkezeteket használnak rúdszerkezetek helyett, különösen akkor, ha azokat az objektum külső kerülete mentén felfüggesztik.
Ha az objektum védelmét a legegyszerűbb villámhárítók biztosítják (egyrúd, egykábel, dupla, duplakábel, zárt kábel), a villámhárítók méretei a jelen szabványban meghatározott védelmi zónák segítségével határozhatók meg.
Villámvédelmi tervezés esetén szabályos tárgyhoz a védőzónák meghatározása a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC 1024) szabvány szerinti védőszöggel vagy gördülőgömb módszerrel lehetséges, feltéve, hogy a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság számítási előírásai szigorúbbak, mint a jelen Utasítás követelményei.
3.3.2. A rudak és huzalvillámhárítók jellemző védőzónái
3.3.2.1. Egy rudas villámhárító védelmi zónái
A magasságú egyrúdú villámhárító szabványos védelmi zónája egy kör alakú, magasságú kúp, melynek teteje egybeesik a villámhárító függőleges tengelyével (3.1. ábra). A zóna méreteit két paraméter határozza meg: a kúp magassága és a kúp sugara a talajszinten.
3.1. ábra. Egy rudas villámhárító védelmi zónája
Az alábbi számítási képletek (3.4. táblázat) legfeljebb 150 m magas villámhárítókhoz alkalmasak, magasabb villámhárítókhoz speciális számítási módszert kell alkalmazni.
3.4. táblázat
Egy rudas villámhárító védőzónájának kiszámítása
A védelem megbízhatósága | Villámhárító magassága, m | Kúp magassága, m | Kúp sugara, m |
100-tól 150-ig | |||
30-tól 100-ig | |||
100-tól 150-ig | |||
30-tól 100-ig | |||
100-tól 150-ig |
A szükséges megbízhatóságú védőzónához (3.1. ábra) a vízszintes szakasz sugarát magasságban a képlet határozza meg
3.3.2.2. Egyetlen huzalos villámhárító védelmi zónái
Egyetlen felsővezetékes villámhárító szabványos védelmi zónáit szimmetrikus, kétlejtős felületek határolják, amelyek függőleges metszetben egyenlő szárú háromszöget alkotnak úgy, hogy a teteje a magasságban, az alapja pedig a 2. talajszinten van (3.2. ábra).
3.2. ábra. Egyetlen huzalos villámhárító védelmi zónája:
A kötél felfüggesztési pontjai közötti távolság
Az alábbi számítási képletek (3.5. táblázat) legfeljebb 150 m magas villámhárítókhoz alkalmasak, nagyobb magasságokhoz speciális szoftvert kell használni. Itt és alatta a kábel talajszint feletti minimális magasságát kell érteni (figyelembe véve a megereszkedést).
3.5. táblázat
Egyetlen huzalos villámhárító védőzónájának kiszámítása
A védelem megbízhatósága | Villámhárító magassága, m | Kúp magassága, m | Kúp sugara, m |
30-tól 100-ig | |||
100-tól 150-ig | |||
30-tól 100-ig | |||
100-tól 150-ig |
A szükséges megbízhatóságú védőzóna félszélességét (lásd 3.2. ábra) a földfelszíntől való magasságban a következő kifejezés határozza meg:
Ha szükséges a védett térfogat bővítése, akkor magának a huzalvillámhárítónak a védőzónájának végeihez csapágytartók védőzónái is hozzáadhatók, amelyeket a 3.4. táblázatban bemutatott egyrudas villámhárító képletekkel számítanak ki. Nagy kábelleágazások esetén, például a légvezetékeknél, ajánlott szoftveres módszerekkel kiszámítani a megadott villámáttörés valószínűségét, mivel a fesztávban a minimális kábelmagasság szerinti védőzónák kialakítása indokolatlan következményekkel járhat. költségeket.
3.3.2.3. Dupla villámhárító védőzónái
A villámhárító kettősnek minősül, ha a villámhárítók közötti távolság nem haladja meg a határértéket. Ellenkező esetben mindkét villámhárító egyetlennek minősül.
A kettős rudas villámhárító szabványos védelmi zónáinak függőleges és vízszintes szakaszainak konfigurációja (magasság és távolság a villámhárítók között) a 3.3. ábrán látható. A kettős villámhárító zónái (félkúpok , méretekkel) külső területeinek kialakítása a 3.4. táblázatban szereplő egyszálú villámhárítók képletei szerint történik. A belső területek méreteit a és a paraméterek határozzák meg, amelyek közül az első a zóna maximális magasságát határozza meg közvetlenül a villámhárítóknál, a második pedig - a zóna minimális magasságát középen a villámhárítók között. A villámhárítók közötti távolság esetén a zóna határának nincs ereszkedése (). Távolságok esetén a magasságot a kifejezés határozza meg
3.3. ábra. Dupla rudas villámhárító védelmi zónája
A benne szereplő határtávolságok a 3.6 táblázat empirikus képletei alapján kerültek kiszámításra, legfeljebb 150 m magas villámhárítókhoz, magasabb villámhárítómagasságnál speciális szoftvert kell használni.
3.6. táblázat
A kettős rudas villámhárító védelmi zónájának paramétereinek kiszámítása
A védelem megbízhatósága | Villámhárító magassága, m | ||
30-tól 100-ig | |||
100-tól 150-ig | |||
30-tól 100-ig | |||
100-tól 150-ig | |||
30-tól 100-ig | |||
100-tól 150-ig |
* A képlet megfelel az eredetinek. - Megjegyzés: "KÓD".
A zóna vízszintes szakaszainak méreteit a következő képletek alapján számítják ki, amelyek a védelmi megbízhatóság minden szintjére jellemzőek:
magasságban vízszintes szakaszon a zóna maximális fele
a vízszintes szakasz hossza magasságban
és at ;
vízszintes metszetszélesség középen a villámhárítók között 2 magasságban
3.3.2.4. Kéthuzalos villámhárító védőzónái
A villámhárító kettősnek minősül, ha a kábelek közötti távolság nem haladja meg a határértéket. Ellenkező esetben mindkét villámhárító egyetlennek minősül.
A kettős huzalos villámhárító szabványos védelmi zónáinak függőleges és vízszintes szakaszainak konfigurációja (magasság és vezetékek távolsága) a 3.4. ábrán látható. A zónák külső területeinek kialakítása (két egyoldalas felület , méretekkel) a 3.5. táblázat egyhuzalos villámhárítókra vonatkozó képletei szerint történik.
3.4. Kéthuzalos villámhárító védőzónája
A belső régiók méreteit a és a paraméterek határozzák meg, amelyek közül az első a zóna maximális magasságát közvetlenül a kábeleknél határozza meg, a második pedig a zóna minimális magasságát a kábelek között középen. Ha a kábelek távolsága van, a zónahatáron nincs meglógás (). Távolságok esetén a magasságot a kifejezés határozza meg
A benne szereplő határtávolságok a 3.7 táblázat empirikus képletei alapján kerültek kiszámításra, legfeljebb 150 m-es felfüggesztési magasságú kábelekhez, magasabb villámhárítómagasságnál speciális szoftvert kell használni.
3.7. táblázat
Kéthuzalos villámhárító védelmi zónája paramétereinek kiszámítása
A védelem megbízhatósága | Villámhárító magassága, m | ||
30-tól 100-ig | |||
100-tól 150-ig | |||
30-tól 100-ig | |||
100-tól 150-ig |
A védőzóna vízszintes szakaszának magasságát a következő képletek határozzák meg:
A védett térfogat bővítésére a kábeleket hordozó támasztékok védelmi zónája a kettős huzalos villámhárító zónájának kialakítható, ha a támasztékok közötti távolság kisebb. mint a 3.6. táblázat képleteivel számított. Ellenkező esetben a támasztékok egyetlen villámhárítónak minősülnek.
Ha a kábelek nem párhuzamosak vagy egyenetlen magasságúak, vagy magasságuk a fesztáv mentén változik, speciális szoftverrel kell felmérni a védelem megbízhatóságát. Ugyanezt javasoljuk megtenni a nagy kábelfesztávolságban is, hogy elkerüljük a túlzott sávokat a védelem megbízhatósága érdekében.
3.3.2.5 Zárt huzalvillámhárító védelmi zónái
A 3.3.2.5. pont számítási képletei használhatók egy zárt huzalos villámhárító felfüggesztésének magasságának meghatározására, amelyet úgy terveztek, hogy a zóna belső térfogatában téglalap alakú területen elhelyezkedő, 30 m magas objektumok megfelelő megbízhatósággal védjenek. minimális vízszintes elmozdulás a villámhárító és a tárgy között, egyenlő (3.5. ábra). A kábelfelfüggesztés magassága a kábel és a talajfelület közötti minimális távolságot jelenti, figyelembe véve a nyári szezon esetleges megereszkedését.
3.5. Zárt huzalos villámhárító védelmi zónája
A kifejezést a számításhoz használják
Amelyben a és állandók a védelmi megbízhatósági szinttől függően kerülnek meghatározásra a következő képletek szerint:
a) a védelem megbízhatósága \u003d 0,99
b) a védelem megbízhatósága \u003d 0,999
A számított arányok 5 m-re érvényesek Kisebb vízszintes kábelelmozdulásokkal nem tanácsos dolgozni, mivel nagy a valószínűsége annak, hogy a kábelről a védett objektumra visszafelé villámlik. Zárt huzalos villámhárítók használata nem ajánlott, ha a szükséges védelmi megbízhatóság kisebb, mint 0,99.
Ha az objektum magassága meghaladja a 30 m-t, a zárt huzalos villámhárító magasságát a szoftver segítségével határozzuk meg. Ugyanezt kell tenni egy összetett alakú zárt kontúr esetén is.
A villámhárítók védelmi zónájuk szerinti magasságának kiválasztása után ajánlott számítógépes eszközökkel ellenőrizni az áttörés tényleges valószínűségét, és nagy biztonsági ráhagyás esetén a villámhárítók alacsonyabb magasságának beállításával elvégezni a beállítást. .
Az alábbiakban az IEC szabványban (IEC 1024-1-1) meghatározott, legfeljebb 60 m magas objektumok védőzónáinak meghatározására vonatkozó szabályok találhatók. A tervezés során bármilyen védelmi mód választható, azonban a gyakorlat az alábbi esetekben mutatja az egyedi módszerek alkalmazásának megvalósíthatóságát:
a védőszög-módszert egyszerű formájú szerkezeteknél vagy nagyméretű szerkezetek kis részeinél alkalmazzák;
fiktív gömb módszer - összetett alakú szerkezetekhez;
védőháló használata általános esetben és különösen felületek védelmére célszerű.
A 3.8. táblázat az I-IV védelmi szintekhez megadja a védelmi zóna tetején lévő szögek értékeit, a fiktív gömb sugarait, valamint a megengedett legnagyobb rácscella-lépést.
3.8. táblázat
A védőzóna tetején lévő szögek értékei, a fiktív gömb sugarai és a megengedett legnagyobb rácscella lépés
Védelmi szint | Fiktív gömb sugara, m | Szög, fok, a villámhárító tetején különböző magasságú épületeknél, m | Rácscella osztás, m |
|||
________________
* Ezekben az esetekben csak rácsok vagy álgömbök alkalmazhatók.
A rudas villámhárítók, árbocok és kábelek úgy vannak elhelyezve, hogy a szerkezet minden része a függőlegeshez képest szögben kialakított védőzónában legyen. A védőszöget a 3.8 táblázat szerint kell kiválasztani, és ez a villámhárító magassága a védendő felület felett.
A védősarok módszert nem alkalmazzák, ha nagyobb, mint a 3.8. táblázatban a megfelelő védelmi szintre meghatározott próbabábu gömb sugara.
A fiktív gömbmódszert az építmény egy részének vagy területeinek védőövezetének meghatározására használják, ha a 3.4. táblázat szerint a védőzóna védőszöggel való meghatározása kizárt. Az objektum védettnek minősül, ha a villámhárító felületét és azt a síkot érintő fiktív gömbnek nincs közös pontja a védett tárggyal.
A háló védi a felületet, ha az alábbi feltételek teljesülnek:
a hálós vezetékek a tető széle mentén haladnak, a tető túlnyúlik az épület teljes méretein;
a hálóvezető a tetőgerinc mentén fut, ha a tető lejtése meghaladja az 1/10-et;
az építmény oldalfelületeit a fiktív gömb sugaránál magasabb szinten (lásd 3.8. táblázat) villámhárító vagy háló védi;
a rácscella méretei nem haladják meg a 3.8. táblázatban megadottakat;
a rács úgy van kialakítva, hogy a villámáramnak mindig legalább két különböző útja legyen a földelektródarendszerhez; semmilyen fémrész nem nyúlhat túl a háló külső kontúrjain.
A rács vezetékeit a lehető legrövidebbre kell fektetni.
3.3.4. A trönk és intrazonális kommunikációs hálózatok elektromos fémkábeles távvezetékeinek védelme
3.3.4.1. Újonnan tervezett kábelvezetékek védelme
A fő- és zónán belüli hírközlő hálózatok újonnan tervezett és átépített kábelvonalain azokon a szakaszokon, ahol a valószínű kársűrűség (a veszélyes villámcsapások valószínű száma) meghaladja a 3.9. táblázatban feltüntetett megengedett értéket, feltétlenül védelmi intézkedéseket kell tenni.
3.9. táblázat
Veszélyes villámcsapások megengedett száma 100 km pályán évente elektromos kommunikációs kábeleknél
3.3.4.2. A meglévők közelében fektetett új vezetékek védelme
Ha a tervezendő kábelvezeték a meglévő kábelvezeték közelében van fektetve, és az utóbbi legalább 10 éves működése során bekövetkezett sérülések tényleges száma ismert, akkor a villámcsapás elleni kábelvédelem tervezésekor a megengedett a kársűrűség a meglévő kábelvonal tényleges és számított károsodása közötti különbséget veszi figyelembe.
Ebben az esetben a tervezett kábelvezeték megengedett kársűrűségét úgy kapjuk meg, hogy a 3.9. táblázatban szereplő megengedett sűrűséget megszorozzuk a meglévő kábel villámcsapásból eredő számított és tényleges kárának 100 kilométerenkénti nyomvonalonkénti hányadosával:
3.3.4.3. Meglévő kábelvezetékek védelme
Meglévő kábelvonalakon azokon a területeken, ahol villámcsapás történt, védőintézkedés történik, és a védett szakasz hosszát a terepviszonyok határozzák meg (domb vagy fokozott talaj-ellenállású szakasz hossza stb.), de legalább 100 m-t kell bevinni a sérülés mindkét oldalába. Ezekben az esetekben villámvédelmi kábelek földbe fektetését tervezik. Ha egy már védett kábelvezeték megsérül, akkor a sérülés elhárítása után a villámvédelmi berendezés állapotát ellenőrzik, és csak ezt követően döntenek a kiegészítő védelem felszereléséről kábelfektetés vagy a meglévő kábel cseréje formájában. villámállóbbal. A villámcsapás elhárítása után azonnal el kell végezni a védelmi munkákat.
3.3.5. A trönk és intrazonális kommunikációs hálózatok optikai kábeles átviteli vonalainak védelme
3.3.5.1. Veszélyes villámcsapások megengedett száma a gerinchálózat és az intrazonális kommunikációs hálózatok optikai vonalaiban
A gerinchálózat és a zónán belüli kommunikációs hálózatok tervezett optikai kábeles távvezetékein a villámcsapás okozta károk elleni védőintézkedés kötelező azokon a területeken, ahol a kábelekbe történő veszélyes villámcsapások várható száma (valószínű sérüléssűrűsége) meghaladja a táblázatban megadott megengedett értéket. 3.10.
3.10. táblázat
Veszélyes villámcsapások megengedett száma 100 km pályán évente optikai kommunikációs kábeleknél
Az optikai kábeles távvezetékek tervezésekor a 3.11. táblázatban megadottaknál nem alacsonyabb villámállósági kategóriájú kábelek alkalmazása a kábelek rendeltetésétől és a fektetési feltételektől függően. Ebben az esetben a kábelek nyílt területeken történő lefektetésekor rendkívül ritkán lehet szükség védelmi intézkedésekre, csak olyan területeken, ahol nagy a talajellenállás és fokozott villámaktivitás.
3.11. táblázat
3.3.5.3. Meglévő optikai kábelvonalak védelme
A meglévő optikai kábeles távvezetékeken azokon a területeken, ahol villámcsapás történt, védelmi intézkedéseket tesznek, és a védett szakasz hosszát a terepviszonyok határozzák meg (domb vagy fokozott talaj-ellenállású szakasz hossza stb.) , de mindkét irányban legalább 100 m-re kell lennie a sérülés helyétől. Ezekben az esetekben gondoskodni kell a védővezetékek lefektetéséről.
A védőintézkedések felszerelésével kapcsolatos munkát közvetlenül a villámcsapás elhárítása után kell elvégezni.
3.3.6. A településen lefektetett elektromos és optikai hírközlő kábelek villámcsapás elleni védelme
Lakott területen a kábelek lefektetésekor, kivéve a 110 kV és annál nagyobb feszültségű légvezetékek keresztezését és megközelítését, a villámcsapás elleni védelem nem biztosított.
3.3.7. Az erdő szélén, különálló fák, támasztékok, árbocok közelében fektetett kábelek védelme
Az erdő szélén fektetett kommunikációs kábelek, valamint a 6 m-nél magasabb objektumok közelében (egyálló fák, kommunikációs vezetéktartók, távvezetékek, villámhárító árbocok stb.) a távolság biztosítása biztosított. a kábel és az objektum (vagy annak föld alatti része) között kisebb, mint a 3.12. táblázatban megadott távolságok a különböző földellenállási értékekhez.
3.12. táblázat
Megengedett távolságok a kábel és a földhurok (tartó) között
4. VÉDELEM A VILLÁM MÁSODLAGOS HATÁSAI ELLEN
4.1. Általános rendelkezések
A 4. szakasz felvázolja az elektromos és elektronikus rendszerek másodlagos villámhatásai elleni védelem alapelveit, figyelembe véve az IEC ajánlását (IEC 61312 szabványok). Ezeket a rendszereket számos iparágban használják, amelyek meglehetősen bonyolult és drága berendezéseket használnak. Érzékenyebbek a villámlásra, mint az előző generációk, és speciális intézkedésekkel védik őket a villámlás veszélyes hatásaitól.
4.2. Villámvédelmi zónák
Az elektromos és elektronikus rendszerek elhelyezésére szolgáló teret különböző védelmi fokú zónákra kell osztani. A zónákat az elektromágneses paraméterek jelentős változása jellemzi a határokon. Általában minél magasabb a zónaszám, annál kisebb érték elektromágneses terek paraméterei, feszültségáramok a zónatérben.
A 0 zóna az a zóna, ahol minden objektum közvetlen villámcsapásnak van kitéve, ezért a teljes villámáram át tud folyni rajta. Ebben a tartományban az elektromágneses tér maximális értéke.
0. zóna - olyan zóna, ahol a tárgyakat nem éri közvetlen villámcsapás, de az elektromágneses mező nem gyengül, és van egy maximális értéke is.
1. zóna - olyan zóna, ahol az objektumok nincsenek kitéve közvetlen villámcsapásnak, és a zónán belüli összes vezető elemben az áram kisebb, mint a 0 zónában; ezen a területen az elektromágneses mező árnyékolással gyengíthető.
Egyéb zónák - ezek a zónák akkor vannak beállítva, ha további áramcsökkentésre és/vagy csillapításra van szükség elektromágneses mező; az övezetek paramétereire vonatkozó követelményeket az objektum különböző zónáinak védelmére vonatkozó követelményekkel összhangban határozzák meg.
Általános elvek A védett tér villámvédelmi zónákra való felosztását a 4.1. ábra mutatja.
4.1. Villámvédelmi zónák
Az övezetek határain intézkedéseket tesznek a határon áthaladó összes fémelem és kommunikáció árnyékolására és összekapcsolására.
Két térben elválasztott zóna 1 árnyékolt csatlakozással közös zónát képezhet (4.2. ábra).
4.2. Két zóna kombinálása
4.3. Árnyékolás
Az elektromágneses interferencia csökkentésének fő módja az árnyékolás.
Az épületszerkezet fémszerkezete árnyékolóként használható vagy használható. Ilyen szitaszerkezetet például a tető, a falak, az épület padlózatának acél megerősítése, valamint a tető fém részei, homlokzatok, acélvázak, rácsok képeznek. Ez az árnyékoló szerkezet elektromágneses árnyékolást képez nyílásokkal (ablak, ajtó, szellőzőnyílások, vasalatok hálóközei, fémhomlokzati rések, vezetéknyílások stb. miatt). Az elektromágneses mezők hatásának csökkentése érdekében az objektum összes fém elemét elektromosan egyesítik és a villámvédelmi rendszerhez csatlakoztatják (4.3. ábra).
4.3. Acél merevítésből készült térbeli képernyő
Ha a kábelek szomszédos tárgyak között haladnak át, akkor az utóbbiak földelőelektródáit csatlakoztatják, hogy növeljék a párhuzamos vezetékek számát, és ezáltal csökkentsék a kábelek áramát. Ezt a követelményt egy rács formájú földelő rendszer jól teljesíti. Az indukált zaj csökkentésére használhatja:
külső árnyékolás;
a kábelvezetékek ésszerű fektetése;
áram- és kommunikációs vonalak árnyékolása.
Mindezek a tevékenységek egyidejűleg is végrehajthatók.
Ha a védett téren belül vannak árnyékolt kábelek, akkor ezek árnyékolása mindkét végén és a zónahatárokon a villámvédelmi rendszerhez csatlakozik.
Az egyik objektumtól a másikig tartó kábeleket teljes hosszukban fémcsövekbe, hálós dobozokba vagy hálószerelvényekkel ellátott vasbeton dobozokba fektetik. A csövek, csatornák és kábelernyők fémelemei a megadott közös tárgysínekre csatlakoznak. Fém csatornák vagy tálcák nem használhatók, ha a kábel árnyékolása képes ellenállni a várható villámáramnak.
4.4. Csatlakozási követelmények
A fémelemek csatlakoztatása szükséges a köztük lévő potenciálkülönbség csökkentése érdekében a védett objektumon belül. A védett téren belül elhelyezkedő, fém elemek és rendszerek villámvédelmi zónáinak határait átlépő csatlakozások a zónák határain készülnek. A csatlakozásokat speciális vezetékekkel vagy bilincsekkel, és ahol szükséges, túlfeszültség-védelmi eszközökkel kell elvégezni.
4.4.1. Kapcsolatok a zóna határain
Az objektumba kívülről belépő összes vezető a villámvédelmi rendszerhez csatlakozik.
Ha külső vezetékek, tápkábelek vagy kommunikációs kábelek különböző pontokon lépnek be az objektumba, és ezért több közös busz is van, akkor az utóbbiak a legrövidebb úton csatlakoznak egy zárt földhurokhoz, szerkezeti megerősítéshez és fém külső burkolathoz (ha van). Ha nincs zárt földhurok, ezek a közös buszok külön földelő elektródákra vannak csatlakoztatva, és külső gyűrűs vezetővel vagy törött gyűrűvel vannak összekötve. Ha a külső vezetékek a föld felett lépnek be a létesítménybe, a közös gyűjtősíneket a falon belül vagy kívül vízszintes gyűrűs vezetékhez kell csatlakoztatni. Ez a vezető pedig az alsó vezetékekhez és szerelvényekhez csatlakozik.
A létesítménybe a talajszinten belépő vezetőket és kábeleket javasolt azonos szinten csatlakoztatni a villámvédelmi rendszerhez. A közös busz a kábelek épületbe való belépési pontján a lehető legközelebb helyezkedik el a földelő elektródához és a hozzá kapcsolódó szerkezet szerelvényeihez.
A gyűrűs vezetéket 5 m-enként szerelvényekhez vagy más árnyékoló elemekhez, például fémburkolatokhoz kell csatlakoztatni.A réz vagy horganyzott acél elektródák minimális keresztmetszete 50 mm.
Az információs rendszerekkel rendelkező objektumok általános buszait, ahol a villámáramok hatását minimálisra kell csökkenteni, fémlemezekből kell készíteni egy nagy szám csatlakozások a szerelvényekhez vagy más árnyékoló elemekhez.
A 0 és 1 zóna határain elhelyezett érintkező csatlakozások és túlfeszültség-védelmi készülékek esetében a 2.3. táblázatban megadott aktuális paraméterek elfogadhatók. Ha több vezeték van, akkor figyelembe veszik az áramok eloszlását a vezetők mentén.
A földszinten objektumba belépő vezetékek és kábelek esetében a villámáram általuk vezetett részét becsülik.
A csatlakozó vezetékek keresztmetszete a 4.1. és 4.2. táblázat szerint kerül meghatározásra. A 4.1. táblázatot használjuk, ha a villámáram több mint 25%-a átfolyik a vezető elemen, és a 4.2. táblázatot, ha kevesebb, mint 25%.
4.1. táblázat
Vezetők azon szakaszai, amelyeken a vonali áram nagy része folyik
4.2. táblázat
Vezetők keresztmetszete, amelyen keresztül a vezeték áramának jelentéktelen része folyik át
A túlfeszültség-védő berendezés úgy van kiválasztva, hogy ellenálljon a villámáram egy részének, korlátozza a túlfeszültségeket és megszakítsa a főimpulzusok utáni követőáramokat.
A maximális túlfeszültség az objektum bejáratánál össze van hangolva a rendszer ellenállási feszültségével.
Az érték minimálisra csökkentése érdekében a vezetékeket egy közös buszra kell csatlakoztatni, minimális hosszúságú vezetékekkel.
Az összes vezetőképes elem, például a villámvédelmi zóna határait keresztező kábelvezetékek ezeken a határokon csatlakoznak. A bekötés egy közös buszon történik, amelyre árnyékolás és egyéb fémelemek (például berendezéstokok) is csatlakoznak.
A kapocsbilincsek és a túlfeszültség-csökkentők esetében az áramértékeket eseti alapon értékelik. A maximális túlfeszültség az egyes határokon össze van hangolva a rendszer ellenállási feszültségével. A különböző zónák határain lévő túlfeszültség-védelmi berendezések energetikai jellemzői is összehangoltak.
4.4.2. Csatlakozások a védett köteten belül
Minden jelentős méretű belső vezetőelem, mint a felvonósín, daru, fémpadló, fém ajtókeret, csövek, kábeltálcák a legközelebbi közös gyűjtősínre vagy más közös összekötő elemre csatlakozik a legrövidebb úton. A vezetőelemek további csatlakoztatása is kívánatos.
A csatlakozó vezetékek keresztmetszete a 4.2. táblázatban látható. Feltételezzük, hogy a villámáramnak csak egy kis része halad át a csatlakozó vezetékeken.
Az információs rendszerek minden nyitott vezetőképes része egyetlen hálózatba kapcsolódik. Különleges esetekben előfordulhat, hogy egy ilyen hálózat nem csatlakozik a földelővezetékhez.
Az információs rendszerek fém részeit, például házakat, héjakat vagy kereteket kétféleképpen csatlakoztathatjuk a földelővezetékhez.
A csatlakozások első alapkonfigurációja sugárirányú rendszer vagy rács formájában.
Radiális rendszer használata esetén annak minden fémrésze végig le van választva a földelőelektródától, kivéve a vele való egyetlen csatlakozási pontot. Általában egy ilyen rendszert viszonylag kisméretű objektumokhoz használnak, ahol az összes elem és kábel egy ponton belép az objektumba.
Radiális földelő rendszer csatlakoztatva van közös rendszer földelés csak egy ponton (4.4. ábra). Ebben az esetben a berendezés eszközei közötti összes vezetéket és kábelt a csillagképző földelővezetőkkel párhuzamosan fektetik le, hogy csökkentsék az induktivitáshurkot. Az egy ponton történő földelés miatt a villámcsapás során megjelenő alacsony frekvenciájú áramok nem jutnak be az információs rendszerbe. Ezenkívül az információs rendszeren belüli alacsony frekvenciájú zavarforrások nem hoznak létre áramot a földelési rendszerben. A vezetékek védőzónájába történő bevitel kizárólag a potenciálkiegyenlítő rendszer központi pontjának helyén történik. A megadott közös pont is legjobb hely túlfeszültség-védelmi eszközök csatlakoztatása.
4.4. Tápellátás és kommunikációs vezetékek bekötési rajza
csillag alakú potenciálkiegyenlítő rendszerrel
Háló használatakor annak fém részei nincsenek elszigetelve a közös földelési rendszertől (4.5. ábra). A rács számos ponton kapcsolódik a teljes rendszerhez. A hálót jellemzően kiterjesztett nyitott rendszerekben használják, ahol a berendezéseket számos különböző vezeték és kábel köti össze, és ahol azok különböző pontokon lépnek be a létesítménybe. Ebben az esetben az egész rendszer alacsony impedanciájú minden frekvencián. Ezenkívül a nagyszámú rövidre zárt rácskontúr gyengíti a mágneses teret az információs rendszer közelében. Berendezések védőövezet a legrövidebb távolságon keresztül több vezetékkel csatlakoznak egymáshoz, valamint a védett terület és a területernyő fémrészeihez. Ilyenkor maximálisan kihasználják a készülékben elérhető fém alkatrészeket, mint például a padlóban, falakban és tetőben található szerelvények, fémrácsok, nem elektromos fémberendezések, például csövek, szellőző- és kábelcsatornák.
4.5. A potenciálkiegyenlítő rendszer hálós megvalósítása
Mindkét konfiguráció, a radiális és a hálós, kombinálható egy komplex rendszerré, amint az a 4.6. ábrán látható. Általában, bár nem kötelező, a kapcsolat helyi hálózat földelés közös rendszerrel a villámvédelmi zóna határán történik.
4.6. A potenciálkiegyenlítő rendszer integrált megvalósítása
4.5. földelés
A földelő villámvédelmi berendezés fő feladata, hogy a villámáram minél nagyobb részét (50%-át vagy azt meghaladóan) a földre terelje. Az áram többi része az épületnek megfelelő kommunikációs csatornákon (kábelköpenyek, vízvezetékek stb.) terjed. Ebben az esetben magán a földelektródán nem keletkeznek veszélyes feszültségek. Ezt a feladatot az épület alatti és körüli rácsrendszer látja el. A földelővezetők egy hálóhurkot képeznek, amely összeköti az alap alján lévő betonvasat. Ez egy általános módszer az elektromágneses árnyékolás létrehozására az épület alján. Az épület körül és/vagy a betonban az alapozás perifériáján lévő gyűrűs vezetéket általában 5 m-enként földelővezetékekkel csatlakoztatják a földelő rendszerhez.
Az alap alján lévő betonvasalás a földelő rendszerhez csatlakozik. A vasalásnak a földelőrendszerhez kapcsolódó rácsot kell alkotnia, általában 5 m-enként.
Lehetőség van a merevítőrudakra hegesztett vagy mechanikusan rögzített, jellemzően 5 m-es hálószélességű horganyzott acélháló alkalmazására, általában 1 m-enként. A 4.7. és 4.8. ábrán egy hálós földelő berendezés példái láthatók.
4.7. Az épület hálózati földelő berendezése:
1 - kapcsolati hálózat; 2 - földelés
4.8. Gyártó létesítmények hálós földelő berendezése:
1 - épületek; 2 - torony; 3 - felszerelés; 4 - kábeltálca
A földelő vezeték és a csatlakozórendszer összekapcsolása földelési rendszert hoz létre. A földelési rendszer fő feladata az épület és a berendezés bármely pontja közötti potenciálkülönbség csökkentése. Ezt a problémát úgy oldják meg, hogy nagyszámú párhuzamos pályát hoznak létre a villámáramok és az indukált áramok számára, alacsony ellenállású hálózatot alkotva széles frekvenciaspektrumban. A több és a párhuzamos utak különböző rezonanciafrekvenciákkal rendelkeznek. A frekvenciafüggő impedanciájú több hurok egyetlen alacsony impedanciájú hálózatot hoz létre a vizsgált spektrum interferenciájára.
4.6. Túlfeszültség-védelmi eszközök
A túlfeszültség-védelmi eszközöket (SPD) két árnyékolási zóna határának áramellátási, vezérlő-, kommunikációs, távközlési vonalának metszéspontjában telepítik. Az SPD-ket úgy koordinálják, hogy a roncsolásállóságuknak megfelelően elfogadható terheléseloszlást érjenek el közöttük, valamint csökkentsék a védett berendezés villámáram hatására bekövetkező tönkremenetelének valószínűségét (4.9. ábra).
4.9. Példa az SPD épületbe történő telepítésére
Javasoljuk, hogy az épületbe belépő táp- és kommunikációs vezetékeket egy busszal kössék össze, és azok SPD-jét a lehető legközelebb helyezzék el egymáshoz. Ez különösen fontos a nem árnyékoló anyagból (fa, tégla stb.) készült épületeknél. Az SPD-ket úgy választják ki és szerelik fel, hogy a villámáramot főként a 0 és 1 zóna határán lévő földelőrendszerre tereljék.
Mivel a villámáram energiája főként ezen a határon oszlik el, a következő SPD-k csak a maradék energiával és az elektromágneses mező hatásaival szemben védenek az 1. zónában. legjobb védelem túlfeszültség ellen az SPD-k beszerelésekor rövid összekötő vezetékeket, vezetékeket és kábeleket használnak.
A szigetelési koordináció követelményei alapján in erőművekés a védett berendezés károsodásával szembeni ellenállása, az SPL feszültségszintet a maximális feszültségérték alatt kell megválasztani, hogy a védett berendezésre gyakorolt hatás mindig a megengedett érték alatt legyen. Ha a sérülésekkel szembeni ellenállás szintje nem ismert, használjon indikatív vagy vizsgálati eredményt. A védett rendszerben lévő SPD-k száma a védett berendezés sérülésekkel szembeni ellenállásától és maguknak az SPD-k jellemzőitől függ.
4.7. A meglévő épületek berendezéseinek védelme
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 adottságai, például szerkezeti elemek, meglévő áram- és információs berendezések figyelembevételével választják ki.
A védőintézkedések szükségességét és azok megválasztását a projekt előtti felmérések szakaszában gyűjtött kezdeti adatok alapján határozzák meg. Az ilyen adatok hozzávetőleges listáját a 4.3-4.6. táblázat tartalmazza.
4.3. táblázat
Kezdeti adatok az épületről és a környezetről
4.4. táblázat
Kezdeti adatok a felszerelésről
4.5. táblázat
A berendezés jellemzői
4.6. táblázat
A védelmi koncepció kiválasztására vonatkozó egyéb adatok
A kockázatelemzés és a 4.3-4.6. táblázatban szereplő adatok alapján döntés születik a villámvédelmi rendszer kiépítésének, 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 fejlesztése megvalósul:
1) az épület külső fémburkolatának és tetőjének beépítése a villámvédelmi rendszerbe;
2) további vezetékek használata, ha a szerelvények az épület teljes magasságában össze vannak kötve - a tetőtől a falakon keresztül az épület földeléséig;
3) a fém ereszkedések közötti rések csökkentése és a villámhárító cella lépésének csökkentése;
4) összekötő szalagok (rugalmas lapos vezetékek) felszerelése a szomszédos, de szerkezetileg elválasztott blokkok csatlakozásainál; a sávok közötti távolság a lejtők közötti távolság fele legyen;
5) meghosszabbított vezeték csatlakoztatása az épület egyes blokkjaihoz; általában a kábeltálca minden sarkában toldásokra van szükség, és a toldócsíkokat a lehető legrövidebbre kell tartani;
6) közös villámvédelmi rendszerhez csatlakoztatott különálló villámhárítókkal való védelem, ha a tető fémrészei közvetlen villámcsapás elleni védelmet igényelnek; villámhárító található biztonságos távolság a megadott elemből.
4.7.2. Védelmi intézkedések kábelek használatakor
Hatékony intézkedések a túlfeszültségek csökkentésére a kábelek ésszerű lefektetése és árnyékolása. Ezek az intézkedések annál fontosabbak, minél kisebb az árnyékolás a külső villámvédelmi rendszerrel szemben.
A nagy hurkok elkerülhetők a tápkábelek és az árnyékolt kommunikációs kábelek együttes vezetésével. A pajzs mindkét végén csatlakozik a berendezéshez.
Bármilyen további árnyékolás, mint például a vezetékek és kábelek fémcsövekben vagy tálcákban való vezetése a padlók között, csökkenti a teljes csatlakozási rendszer teljes impedanciáját. Ezek az intézkedések a legfontosabbak magas vagy nagy épületeknél, vagy amikor a berendezéseknek különösen megbízhatóan kell működniük.
Az SPD-k előnyben részesített telepítési helyei a 0/1 zóna, illetve a 0/1/2 zóna határai, amelyek az épület bejáratánál helyezkednek el.
A közös csatlakozási hálózatot működési módban általában nem használják a táp- vagy információs áramkör visszatérő vezetékeként.
4.7.3. Óvintézkedések antennák és egyéb berendezések használatakor
Ilyen berendezések például a különféle külső eszközök, például antennák, meteorológiai érzékelők, kültéri kamerák, kültéri érzékelők ipari létesítményekben (nyomás-, hőmérséklet-, áramlási sebesség-, szelephelyzet-érzékelők stb.) és bármely más elektromos, elektronikus és rádiós berendezés, felszerelve. kívül épületen, árbocon vagy ipari tartályon.
A villámhárítót lehetőség szerint úgy kell felszerelni, hogy a berendezés védve legyen a közvetlen villámcsapástól. Az egyes antennák technológiai okokból teljesen nyitva vannak. Némelyikük beépített villámvédelmi rendszerrel rendelkezik, és sérülés nélkül bírja a villámcsapást. Más, kevésbé védett antennatípusok esetén szükség lehet SPD felszerelésére a tápkábelre, hogy megakadályozza, hogy a villámáram az antennakábelen keresztül a vevőbe vagy az adóba áramoljon. Ha van külső villámvédelmi rendszer, akkor az antennatartókat arra rögzítik.
Az épületek közötti kábelek feszültségindukciója megelőzhető, ha összekötött fémtálcákban vagy csövekben vezetik őket. Az antennával kapcsolatos berendezésekhez vezető összes kábel egy ponton van lefektetve a csőből. Maximálisan ügyeljen magának az objektumnak az árnyékolási tulajdonságaira, és fektesse le a kábeleket a cső alakú elemeibe. Ha ez nem lehetséges, mint például a technológiai tartályok esetében, a kábeleket kívül, de a lehető legközelebb kell elhelyezni a tárgyhoz, maximálisan kihasználva az olyan természetes árnyékolásokat, mint pl. fém lépcsők, csövek, stb. Az -alakú sarokelemekkel ellátott árbocoknál a kábelek a sarok belsejében helyezkednek el a maximális természetes védelem érdekében. Végső esetben az antennakábel mellé legalább 6 mm keresztmetszetű potenciálkiegyenlítő vezetéket kell elhelyezni. Mindezek az intézkedések csökkentik az indukált feszültséget a kábelek és az épület által alkotott hurokban, és ennek megfelelően csökkentik a köztük lévő áttörés valószínűségét, azaz a hálózat és az épület közötti berendezés belsejében ív kialakulásának valószínűségét.
4.7.4. Védelmi intézkedések az épületek közötti tápkábelekre és kommunikációs kábelekre
Az épületek közötti kapcsolatok két fő típusra oszthatók: fémburkolatú tápkábelek, fémkábelek (csavart érpár, hullámvezetők, koaxiális és többmagos kábelek) és száloptikai kábelek. A védőintézkedések a kábelek típusától, számától, valamint a két épület villámvédelmi rendszerének csatlakoztatásától függenek.
A teljesen szigetelt optikai kábel (nincs fém páncél, nedvességvédő fólia vagy acél belső vezető) további védelmi intézkedések nélkül használható. Az ilyen kábel használata a legjobb megoldás, mivel teljes védelmet nyújt az elektromágneses hatásokkal szemben. Ha azonban a kábel meghosszabbított fémelemet tartalmaz (a távoli tápvezetékek kivételével), az utóbbi az épület bejáratánál az általános potenciálkiegyenlítő rendszerhez csatlakozik, és nem szabad közvetlenül behatolnia az optikai vevőbe vagy adóba. Ha az épületek egymáshoz közel helyezkednek el, és a villámvédelmi rendszerük nincs csatlakoztatva, célszerű fémelemek nélküli optikai kábelt használni, hogy elkerüljük ezekben az elemekben a nagy áramerősséget és a túlmelegedést. Ha a villámvédelmi rendszerhez kábel van csatlakoztatva, akkor fémelemes optikai kábellel lehet elvezetni az áram egy részét az első kábelről.
Fémkábelek az épületek között szigetelt villámvédelmi rendszerrel. A védelmi rendszerek ilyen csatlakoztatása esetén a kábel mindkét végén nagy valószínűséggel megsérülhet a villámáram áthaladása miatt. Ezért a kábel mindkét végére SPD-t kell beépíteni, és ahol lehetséges, a két épület villámvédelmi rendszerét össze kell kötni, a kábelt pedig az összefüggő fémtálcákba kell fektetni.
Fémkábelek az épületek között csatlakoztatott villámvédelmi rendszerekkel. Az épületek közötti kábelek számától függően a védőintézkedések közé tartozhat a kábeltálcák összeillesztése (ha több kábel van), az árnyékolás, vagy a többeres vezérlőkábelekhez rugalmas fémcsövek használata (ha sok kábel van). A kábel mindkét végének csatlakoztatása a kapcsolódó villámvédelmi rendszerekhez gyakran elegendő árnyékolást biztosít, különösen akkor, ha sok kábel van, és az áram eloszlik közöttük.
Referencia-kiegészítés
az épületek, építmények villámvédelmének beépítési utasításához ill
ipari kommunikáció (SO 153-34.21.122-2003)
Üzemeltetési és műszaki dokumentáció, átvételi eljárás
villámvédelmi berendezések üzembe helyezése és üzemeltetése
1. Üzemeltetési és műszaki dokumentáció kidolgozása
Valamennyi szervezetben és vállalkozásban, a tulajdonformától függetlenül, ki kell dolgozni a villámvédelmi berendezést igénylő objektumok villámvédelmére vonatkozó üzemeltetési és műszaki dokumentációt.
A villámvédelem működési és műszaki dokumentációjának tartalmaznia kell:
magyarázó jegyzet;
a villámhárítók védelmi zónáinak sémái;
a villámhárítók szerkezeteinek munkarajzai (konstrukciós rész), a villámlás másodlagos megnyilvánulásaival szembeni védelem szerkezeti elemei, a földi és földalatti fémkommunikáción keresztüli nagy potenciálú sodródásoktól, a csúszó szikracsatornáktól és a talajban lévő kisülésektől;
átvételi dokumentáció (villámvédelmi berendezések üzembe helyezéséről szóló okiratok a bejelentésekkel együtt: rejtett munkákról szóló aktusok, villámvédelmi berendezések tesztelési aktusai, valamint a villámlás másodlagos megnyilvánulásai és a nagy potenciális sodródás elleni védelem).
A magyarázó megjegyzésnek tartalmaznia kell:
kezdeti adatok az üzemeltetési és műszaki dokumentáció kidolgozásához;
a tárgyak villámvédelmének elfogadott módszerei;
védelmi zónák, földelővezetékek, levezetők és a villámlás másodlagos megnyilvánulásai elleni védelmi elemek számításai.
A magyarázó megjegyzésben szerepel: az üzemeltetési és műszaki dokumentáció készletének vállalkozás-fejlesztője; kidolgozásának alapja, az aktuális szabályozási dokumentumok listája és a projekttel kapcsolatos munkát irányító műszaki dokumentáció, a tervezett eszközre vonatkozó speciális követelmények.
Az objektumok villámvédelmi tervezésének kiinduló adatait a megrendelő állítja össze, szükség esetén a tervező szervezet bevonásával. Tartalmazniuk kell:
a villámvédelem alá eső objektumok, utak és vasutak, földi és földalatti kommunikációk (fűtővezetékek, technológiai és egészségügyi csővezetékek, bármilyen célú elektromos kábelek és vezetékek stb.) elhelyezkedését feltüntető objektumok főterve;
az éghajlati viszonyokra vonatkozó adatok azon a területen, ahol védőberendezések és műtárgyak találhatók (zivatartevékenység intenzitása, nagy sebességű szélnyomás, jégfalvastagság stb.), a szerkezetet jelző talajjellemzők, a talaj agresszivitása és típusa, a talajvíz szintje;
a talaj elektromos ellenállása (Ohm m) a tárgyak helyén.
A "Tárgyak villámvédelmének elfogadott módszerei" szakasz ismerteti az épületek és építmények villámcsatornával való közvetlen érintkezéstől, a villámlás másodlagos megnyilvánulásaitól és a földi és földalatti fémkommunikáción keresztüli nagy potenciálú sodródásoktól való védelmének kiválasztott módszereit.
Az azonos szabvány vagy újrafelhasználható projekt szerint épített (tervezett), azonos építési jellemzőkkel és geometriai méretekkel, valamint azonos villámvédelmi berendezéssel rendelkező objektumok egy közös sémával és a villámhárító védelmi zónák számításával rendelkezhetnek. Ezen védett objektumok listája az egyik építmény védőövezetének diagramján található.
A védelem megbízhatóságának szoftveres ellenőrzésekor a számítógépes számítások adatait a tervezési lehetőségek összefoglalása formájában adják meg, és következtetést vonnak le azok hatékonyságára vonatkozóan.
A műszaki dokumentáció kidolgozásakor a lehető legnagyobb mértékben a villámhárítók és a földelőelektródák tipikus kialakításait, valamint az illetékes tervező szervezetek által kidolgozott villámvédelmi szabványos munkarajzokat kell használni.
A villámvédelmi eszközök szabványos kivitelének alkalmazási lehetőségének hiányában az egyes elemek munkarajzai kidolgozhatók: alapozások, támasztékok, villámhárítók, levezetők, földelektródák.
A műszaki dokumentáció mennyiségének csökkentése és az építési költségek csökkentése érdekében javasolt a villámvédelmi projekteket az általános építési munkák és a vízvezetékek és az elektromos berendezések felszerelésének munkarajzaival kombinálni, hogy a vízvezeték-kommunikációt és a földelő kapcsolókat használhassa a villámlásra szolgáló elektromos eszközökhöz. védelem.
2. A villámvédelmi berendezések üzembe helyezési eljárása
Az építkezéssel (rekonstrukcióval) befejezett objektumok villámvédelmi berendezéseit a munkabizottság üzembe helyezi, és üzembe helyezi a megrendelőnek a technológiai berendezések telepítése, a berendezések és értékes ingatlanok épületekbe, építményekbe történő szállítása és berakodása előtt.
A villámvédelmi berendezések üzemi létesítményekben történő átvétele a munkabizottság határozatával történik.
A munkabizottság összetételét az ügyfél határozza meg, a munkabizottság összetételében általában a következők képviselői szerepelnek:
az elektromos létesítményekért felelős személy;
szerződő szervezet;
tűzvizsgáló szolgáltatások.
A munkabizottság a következő dokumentumokkal áll rendelkezésére:
villámvédelmi berendezés jóváhagyott projektjei;
rejtett munkák elvégzése (ellenőrzésre nem hozzáférhető földelektródák és levezetők elrendezése és felszerelése);
villámvédelmi eszközök vizsgálati tanúsítványai, valamint a villámlás másodlagos megnyilvánulása, valamint a nagy potenciálok földi és földalatti fémkommunikáción keresztül történő bevezetése elleni védelem (adatok az összes földelővezeték ellenállásáról, a villámhárítók, levezetők beszerelésének ellenőrzésének és ellenőrzésének eredményei , földelő vezetékek, rögzítőelemeik, az áramvezető elemek közötti elektromos kapcsolatok megbízhatósága stb.).
A munkabizottság teljeskörű ellenőrzést és vizsgálatot végez az elvégzett villámvédelmi berendezések beépítési építési és szerelési munkáiról.
Az újonnan épített létesítmények villámvédelmi berendezéseinek átvételét a villámvédelmi berendezések átvételi okiratai dokumentálják.
A villámvédelmi berendezések üzembe helyezése után a villámvédelmi eszközök útlevelei és a villámvédelmi eszközök földelő útlevelei készülnek, amelyeket az elektromos létesítményekért felelős személy őriz meg.
A szervezet vezetője által jóváhagyott aktusok a rejtett munkákról benyújtott törvényekkel és mérési jegyzőkönyvekkel együtt a villámvédelmi eszközök útlevelében szerepelnek.
3. Villámvédelmi berendezések üzemeltetése
Épületek, építmények és objektumok kültéri beépítésének villámvédelmi berendezéseit a fogyasztói villamos berendezések műszaki üzemeltetésére vonatkozó szabályok és jelen utasítás előírásai szerint üzemeltetik. Az objektumok villámvédelmi berendezéseinek működtetésének feladata a szükséges üzemképesség és megbízhatóság állapotában tartása.
A villámvédelmi berendezések rendszeres és rendkívüli karbantartása a villámvédelmi eszközök szakértője, a tervező szervezet képviselője által összeállított és a szervezet műszaki vezetője által jóváhagyott karbantartási program szerint történik.
A villámvédelmi berendezések működésének állandó megbízhatósága érdekében minden évben a zivatarszezon kezdete előtt minden villámvédelmi berendezés ellenőrzése és felülvizsgálata megtörténik.
Az ellenőrzéseket a villámvédelmi rendszer telepítése után, a villámvédelmi rendszer esetleges változtatásait követően, a védett objektum sérülése után is elvégezzük. Minden ellenőrzést a munkaprogramnak megfelelően hajtanak végre.
Az MZU állapotának vizsgálatához a szervezet vezetője megjelöli az ellenőrzés okát, és megszervezi:
az MZU vizsgálati bizottsága a villámvédelmi vizsgálati bizottság tagjainak funkcionális feladatainak megjelölésével;
munkacsoport a szükséges mérések elvégzésére;
az ellenőrzés időpontja.
A villámvédelmi berendezések ellenőrzése és tesztelése során javasolt:
szemrevételezéssel (távcsővel) ellenőrizze a villámhárítók és a levezetők épségét, csatlakozásuk és az árbocokhoz való rögzítésük megbízhatóságát;
azonosítani a villámvédelmi berendezések azon elemeit, amelyek mechanikai szilárdságuk megsértése miatt cserét vagy javítást igényelnek;
meghatározza a villámvédelmi berendezések egyes elemeinek korrózió által okozott tönkremenetelének mértékét, intézkedéseket tegyen a korrózióvédelemre és a korrózió által sérült elemek megerősítésére;
ellenőrizze a villámvédelmi berendezések összes elemének áramvezető részei közötti elektromos csatlakozások megbízhatóságát;
ellenőrzi a villámvédelmi berendezéseknek az objektumok rendeltetésének való megfelelését, és az előző időszakra vonatkozó építési vagy technológiai változtatások esetén intézkedéseket vázol fel a villámvédelem korszerűsítésére, rekonstrukciójára a jelen utasítás előírásai szerint;
tisztázza a villámvédelmi eszközök végrehajtási áramkörét, és határozza meg a villámáram villámkisülés során az elemein keresztül történő terjesztésének módjait a villámhárítóba történő villámkisülés szimulálásával egy speciális mérőkomplexum segítségével, amely a villámhárító és a távoli áramelektróda közé van csatlakoztatva;
mérje meg az impulzusáram terjedésével szembeni ellenállás értékét "ampermérő-voltmérő" módszerrel, speciális mérőkomplexum segítségével;
mérje meg a túlfeszültség értékeit az áramellátó hálózatokban villámcsapás közben, a potenciáleloszlást a fémszerkezeteken és az épület földelési rendszerén úgy, hogy egy villámhárítóba való villámcsapást szimulál egy speciális mérőkomplexum segítségével;
mérje meg az elektromágneses terek értékét a villámvédelmi berendezés helyének közelében, speciális antennák segítségével villámhárítóba történő villámcsapást szimulálva;
ellenőrizze a villámvédelmi berendezésekhez szükséges dokumentációk elérhetőségét.
A 6 éves nyitású időszakos ellenőrzés (I. kategóriás objektumok esetén) minden mesterséges földelővezetékre, levezetőre és csatlakozási pontjára vonatkozik, évente pedig teljes számuk 20%-ának ellenőrzésére kerül sor. Azokat a korrodált földelőelektródákat és levezetőket, amelyek keresztmetszete több mint 25%-kal csökkent, újakra kell cserélni.
A villámvédelmi berendezések rendkívüli ellenőrzését természeti katasztrófák (hurrikán szél, árvíz, földrengés, tűz) és rendkívüli intenzitású zivatarok után kell elvégezni.
A villámvédelmi eszközök földelési ellenállásának előre nem tervezett mérését az összes javítási munka befejezése után kell elvégezni, mind a villámvédelmi eszközökön, mind pedig magukon a védett objektumokon és azok közelében.
Az ellenőrzések eredményeit okiratokban dokumentálják, bevezetik az útlevelekbe és a villámvédelmi berendezések állapotának nyilvántartásába. A beszerzett adatok alapján tervet készítenek az ellenőrzések és ellenőrzések során észlelt villámvédelmi berendezések hibáinak javítására, elhárítására.
A védett épületek és objektumok építményeinél, villámvédelmi berendezéseknél, valamint azok közelében a földmunkákat az üzemeltető szervezet engedélyével végezzük, amely felelős személyeket jelöl ki, akik a villámvédelmi berendezések biztonságát ellenőrzik.
Zivatar idején tilos mindenféle munkát végezni a villámvédelmi berendezéseken és azok közelében.
A dokumentum szövegét ellenőrzi:
hivatalos kiadvány
17. rész
az energiaiparban. 27. szám. -
M.: JSC "NTC "Ipari biztonság", 2006
AZ OROSZ FÖDERÁCIÓ ENERGIAI MINISZTÉRIUMA
JÓVÁHAGYOTT
megrendelésre
Energiaügyi Minisztérium
Oroszország
UTASÍTÁS
KÉSZÜLÉK ÁLTAL
ÉPÜLETEK ÉS SZERKEZETEK VILLÁMVÉDELME
ÉS IPARI KOMMUNIKÁCIÓ
SO 153-34.21.122-2003
1. BEMUTATKOZÁS
Az épületek, építmények és az ipari kommunikáció villámvédelmének felszerelésére vonatkozó utasítások (SO 153-34.21.122-2003) (továbbiakban: Utasítás) minden típusú épületre, építményre és ipari kommunikációra vonatkoznak, szakosztályi hovatartozástól és formától függetlenül a tulajdonjog.
Az utasítás a projektek kidolgozásához, építéshez, üzemeltetéshez, valamint épületek, építmények és ipari kommunikációs rekonstrukcióhoz való felhasználásra szolgál.
Abban az esetben, ha az ipari előírások szigorúbbak, mint ebben az Útmutatóban, a villámvédelem fejlesztésekor ajánlatos betartani az ipari követelményeket. Akkor is javasolt eljárni, ha az Utasítás utasításai nem kombinálhatók a védett objektum technológiai jellemzőivel. Ebben az esetben az alkalmazott villámvédelmi eszközöket és módszereket a szükséges megbízhatóság biztosításának feltétele alapján választják ki.
Épületek, építmények és ipari kommunikációs projektek kidolgozásakor az Utasítás követelményein túlmenően a villámvédelem megvalósítására vonatkozó további követelményeket is figyelembe veszik az egyéb vonatkozó normáknak, szabályoknak, utasításoknak megfelelően, állami szabványok.
A villámvédelem normalizálása során feltételezzük, hogy egyik eszköze sem tudja megakadályozni a villámlás kialakulását.
A szabvány alkalmazása a villámvédelem kiválasztásakor jelentősen csökkenti a villámcsapás okozta károk kockázatát.
A villámvédelmi berendezések típusát és elhelyezését az új létesítmény tervezési szakaszában választják ki, hogy az utóbbi vezető elemei maximálisan kihasználhatók legyenek. Ez megkönnyíti a villámvédelmi berendezések fejlesztését és kivitelezését magával az épülettel kombinálva, javítja annak esztétikai megjelenését, növeli a villámvédelem hatékonyságát, minimalizálja költségeit és munkaerő-költségeit.
2. ÁLTALÁNOS RENDELKEZÉSEK
2.1. KIFEJEZÉSEK ÉS MEGHATÁROZÁSOK
Villámcsapás a földbe- légköri eredetű elektromos kisülés a zivatarfelhő és a talaj között, amely egy vagy több áramimpulzusból áll.
A vereség pontja- az a pont, ahol a villám érintkezik a talajjal, épülettel vagy villámvédelmi berendezéssel. Egy villámcsapásnak több találati pontja is lehet.
Védett objektum- olyan épület vagy építmény, ezek része vagy tere, amelyre a jelen szabvány követelményeinek megfelelő villámvédelem biztosított.
Villámvédelmi berendezés- olyan rendszer, amely lehetővé teszi egy épület vagy építmény védelmét a villámcsapás hatásaitól. Külső és belső eszközöket tartalmaz. Bizonyos esetekben a villámvédelem csak külső vagy csak belső eszközöket tartalmazhat.
Közvetlen villámcsapás elleni védőberendezések (villámhárítók)- villámhárítókból, levezetőkből és földelővezetőkből álló komplexum.
Másodlagos villámvédelmi eszközök - olyan eszközök, amelyek korlátozzák a villámlás elektromos és mágneses mezőinek hatását.
Potenciálkiegyenlítő eszközök - védelmi eszközök elemei, amelyek korlátozzák a villámáram terjedése miatti potenciálkülönbséget.
Villámhárító- a villámhárító része, amelyet a villámlás elfogására terveztek.
Levezető (leereszkedés)- a villámhárító része, amely a villámáramot a villámhárítóról a földelektródára irányítja.
Földelő készülék- földelővezetékek és földelővezetékek készlete.
földelő vezető- vezetőképes rész vagy egymással összekapcsolt vezetőképes részek halmaza, amelyek közvetlenül vagy vezetőképes közegen keresztül érintkeznek a földeléssel.
Földhurok- földelő vezeték zárt hurok formájában az épület körül a talajban vagy annak felületén.
A földelő berendezés ellenállása- a földelő eszköz feszültségének aránya a földelő elektródától a föld felé áramló áramhoz.
A földelő készülék feszültsége- feszültség, amely akkor keletkezik, amikor az áram a földelő elektródától a földbe folyik le a földelő elektróda árambemeneti pontja és a nulla potenciál zóna között.
Összekapcsolt fém szerelvények -épület (szerkezet) vasbeton szerkezeteinek megerősítése, amely biztosítja az elektromos folytonosságot.
veszélyes szikra- villámcsapás által okozott elfogadhatatlan elektromos kisülés a védett objektumon belül.
Biztonságos távolság- a védett objektumon kívül vagy belül két vezető elem közötti minimális távolság, amelynél veszélyes szikraképződés nem keletkezhet közöttük.
Túlfeszültség védelmi készülék - a védett objektum elemei közötti túlfeszültség korlátozására tervezett eszköz (például túlfeszültség-levezető, nemlineáris túlfeszültség-levezető vagy egyéb védőberendezés).
Külön villámhárító- villámhárító, melynek villámhárítói és levezetői úgy vannak elhelyezve, hogy a villámáram útja ne érintkezzen a védett tárggyal.
A védett objektumra szerelt villámhárító - villámhárító, amelynek villámhárítói és levezetői úgy vannak elhelyezve, hogy a villámáram egy része a védett objektumon vagy annak földelőelektródáján keresztül tudjon áramlani.
Villámhárító védelmi zóna- adott geometriájú villámhárító közelében lévő tér, azzal jellemezve, hogy a villámcsapás valószínűsége egy olyan tárgyba, amely teljes egészében a térfogatában van, nem haladja meg az adott értéket.
A villám áttörésének megengedett valószínűsége- megengedett legnagyobb valószínűség R villámcsapás villámhárítókkal védett tárgyba.
A védelem megbízhatósága 1-ként definiálva - R.
Ipari kommunikáció- erősáramú és információs kábelek, vezetőképes csővezetékek, nem vezető csővezetékek belső vezető közeggel.
2.2. ÉPÜLETEK ÉS SZERKEZETEK OSZTÁLYOZÁSA VILLÁMVÉDELMI ESZKÖZÖK SZERINT
A tárgyak osztályozását a villámcsapás veszélye határozza meg magára az objektumra és környezetére nézve.
A villámlás közvetlen veszélyes hatásai a tüzek, a mechanikai sérülések, az emberek és állatok sérülései, valamint az elektromos és elektronikus berendezések károsodása. A villámcsapás következményei lehetnek robbanások és veszélyes termékek – radioaktív és mérgező vegyszerek, valamint baktériumok és vírusok – kibocsátása.
A villámcsapások különösen veszélyesek lehetnek az információs rendszerekre, vezérlőrendszerekre, vezérlésre és áramellátásra. Különféle védelemre van szükség a különféle célú tárgyakba beépített elektronikus eszközök esetében.
A vizsgált tárgyak közönséges és különleges tárgyakra oszthatók.
Közönséges tárgyak- lakó- és igazgatási épületek, valamint 60 m-nél nem magasabb épületek és építmények, amelyek kereskedelmi, ipari termelési, mezőgazdasági célokat szolgálnak.
Speciális objektumok:
a közvetlen környezetre veszélyt jelentő tárgyak;
a társadalmi és fizikai környezetre veszélyt jelentő tárgyak (olyan tárgyak, amelyek villámcsapás esetén káros biológiai, kémiai és radioaktív kibocsátást okozhatnak);
egyéb objektumok, amelyekre speciális villámvédelem biztosítható, például 60 m feletti épületek, játszóterek, ideiglenes építmények, építés alatt álló objektumok.
táblázatban. A 2.1 példákat ad az objektumok négy osztályba való felosztására.
2.1. táblázat - Példák az objektumok osztályozására
| Objektum típusa | Villámcsapás következményei |
|
| Közönséges tárgyak | Ház | Elektromos hiba, tűz és anyagi kár. Általában enyhe sérülés a villámcsapás helyén vagy a csatornája által érintett tárgyakon |
| Kezdetben tűz és veszélyes feszültségeltolódás, majd az elektromos szellőztető vezérlőrendszer, a takarmányellátás stb. |
||
| Közönséges tárgyak | Színház; iskola; bolt; sportlétesítmény | Áramkimaradás (pl. világítás), ami pánikot okozhat. A tűzjelző rendszer meghibásodása, ami késlelteti a tűzoltást |
| Bank; Biztosítótársaság; kereskedelmi iroda | Áramkimaradás (pl. világítás), ami pánikot okozhat. A tűzjelző rendszer meghibásodása, ami késlelteti a tűzoltást. Kommunikáció megszakadása, számítógépes meghibásodások adatvesztéssel |
|
| Kórház; Óvoda; idősek otthona | Áramkimaradás (pl. világítás), ami pánikot okozhat. A tűzjelző rendszer meghibásodása, ami késlelteti a tűzoltást. Kommunikáció megszakadása, számítógépes meghibásodások adatvesztéssel. Súlyos betegek jelenléte és a mozgásképtelen emberek megsegítésének szükségessége |
|
| Ipari vállalkozások | További következmények a gyártás körülményeitől függően - a kisebb sérülésektől a nagy károkig a termékveszteség miatt |
|
| Múzeumok és régészeti lelőhelyek | A kulturális értékek jóvátehetetlen elvesztése |
|
| Speciális tárgyak korlátozott veszélyekkel | A kommunikáció eszközei; erőművek; tűzveszélyes iparágak | A közszolgáltatások (távközlés) megengedhetetlen megsértése. Közvetett tűzveszély a szomszédos tárgyakra |
| Speciális tárgyak, amelyek veszélyt jelentenek a közvetlen környezetre | Olaj finomítók; töltőállomások; petárdák és tűzijátékok gyártása | Tüzek és robbanások a létesítményen belül és annak közvetlen közelében |
| A környezetre veszélyes speciális létesítmények | Vegyi üzem; atomerőmű; biokémiai gyárak és laboratóriumok | Tűz és üzemzavar a környezetre káros következményekkel |
Az egyes létesítményosztályok építése és rekonstrukciója során meg kell határozni a közvetlen villámcsapás elleni védelem (DSL) szükséges megbízhatósági szintjét. Például közönséges tárgyak esetében a védelmi megbízhatóság négy szintje javasolható, amelyeket a táblázat jelez. 2.2.
2.2. táblázat – A PIP elleni védelem szintjei közönséges tárgyaknál
| Védelmi szint | A PUM elleni védelem megbízhatósága |
Speciális tárgyakhoz az LLL elleni védelmi megbízhatóság minimálisan megengedhető szintjét az állami ellenőrző hatóságokkal egyetértésben 0,9 - 0,999 tartományban határozzák meg annak társadalmi jelentőségétől és a közvetlen villámcsapás várható következményeinek súlyosságától függően.
Az ügyfél kérésére a projekt olyan megbízhatósági szintet is tartalmazhat, amely meghaladja a megengedett maximális értéket.
2.3. A VILLÁMÁRAMOK PARAMÉTEREI
A villámáramok paraméterei szükségesek a mechanikai és termikus hatások kiszámításához, valamint az elektromágneses hatások elleni védelmi eszközök szabványosításához.
2.3.1. A villámáramok hatásainak osztályozása
Minden villámvédelmi szinthez meg kell határozni a villámáram maximális megengedett paramétereit. A szabványban megadott adatok a lefelé és felfelé irányuló villámokra vonatkoznak.
A villámkisülések polaritási aránya a terület földrajzi elhelyezkedésétől függ. Helyi adatok hiányában ezt az arányt pozitív áramú kisüléseknél 10%-nak, negatív áramú kisüléseknél 90%-nak kell feltételezni.
A villámlás mechanikai és termikus hatásai az áram csúcsértékének ( én), teljesen feltöltve K tele, impulzusonkénti töltés K imp és fajlagos energia W/R. Ezen paraméterek legmagasabb értékei a pozitív kisüléseknél figyelhetők meg.
Az indukált túlfeszültségek okozta károk a villámáram-front meredekségéből fakadnak. A meredekség a legnagyobb áramérték 30%-a és 90%-a között van besorolva. Ennek a paraméternek a legmagasabb értéke a negatív kisülések következő impulzusaiban figyelhető meg.
2.3.2. A közvetlen villámcsapás elleni védelmi eszközök szabványosítására javasolt villámáram-paraméterek
A kiszámított paraméterek értékei a táblázatban szereplőkre. A 2.2 biztonsági szintek (a pozitív és negatív kisülések aránya 10% és 90% között) a táblázatban találhatók. 2.3.
2.3. táblázat – A villámáram-paraméterek és védelmi szintek megfelelése
2.3.3. A földbe csapódó villámok sűrűsége
A földbe csapások sűrűségét a földfelszín 1 km 2 -re jutó villámcsapások számában kifejezve évente, a létesítmény helyén végzett meteorológiai megfigyelések alapján határozzák meg.
Ha a villám sűrűsége lecsap a földre Ng ismeretlen, a következő képlettel számítható ki, 1 / (km 2 × év):
ahol Td- a zivatarok átlagos időtartama órákban, a zivatartevékenység intenzitásának regionális térképei alapján.
2.3.4. A villámlás elektromágneses hatásai elleni védelmi eszközök szabványosítására javasolt villámáramok paraméterei
A mechanikai és termikus hatások mellett a villámáram erőteljes elektromágneses sugárzás impulzusokat hoz létre, amelyek károsíthatják a rendszereket, beleértve a kommunikációt, a vezérlést, az automatizálási berendezéseket, a számítástechnikai és információs eszközöket stb. Ezeket a bonyolult és drága rendszereket számos iparágban és vállalkozásban használják. Villámcsapás következtében bekövetkező károsodásuk biztonsági és gazdasági okokból rendkívül nem kívánatos.
A villámcsapás tartalmazhat egyetlen áramimpulzust, vagy időintervallumokkal elválasztott impulzusok sorozatából állhat, amelyek során gyenge követőáram folyik. Az első komponens áramimpulzusának paraméterei jelentősen eltérnek a következő komponensek impulzusainak jellemzőitől. Az alábbiakban az első és az azt követő impulzusok áramimpulzusainak számított paramétereit (2.4. és 2.5. táblázat), valamint a hosszú távú áramot (2.6. táblázat) jellemzik az impulzusok közötti szünetekben a közönséges objektumok különböző védelmi szintjein.
2.4. táblázat – Az első villámáram-impulzus paraméterei
| Aktuális paraméter | Védelmi szint |
||
| Maximális áramerősség én, kA | |||
| Elülső időtartam T 1, ms | |||
| Félidő T 2, ms | |||
| Töltés impulzusban Kösszeg *, cl | |||
| Fajlagos energia impulzusonként W/R**, MJ/Ohm | |||
| * Mivel a teljes díj jelentős része Kösszeg esik az első impulzusra, akkor 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, akkor feltételezzük, hogy az összes rövid impulzus teljes töltése megegyezik a csökkentett értékkel. |
|||
2.5. táblázat – A következő villámáram-impulzus paraméterei
2.6. táblázat - A hosszú távú villámáram paraméterei az impulzusok közötti intervallumban
Az átlagos áramerősség kb QL/T.
Az áramimpulzusok alakját a következő kifejezés határozza meg
ahol én- maximális áramerősség;
t- idő;
t 1 - időállandó a frontra;
t 2 - az esés időállandója;
h- a maximális áram értékét korrigáló együttható.
A villámáram időbeli változását leíró (2.2) képletben szereplő paraméterek értékeit a táblázat tartalmazza. 2.7.
2.7 táblázat - Paraméterértékek a villámáram impulzus alakjának kiszámításához
| Paraméter | Első impulzus | Utólagos impulzus |
||||
| Védelmi szint | Védelmi szint |
|||||
Egy hosszú impulzus négyszöghullámnak tekinthető átlagos áramerősséggel énés időtartama T táblázat adatainak megfelelően. 2.6.
3. KÖZVETLEN VILLÁM ELLENI VÉDELEM
3.1. VILLÁMVÉDELMI KOMPLEX
Az épületek vagy építmények villámvédelmi létesítményeinek komplexuma közvetlen villámcsapás elleni védelmi eszközöket [külső villámvédelmi rendszer (LPS)] és másodlagos villámhatás elleni védelmi eszközöket (belső LPS) tartalmaz. Bizonyos esetekben a villámvédelem csak külső vagy csak belső eszközöket tartalmazhat. Általában a villámáramok egy része a belső villámvédelem elemein folyik át.
A külső LLM szigetelhető a szerkezettől (külön álló villámhárítók vagy kábelek, valamint a szomszédos, természetes villámhárítóként funkcionáló szerkezetek), vagy felszerelhető a védett építményre, és akár annak része is lehet.
A belső villámvédelmi eszközöket úgy tervezték, hogy korlátozzák a villámáram elektromágneses hatását, és megakadályozzák a szikraképződést a védett objektumon belül.
A villámhárítókba eső villámáramok egy levezető rendszeren (leereszkedésen) keresztül a földelővezetőhöz kerülnek, és szétterülnek a talajban.
3.2. KÜLSŐ VILLÁMVÉDELMI RENDSZER
A külső MLT általában villámhárítókból, levezető vezetékekből és földelőelektródákból áll. Speciális gyártás esetén anyaguk és keresztmetszetüknek meg kell felelnie a táblázat követelményeinek. 3.1.
3.1. táblázat – A külső LSM elemeinek anyaga és minimális keresztmetszete
3.2.1. Villámhárítók
3.2.1.1. Általános megfontolások
A villámhárítók speciálisan felszerelhetők, beleértve a létesítményt is, vagy funkciójukat a védett létesítmény szerkezeti elemei látják el; az utóbbi esetben természetes villámhárítóknak nevezzük.
A villámhárítók a következő elemek tetszőleges kombinációjából állhatnak: rudak, feszített huzalok (kábelek), hálóvezetők (rácsok).
3.2.1.2. Természetes villámhárítók
Az épületek és építmények következő szerkezeti elemei tekinthetők természetes villámhárítónak:
a) védett objektumok fémtetői, feltéve, hogy:
a különböző részek közötti elektromos folytonosság hosszú ideig biztosított;
a tetőfedő fém vastagsága nem kisebb, mint t táblázatban megadva. 3.2 ha szükséges védeni a tetőt sérüléstől vagy égéstől;
a tető fém vastagsága legalább 0,5 mm, ha nem szükséges védeni a sérülésektől, és nem áll fenn a tető alatti éghető anyagok meggyulladásának veszélye;
a tető nincs szigetelve. Ebben az esetben egy kis réteg korróziógátló festék vagy egy 0,5 mm-es aszfaltbevonat vagy egy 1 mm-es műanyag bevonat nem számít szigetelésnek;
a fémtetőn/vagy alatta lévő nem fémes bevonatok nem nyúlnak túl a védett objektumon;
b) fém tetőszerkezetek (tartók, összekapcsolt acél merevítés);
c) fém elemek, például lefolyócsövek, dekorációk, kerítések a tető széle mentén, stb., ha keresztmetszete nem kisebb, mint a hagyományos villámhárítókra előírt értékek;
d) technológiai fémcsövek és tartályok, ha azok legalább 2,5 mm vastagságú fémből készültek, és ennek a fémnek a behatolása vagy átégése nem jár veszélyes vagy elfogadhatatlan következményekkel;
e) fémcsövek és tartályok, ha azok legalább vastagságú fémből készültek t, táblázatban megadva. 3.2, és ha a villámcsapás helyén az objektum belsejében bekövetkező hőmérséklet-emelkedés nem jelent veszélyt.
3.2 táblázat – A tető, a cső vagy a tartálytest vastagsága természetes villámhárítóként
3.2.2. Levezető vezetékek
3.2.2.1. Általános megfontolások
A veszélyes szikraképződés valószínűségének csökkentése érdekében a levezető vezetékeket úgy kell elhelyezni, hogy a tönkremenetel helye és a talaj között:
a) az áram több párhuzamos úton terjed;
b) ezen utak hosszát minimálisra korlátozták.
3.2.2.2. A levezetők elhelyezkedése a védett objektumtól elszigetelt villámvédelmi berendezésekben
Ha a villámhárító különálló tartókra (vagy egy támaszra) felszerelt rudakból áll, akkor minden támasztékhoz legalább egy levezetőt kell biztosítani.
Ha a villámhárító külön vízszintes vezetékekből (kábelekből) vagy egy vezetékből (kábelből) áll, a kábel mindkét végéhez legalább egy levezető szükséges.
Ha a villámhárító a védett objektum fölé függesztett hálószerkezet, akkor minden egyes tartójához legalább egy levezető szükséges. A levezető vezetékek teljes számának legalább kettőnek kell lennie.
3.2.2.3. Nem szigetelt villámvédelmi eszközök levezető vezetékeinek elhelyezkedése
A levezető vezetékek a védett objektum kerülete mentén helyezkednek el úgy, hogy a köztük lévő átlagos távolság ne legyen kisebb, mint a táblázatban megadott értékek. 3.3.
A levezető vezetékek vízszintes szalagokkal vannak összekötve a talajfelszín közelében, és 20 m-enként az épület magasságában.
3.3 táblázat – A levezető vezetékek közötti átlagos távolságok a védelmi szinttől függően
| Védelmi szint | Átlagos távolság, m |
3.2.2.4. Útmutató a levezető vezetékek elhelyezéséhez
Kívánatos, hogy a levezető vezetékek egyenletesen legyenek elhelyezve a védett objektum kerülete mentén. Lehetőség szerint az épületek sarkai közelében helyezzék el.
A védett objektumtól el nem szigetelt levezető vezetékek elhelyezése a következőképpen történik:
ha a fal nem éghető anyagból készült, a levezető vezetékek rögzíthetők a falfelületen, vagy áthaladhatnak a falon;
ha a fal éghető anyagból készült, a levezető vezetékek közvetlenül a falfelületre rögzíthetők, így a villámáram áramlása során fellépő hőmérséklet-emelkedés nem jelent veszélyt a fal anyagára;
ha a fal éghető anyagból készült és a levezetők hőmérsékletének emelkedése veszélyes rá, a levezetőket úgy kell elhelyezni, hogy a távolságuk a védett tárgytól mindig meghaladja a 0,1 m-t A fém tartókonzolok rögzítéséhez a levezető vezetékek érintkezhetnek a fallal.
A levezető vezetékeket nem szabad ejtőcsövekbe fektetni. Javasoljuk, hogy a vezetékeket a lehető legnagyobb távolságra helyezze el az ajtóktól és ablakoktól.
A levezető vezetékeket egyenes és függőleges vonalakban kell lefektetni, hogy a talajhoz vezető út a lehető legrövidebb legyen. A vezetékek hurok formájában történő lefektetése nem javasolt.
3.2.2.5. Levezető vezetékek természetes elemei
Az épületek következő szerkezeti elemei tekinthetők természetes levezetőnek:
a) fémszerkezetek, feltéve, hogy:
a különböző elemek közötti elektromos folytonosság tartós és megfelel a 3.2.4.2. pont követelményeinek;
méretük nem kisebb, mint amekkora a speciálisan kialakított levezető vezetékekhez szükséges;
a fémszerkezetek szigetelő bevonattal rendelkezhetnek;
b) épület vagy építmény fémváza;
c) épület vagy építmény összekapcsolt acél megerősítése;
d) a homlokzat részeit, profilozott elemeit és a homlokzat tartó fémszerkezeteit, feltéve, hogy:
méreteik megfelelnek a levezetőre vonatkozó irányelveknek, vastagságuk legalább 0,5 mm;
A vasbeton szerkezetek fémmegerősítése akkor tekinthető elektromos folytonosságot biztosítónak, ha megfelel az alábbi feltételeknek:
A függőleges és vízszintes rudak csatlakozásainak kb. 50%-a hegesztéssel vagy merev csatlakozással (csavarrögzítés, huzalkötés) készül;
elektromos folytonosság különböző előregyártott betontömbök acélmerevítése és a helyszínen elkészített betontömb vasalása között biztosított.
Nincs szükség vízszintes hevederek lefektetésére, ha az épület fémvázait vagy a vasbeton acél vasalást levezetőként használják.
3.2.3. Földelő kapcsolók
3.2.3.1. Általános megfontolások
Az önálló villámhárító használata kivételével a villámvédelmi földelő elektródát minden esetben kombinálni kell az elektromos berendezések és kommunikációs eszközök földelő elektródáival. Ha ezeket a földelőkapcsolókat bármilyen technológiai ok miatt szét kell választani, akkor potenciálkiegyenlítő rendszerrel közös rendszerré kell őket egyesíteni.
3.2.3.2. Speciálisan lefektetett földelektródák
Célszerű a következő típusú földelőelektródákat használni: egy vagy több áramkör, függőleges (vagy ferde) elektródák, radiálisan divergens elektródák vagy a gödör alján elhelyezett földhurok, földelő rácsok.
A mélyen eltemetett földelő elektródák akkor hatékonyak, ha a talaj ellenállása a mélységgel csökken, és nagy mélységben lényegesen kisebbnek bizonyul, mint a szokásos hely szintjén.
A külső kontúr formájú földelővezetéket előnyösen a föld felszínétől legalább 0,5 m mélységben és a falaktól legalább 1 m távolságra helyezzük el. A földelő elektródákat a védett objektumon kívül legalább 0,5 m mélységben kell elhelyezni, és a lehető legegyenletesebben kell elosztani; ebben az esetben törekedni kell a kölcsönös árnyékolás minimalizálására.
A fektetés mélységét és a földelő elektródák típusát a minimális korrózió, valamint a talaj kiszáradása és fagyása következtében a földelési ellenállás lehető legkisebb szezonális ingadozása alapján választják ki.
3.2.3.3. Természetes földelő elektródák
Földelő elektródaként egymással összekapcsolt vasbeton vasalás vagy egyéb föld alatti fémszerkezetek használhatók, amelyek megfelelnek a 3.2.2.5 pont követelményeinek. Ha vasbeton vasalást használnak földelő elektródákként, akkor a csatlakozások helyére fokozott követelmények vonatkoznak a beton mechanikai károsodásának kizárása érdekében. Feszített beton használata esetén figyelembe kell venni a villámáram áthaladásának lehetséges következményeit, amelyek elfogadhatatlan mechanikai terheléseket okozhatnak.
3.2.4. A külső LSM elemeinek rögzítése és csatlakoztatása
3.2.4.1. Rögzítés
A villámhárítók és a levezető vezetékek mereven vannak rögzítve oly módon, hogy kizárják a vezetékek rögzítésének szakadását vagy meglazulását elektrodinamikus erők vagy véletlenszerű mechanikai hatások hatására (például széllökés vagy lehulló hóréteg miatt). .
3.2.4.2. Kapcsolatok
A vezetékcsatlakozások száma minimálisra csökken. A csatlakozások hegesztéssel, forrasztással készülnek, szorítófülbe való behelyezés vagy csavaros rögzítés is lehetséges.
3.3. VILLÁMVEZETŐK VÁLASZTÁSA
3.3.1. Általános megfontolások
A villámhárítók típusának és magasságának kiválasztása a szükséges megbízhatóság értékei alapján történik R s. Egy objektum akkor tekinthető védettnek, ha az összes villámhárítója legalább védelmi megbízhatóságot biztosít 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 megfelelő - speciálisan beépített villámhárítókkal kombinálva.
Általában a villámhárítók kiválasztását megfelelő számítógépes programokkal kell elvégezni, amelyek képesek kiszámítani a védelmi zónákat vagy a villám áttörésének valószínűségét bármilyen konfigurációjú objektumba (objektumcsoportba) szinte tetszőleges számú villámhárító elhelyezésével. különféle típusú.
Ceteris paribus, a villámhárítók magassága csökkenthető, ha kábelszerkezeteket használnak rúdszerkezetek helyett, különösen akkor, ha azokat az objektum külső kerülete mentén felfüggesztik.
Ha az objektum védelmét a legegyszerűbb villámhárítók biztosítják (egyrúd, egykábel, dupla, duplakábel, zárt kábel), a villámhárítók méretei a jelen szabványban meghatározott védelmi zónák segítségével határozhatók meg.
Villámvédelmi tervezés esetén egy közönséges tárgyhoz, a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC 1024) szabványa szerinti védőszöggel vagy gördülőgömb módszerrel határozható meg a védőzóna, feltéve, hogy a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság számítási előírásai szigorúbbak, mint a jelen dokumentum előírásai. Utasítás.
3.3.2. A rudak és huzalvillámhárítók jellemző védőzónái
3.3.2.1. Egy rudas villámhárító védelmi zónái
A standard védelmi zóna egy rudas villámhárító magassággal h egy körkúp magasságú h 0 < h, melynek 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 talajszinten r 0 .
Az alábbi számítási képletek (3.4. táblázat) legfeljebb 150 m magas villámhárítókhoz alkalmasak, magasabb villámhárítókhoz speciális számítási módszert kell alkalmazni.
3.4. táblázat - Egy rudas villámhárító védelmi zónájának 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 - Egy rudas villámhárító védelmi zónája
A megkívánt megbízhatóságú védőzónához (3.1. ábra) a vízszintes szakasz sugara r x magasan h x képlet határozza meg:
. (3.1)
3.3.2.2. Egyetlen huzalos villámhárító védelmi zónái
Egyetlen huzalos villámhárító szabványos védelmi zónái magassággal h szimmetrikus oromfelületek határolják, amelyek függőleges metszetben egyenlő szárú háromszöget alkotnak, csúcsával egy magasságban h 0 < hés alapja a talajszinten 2 r 0 (3.2. ábra).
Az alábbi számítási képletek (3.5. táblázat) legfeljebb 150 m magas villámhárítókhoz alkalmasak, nagyobb magasságokhoz speciális szoftvert kell használni. Itt és lent h alatt a kábel talajszint feletti minimális magasságát értjük (figyelembe véve a megereszkedést).
félszélességű r x magasságban kellő megbízhatóságú védőzónák (3.2. ábra). h x a föld felszínétől a következő kifejezés határozza meg:
. (3.2)
3.2 ábra - Egyetlen huzalos villámhárító védelmi zónája
Ha a védett térfogat bővítésére van szükség, akkor magának a huzalvillámhárítónak a védőzónájának végeihez csapágytartók védőzónáit lehet hozzáadni, amelyeket a táblázatban bemutatott egyrudas villámhárító képletekkel számítanak ki. 3.4. Nagy kábelleágazások esetén, például a légvezetékeknél, ajánlott szoftveres módszerekkel kiszámítani a megadott villámáttörés valószínűségét, mivel a fesztávban a minimális kábelmagasság szerinti védőzónák kialakítása indokolatlan következményekkel járhat. költségeket.
3.5. táblázat - Egyetlen felsővezetékes villámhárító védelmi övezetének 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. Dupla villámhárító védőzónái
A villámhárító kettősnek számít, ha a villámhárítók közötti távolság L L
A kettős rudas villámhárító szabványos védelmi zónáinak függőleges és vízszintes szakaszainak konfigurációja (magasság hés távolság L villámhárítók között) ábrán látható. 3.3. A kettős villámhárító zónáinak külső felületeinek kialakítása (méretekkel rendelkező félkúpok h 0 , r 0) a 3.6. táblázat képletei szerint készül a rúdvillámhárítók esetében.
3.3. ábra - Dupla rudas villámhárító védelmi zónája
h 0 és h s, amelyek közül az első beállítja a zóna maximális magasságát közvetlenül a villámhárítóknál, a második pedig a zóna minimális magasságát középen a villámhárítók között. A villámhárítók közötti távolsággal L £ L c a zóna határának nincs ereszkedése ( h c = h 0). Távolságokhoz L£-mal L³ L m ah magasság h Val vel kifejezés határozza meg
. (3.3)
L m ah és L c táblázat empirikus képletei alapján számítjuk ki. 3.6, maximum 150 m magas villámhárítóhoz alkalmas Magasabb villámhárító magasságokhoz speciális szoftvert kell használni.
A zóna vízszintes szakaszainak méreteit a következő képletek alapján számítják ki, amelyek a védelmi megbízhatóság minden szintjére jellemzőek:
maximális zóna félszélesség r x vízszintes szakaszban a magasságban h x:
; (3.4)
vízszintes szakasz hossza l x be magasság h x ³ h Val vel:
és at h x < h Val vel l x \u003d L / 2;
vízszintes metszetszélesség középen a villámhárítók között 2 r cx magasan h x £ h Val vel:
. (3.6)
3.6 táblázat - A kettős rudas villámhárító védelmi zónája 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. Kéthuzalos villámhárító védőzónái
A villámhárító kettősnek számít, ha a kábelek közötti távolság L nem haladja meg a határértéket L m ah. Ellenkező esetben mindkét villámhárító egyetlennek minősül.
A kettős huzalos villámhárító szabványos védelmi zónáinak függőleges és vízszintes szakaszainak konfigurációja (magasság hés kábeltávolság L) ábrán látható. 3.4. A zónák külső felületeinek kialakítása (két fészerfelület méretekkel h 0 , r kb) a 3.5. táblázat képletei szerint készül egyhuzalos villámhárítók esetén.
A belső régiók méreteit a paraméterek határozzák meg h 0 és h c, amelyek közül az első beállítja a zóna maximális magasságát közvetlenül a kábeleknél, a második pedig a zóna minimális magasságát a kábelek között középen. A kábelek közötti távolsággal L £ L a zónahatárnál nincs lelógás ( h c = h 0). Távolságokhoz L£-mal L³ L m ah magasság h Val vel kifejezés határozza meg
. (3.7)
3.4 ábra – Védőövezet dupla vezetékes villámhárító
A benne foglalt távolságok L max és L c táblázat empirikus képletei alapján számítjuk ki. 3.7, legfeljebb 150 m-es felfüggesztési magasságú kábelekhez alkalmas Magasabb villámhárító magasság esetén speciális szoftvert kell használni.
A védőzóna vízszintes szakaszának hossza magasságban h x képletek határozzák meg:
Nál nél . (3.8)
A védett térfogat bővítése érdekében a kábeleket tartó támasztékok védelmi zónája ráhelyezhető a kettős huzalos villámhárító területére, amely kettős huzalos villámhárító zónájaként épül fel, ha a távolság L kevesebb a támaszok között L m ah, táblázat képletei alapján számítjuk ki. 3.6. Ellenkező esetben a támasztékokat egyetlen villámhárítónak kell tekinteni.
Ha a kábelek nem párhuzamosak vagy eltérő magasságúak, vagy magasságuk a fesztáv mentén változik, speciális szoftverrel kell felmérni a védelem megbízhatóságát. Ugyanezt javasoljuk megtenni a nagy kábelfesztávolságban is, hogy elkerüljük a túlzott sávokat a védelem megbízhatósága érdekében.
3.7 táblázat - Kéthuzalos villámhárító védelmi zónája 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 huzalvillámhárító védelmi zónái
A 3.3.2.5. pont számítási képletei használhatók egy zárt huzalvillámhárító felfüggesztésének magasságának meghatározására, amelyet úgy terveztek, hogy magasságban megvédje a kívánt megbízhatósággal rendelkező objektumokat. h 0 < 30 m téglalap alakú területre helyezve S 0 a zóna belső térfogatában a villámhárító és a tárgy közötti minimális vízszintes elmozdulással egyenlő D(3.5. ábra). A kábelfelfüggesztés magassága a kábel és a talajfelület közötti minimális távolságot jelenti, figyelembe véve a nyári szezon esetleges megereszkedését.
3.5 ábra – Védőövezet zárt kábel villámhárító
Számításhoz h kifejezést használjuk:
h = DE+ × h 0, (3,9)
amelyben az állandók DEés NÁL NÉL a védelmi megbízhatóság szintjétől függően a következő képletek szerint határozzák meg:
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. Kisebb vízszintes kábeleltolódásokkal dolgozni nem tanácsos, mivel nagy a valószínűsége annak, hogy a kábelről a védett objektumra visszafelé villámlik. Gazdasági okokból zárt huzalvillámhárítók használata nem javasolt, ha a szükséges védelmi megbízhatóság kisebb, mint 0,99.
Ha az objektum magassága meghaladja a 30 m-t, a zárt huzalos villámhárító magasságát a szoftver segítségével határozzuk meg. Ugyanezt kell tenni egy összetett alakú zárt kontúr esetén is.
A villámhárítók védelmi zónájuk szerinti magasságának kiválasztása után ajánlott számítógépes eszközökkel ellenőrizni az áttörés tényleges valószínűségét, és nagy biztonsági ráhagyás esetén a villámhárítók alacsonyabb magasságának beállításával elvégezni a beállítást. .
Az alábbiakban az IEC szabványban (IEC 1024-1-1) meghatározott, legfeljebb 60 m magas objektumok védőzónáinak meghatározására vonatkozó szabályok találhatók. A tervezés során bármilyen védelmi mód választható, azonban a gyakorlat az alábbi esetekben mutatja az egyedi módszerek alkalmazásának megvalósíthatóságát:
a védőszög-módszert egyszerű formájú szerkezeteknél vagy nagyméretű szerkezetek kis részeinél alkalmazzák;
fiktív gömb módszer, alkalmas összetett alakú szerkezetekhez;
védőháló használata általános esetben és különösen felületek védelmére célszerű.
táblázatban. A 3.8 I-IV védelmi szinteknél megadják a védelmi zóna tetején lévő szögek értékeit, a fiktív gömb sugarait, valamint a megengedett legnagyobb rácscella lépést.
3.8. táblázat – A villámhárítók számításához szükséges paraméterek az IEC ajánlásai szerint
| Védelmi szint | Dummy gömb sugara R, m | Sarok a° , a villámhárító tetején különböző magasságú épületekhez h, m | Rácscella osztás, m |
|||
| * Ezekben az esetekben csak rácsok vagy álgömbök alkalmazhatók. |
||||||
A rudas villámhárítókat, árbocokat és kábeleket úgy kell elhelyezni, hogy az építmény minden része a függőlegessel a szögben kialakított védőzónában legyen. A védőszöget a táblázat szerint kell kiválasztani. 3.8 és h a villámhárító magassága a védendő felület felett.
A védősarok módszert nem alkalmazzuk, ha h táblázatban meghatározott fiktív gömb sugaránál nagyobb. 3.8 a megfelelő védelmi szint érdekében.
A fiktív gömbmódszert az építmény egy részének vagy területeinek védelmi övezetének meghatározására használják, ha a táblázat szerint. A 3.4. pont szerint a védőzóna védőszöggel való meghatározása kizárt. Az objektum védettnek minősül, ha a villámhárító felületét és azt a síkot érintő fiktív gömbnek nincs közös pontja a védett tárggyal.
A háló védi a felületet, ha az alábbi feltételek teljesülnek:
a hálós vezetékek a tető széle mentén haladnak, a tető túlnyúlik az épület teljes méretein;
a hálóvezető a tetőgerinc mentén fut, ha a tető lejtése meghaladja az 1/10-et;
az építmény oldalfelületeit a fiktív gömb sugaránál magasabb szinten (lásd 3.8. táblázat) villámhárító vagy háló védi;
a rácscella méretei nem nagyobbak, mint a táblázatban megadottak. 3,8;
a rács úgy van kialakítva, hogy a villámáramnak mindig legalább két különböző útja legyen a földelektródához; semmilyen fémrész nem nyúlhat túl a háló külső kontúrjain.
A hálós vezetékeket a lehető legrövidebbre kell fektetni.
3.3.4. A trönk és intrazonális kommunikációs hálózatok elektromos fémkábeles távvezetékeinek védelme
3.3.4.1. Újonnan tervezett kábelvezetékek védelme
Gerinc- és zónán belüli hálózatok újonnan tervezett és rekonstruált kábelvonalain * azokon a szakaszokon, ahol a valószínű kársűrűség (a veszélyes villámcsapások valószínű száma) meghaladja a táblázatban feltüntetett megengedett értéket, feltétlenül védelmi intézkedéseket kell tenni. 3.9.
* Gerinchálózatok – információ nagy távolságra történő továbbítására szolgáló hálózatok;
zónán belüli hálózatok - a regionális és járási központok közötti információtovábbítást szolgáló hálózatok.
3.9 táblázat – Veszélyes villámcsapások megengedett száma az útvonal 100 km-én évente elektromos kommunikációs kábeleknél
3.3.4.2. A meglévők közelében fektetett új vezetékek védelme
Ha a tervezendő kábelvezeték a meglévő kábelvezeték közelében van fektetve, és az utóbbi legalább 10 éves működése során bekövetkezett sérülések tényleges száma ismert, akkor a villámcsapás elleni kábelvédelem tervezésekor a megengedett a kársűrűségnél figyelembe kell venni a meglévő kábelvonal tényleges és számított károsodása közötti különbséget.
Ebben az esetben a megengedett sűrűség n táblázatból megszorozva a tervezett kábelvonal 0 sérülését találjuk meg. 3,9 a számított arányról npés tényleges p f a meglévő kábel villámcsapásból eredő károsodása a nyomvonal évi 100 km-én:
.
3.3.4.3. Meglévő kábelvezetékek védelme
Meglévő kábelvonalakon azokon a területeken, ahol villámcsapás történt, védőintézkedés történik, és a védett szakasz hosszát a terepviszonyok határozzák meg (domb vagy fokozott talaj-ellenállású szakasz hossza stb.), de legalább 100 m-t kell bevinni a sérülés mindkét oldalába. Ezekben az esetekben villámvédelmi kábelek földbe fektetését tervezik. Ha egy már védett kábelvezeték megsérül, akkor a sérülés elhárítása után a villámvédelmi eszközök állapotát ellenőrzik, és csak ezt követően születik döntés a kiegészítő védelem felszereléséről kábelfektetés vagy a meglévő kábel cseréje formájában. villámkisülésekkel szemben jobban ellenálló. A villámcsapás elhárítása után azonnal el kell végezni a védelmi munkákat.
3.3.5. A trönk és intrazonális kommunikációs hálózatok optikai kábeles átviteli vonalainak védelme
3.3.5.1. Veszélyes villámcsapások megengedett száma a gerinchálózat és az intrazonális kommunikációs hálózatok optikai vonalaiban
A gerinchálózat és a zónán belüli kommunikációs hálózatok tervezett optikai kábeles távvezetékein a villámcsapás okozta károk elleni védekezés kötelező azokon a területeken, ahol a kábelekbe történő veszélyes villámcsapások valószínűsége (valószínű sérüléssűrűsége) meghaladja a táblázatban feltüntetett megengedett értéket. . 3.10.
3.10. táblázat – Veszélyes villámcsapások megengedett száma az útvonal 100 km-ére évente optikai kommunikációs kábeleknél
Az optikai kábeles távvezetékek tervezésekor a táblázatban megadottaknál nem alacsonyabb villámállósági kategóriájú kábelek alkalmazása javasolt. 3.11, a kábelek rendeltetésétől és a fektetési feltételektől függően. Ebben az esetben a kábelek nyílt területeken történő lefektetésekor rendkívül ritkán lehet szükség védelmi intézkedésekre, csak olyan területeken, ahol nagy a talajellenállás és fokozott villámaktivitás.
3.3.5.3. Meglévő optikai kábelvonalak védelme
A meglévő optikai kábeles távvezetékeken azokon a területeken, ahol villámcsapás történt, védelmi intézkedéseket tesznek, és a védett szakasz hosszát a terepviszonyok határozzák meg (domb vagy fokozott talaj-ellenállású szakasz hossza stb.) , de mindkét irányban legalább 100 m-re kell lennie a sérülés helyétől. Ezekben az esetekben gondoskodni kell a védővezetékek lefektetéséről.
A védőintézkedések felszerelésén végzett munkákat a villámcsapás elhárítása után azonnal el kell végezni.
3.3.6. A településen lefektetett elektromos és optikai hírközlő kábelek villámcsapás elleni védelme
Lakott területen a kábelek lefektetésekor, kivéve a 110 kV és annál nagyobb feszültségű légvezetékek keresztezését és megközelítését, a villámcsapás elleni védelem nem biztosított.
3.3.7. Az erdő szélén, különálló fák, támasztékok, árbocok közelében fektetett kábelek védelme
Az erdő szélén fektetett kommunikációs kábelek, valamint a 6 m-nél magasabb objektumok közelében (egyálló fák, kommunikációs vezetéktartók, távvezetékek, villámhárító árbocok stb.) a távolság biztosítása biztosított. a kábel és az objektum (vagy föld alatti része) között kisebb, mint a táblázatban megadott távolságok. 3.12 különböző földellenállási értékekhez.
3.12 táblázat – Megengedett távolságok a kábel és a földhurok (tartó) között
4. VÉDELEM A VILLÁM MÁSODLAGOS HATÁSAI ELLEN
4.1. ÁLTALÁNOS RENDELKEZÉSEK
A 4. szakasz meghatározza az elektromos és elektronikus rendszerek másodlagos villámhatásai elleni védelem alapelveit, figyelembe véve az IEC ajánlását (IEC 61312 szabványok). Ezeket a rendszereket számos iparágban használják, amelyek meglehetősen bonyolult és drága berendezéseket használnak. Érzékenyebbek a villámlásra, mint az előző generációk, ezért különleges intézkedéseket kell tenni, hogy megvédjék őket a villámlás veszélyes hatásaitól.
4.2. VILLÁMVÉDELMI ZÓNÁK
Az elektromos és elektronikus rendszerek elhelyezésére szolgáló teret különböző védelmi fokú zónákra kell osztani. A zónákat az elektromágneses paraméterek jelentős változása jellemzi a határokon. Általában minél nagyobb a zónaszám, annál alacsonyabbak az elektromágneses mezők paraméterei, a feszültségáramok a zónatérben.
A 0 zóna az a zóna, ahol minden objektum közvetlen villámcsapásnak van kitéve, ezért a teljes villámáram át tud folyni rajta. Ebben a tartományban az elektromágneses tér maximális értéke.
0 E zóna - olyan zóna, ahol a tárgyakat nem éri közvetlen villámcsapás, de az elektromágneses tér 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 gyengíthető.
Egyéb zónák - ezek a zónák akkor vannak beállítva, ha további áramcsökkentésre és/vagy az elektromágneses tér gyengítésére van szükség; az övezetek paramétereire vonatkozó követelményeket az objektum különböző zónáinak védelmére vonatkozó követelményekkel összhangban határozzák meg.
ábra mutatja a védett tér villámvédelmi zónákra való felosztásának általános elveit. 4.1.
4.1. ábra – Ütés elleni védelem zónái villám
Az övezetek határain intézkedéseket kell hozni a határon áthaladó összes fémelem és kommunikáció árnyékolására és összekapcsolására.
Két térben elválasztott zóna 1 árnyékolt csatlakozással közös zónát képezhet (4.2. ábra).
4.2 ábra - Két zóna kombinálása
4.3. VIZSGÁLAT
Az elektromágneses interferencia csökkentésének fő módja az árnyékolás.
Az épületszerkezet fémszerkezete árnyékolóként használható vagy használható. Ilyen szitaszerkezetet például a tető, a falak, az épület padlózatának acél megerősítése, valamint a tető fém részei, homlokzatok, acélvázak, rácsok képeznek. Ez az árnyékoló szerkezet elektromágneses árnyékolást képez nyílásokkal (ablak, ajtó, szellőzőnyílások, vasalatok hálóközei, fémhomlokzati rések, vezetéknyílások stb. miatt). Az elektromágneses mezők hatásának csökkentése érdekében az objektum összes fém elemét elektromosan egyesítik és a villámvédelmi rendszerhez csatlakoztatják (4.3. ábra).
4.3 ábra - Acél megerősítés térbeli képernyője
Ha a kábelek szomszédos tárgyak között haladnak át, az utóbbiak földelőelektródáit csatlakoztatják, hogy növeljék a párhuzamos vezetékek számát, és ennek köszönhetően csökkentsék a kábelek áramát. Ezt a követelményt egy rács formájú földelő rendszer jól teljesíti. Az indukált zaj csökkentésére használhatja:
külső árnyékolás;
a kábelvezetékek ésszerű fektetése;
áram- és kommunikációs vonalak árnyékolása.
Mindezek a tevékenységek egyidejűleg is végrehajthatók.
Ha a védett téren belül vannak árnyékolt kábelek, akkor ezek árnyékolása mindkét végén és a zónahatárokon a villámvédelmi rendszerhez csatlakozik.
Az egyik objektumtól a másikig tartó kábeleket teljes hosszukban fémcsövekbe, hálós dobozokba vagy hálószerelvényekkel ellátott vasbeton dobozokba fektetik. A csövek, csatornák és kábelernyők fémelemei a megadott közös tárgysínekre csatlakoznak. Fém csatornák vagy tálcák nem használhatók, ha a kábel árnyékolása képes ellenállni a várható villámáramnak.
4.4. KAPCSOLATOK
A fémelemek csatlakoztatása szükséges a köztük lévő potenciálkülönbség csökkentése érdekében a védett objektumon belül. A védett téren belül elhelyezkedő, fém elemek és rendszerek villámvédelmi zónáinak határait átlépő csatlakozások a zónák határain készülnek. A csatlakozásokat speciális vezetékekkel vagy bilincsekkel, és szükség esetén túlfeszültség-védelmi eszközökkel kell elvégezni.
4.4.1. Kapcsolatok a zóna határain
Az objektumba kívülről belépő összes vezető a villámvédelmi rendszerhez csatlakozik.
Ha külső vezetékek, tápkábelek vagy kommunikációs kábelek különböző pontokon lépnek be az objektumba, és ezért több közös gyűjtősín van, az utóbbiak a legrövidebb úton csatlakoznak zárt földhurokhoz vagy szerkezeti megerősítéshez és fém külső burkolathoz (ha van). Ha nincs zárt földhurok, akkor ezek a közös buszok külön földelő elektródákhoz csatlakoznak, és külső gyűrűs vezetővel vagy törött gyűrűvel vannak összekötve. Ha a külső vezetékek egy föld feletti tárgyba lépnek, a közös gyűjtősínek a falon belül vagy kívül vízszintes gyűrűs vezetékhez csatlakoznak. Ez a vezető pedig az alsó vezetékekhez és szerelvényekhez csatlakozik.
A létesítménybe a talajszinten belépő vezetőket és kábeleket javasolt azonos szinten csatlakoztatni a villámvédelmi rendszerhez. A közös busz a kábelek épületbe való belépési pontján a lehető legközelebb helyezkedik el a földelő elektródához és a hozzá kapcsolódó szerkezet szerelvényeihez.
A gyűrűs vezeték 5 m-enként csatlakozik a szerelvényekhez vagy más árnyékoló elemekhez, például fémburkolathoz A réz vagy horganyzott acél elektródák minimális keresztmetszete 50 mm 2.
Az információs rendszerekkel rendelkező objektumok általános buszait, ahol a villámáramok hatását minimálisra kell csökkenteni, fémlemezekből kell készíteni, amelyek nagyszámú csatlakozással rendelkeznek a szerelvényekhez vagy más árnyékoló elemekhez.
A 0. és 1. zóna határain elhelyezkedő érintkező csatlakozások és túlfeszültség-védelmi készülékek esetén a táblázatban megadott aktuális paraméterek. 2.3. Ha több vezeték van, akkor figyelembe kell venni az áramok eloszlását a vezetékek mentén.
A földszinten az objektumba belépő vezetők és kábelek esetében megbecsülik a villámáram általuk vezetett részét.
A csatlakozó vezetékek keresztmetszete a táblázat szerint kerül meghatározásra. 4.1 és 4.2. A 4.1. táblázatot használjuk, ha a villámáram több mint 25%-a átfolyik a vezető elemen, és a 4.2. táblázatot, ha kevesebb, mint 25%.
4.1. táblázat – Azon vezetékek keresztmetszete, amelyeken keresztül a legtöbb vezeték áramlik át
4.2. táblázat – Azon vezetékek keresztmetszete, amelyeken a vezeték áramának jelentéktelen része folyik
A túlfeszültség-védő berendezés úgy van kiválasztva, hogy ellenálljon a villámáram egy részének, korlátozza a túlfeszültségeket és megszakítsa a főimpulzusok utáni követőáramokat.
Maximális túlfeszültség U m ah az objektum bejáratánál össze van hangolva a rendszer ellenállási feszültségével.
Értékel U m ax minimálisra csökkentve, a vezetékek egy közös buszra csatlakoznak, minimális hosszúságú vezetékekkel.
Az összes vezetőképes elem, például a villámvédelmi zóna határait keresztező kábelvezetékek ezeken a határokon csatlakoznak. A bekötés egy közös buszon történik, amelyre árnyékolás és egyéb fémelemek (például berendezéstokok) is csatlakoznak.
A kapocsbilincsek és a túlfeszültség-csökkentők esetében az áramértékeket eseti alapon értékelik. A maximális túlfeszültség az egyes határokon össze van hangolva a rendszer ellenállási feszültségével. A különböző zónák határain lévő túlfeszültség-védelmi berendezések energetikai jellemzői is összehangoltak.
4.4.2. Csatlakozások a védett köteten belül
Minden jelentős méretű belső vezetőelem, mint a felvonósín, daru, fémpadló, fém ajtókeret, csövek, kábeltálcák a legközelebbi közös gyűjtősínre vagy más közös összekötő elemre csatlakozik a legrövidebb úton. A vezetőelemek további csatlakoztatása is kívánatos.
A csatlakozó vezetékek keresztmetszete a táblázatban látható. 4.2. Feltételezzük, hogy a villámáramnak csak egy kis része halad át a csatlakozó vezetékeken.
Az információs rendszerek minden nyitott vezetőképes része egyetlen hálózatba kapcsolódik. Különleges esetekben előfordulhat, hogy egy ilyen hálózat nem csatlakozik a földelővezetékhez.
Az információs rendszerek fém részeit, például házakat, héjakat vagy kereteket kétféleképpen lehet a földelektróda-rendszerhez csatlakoztatni.
A csatlakozások első alapkonfigurációja sugárirányú rendszer vagy rács formájában.
Radiális rendszer használata esetén annak minden fémrésze végig le van választva a földelőelektródától, kivéve a vele való egyetlen csatlakozási pontot. Általában egy ilyen rendszert viszonylag kisméretű objektumokhoz használnak, ahol az összes elem és kábel egy ponton belép az objektumba.
A sugárirányú földelőrendszer csak egy ponton csatlakozik a közös földelési rendszerhez (4.4. ábra). Ebben az esetben a berendezés eszközei közötti összes vezetéket és kábelt a csillagföldelő vezetékekkel párhuzamosan kell vezetni, hogy csökkentsék az induktivitás hurkot. Az egy ponton történő földelés miatt a villámcsapás során megjelenő alacsony frekvenciájú áramok nem jutnak be az információs rendszerbe. Ezenkívül az információs rendszeren belüli alacsony frekvenciájú zavarforrások nem hoznak létre áramot a földelési rendszerben. A vezetékek védőzónájába történő bevitel kizárólag a potenciálkiegyenlítő rendszer központi pontjának helyén történik. A megadott közös pont egyben a legjobb csatlakozási pont a túlfeszültség-védelmi eszközök számára is.
4.4 ábra - Csillag alakú potenciálkiegyenlítő rendszerrel rendelkező tápellátási és kommunikációs vezetékek kapcsolási rajza
Rács használatakor annak fém részei nincsenek elszigetelve a közös földelési rendszertől (4.5. ábra). A rács számos ponton kapcsolódik a teljes rendszerhez. A hálót jellemzően kiterjesztett nyitott rendszerekben használják, ahol a berendezéseket számos különböző vezeték és kábel köti össze, és ahol azok különböző pontokon lépnek be a létesítménybe. Ebben az esetben az egész rendszer alacsony impedanciájú minden frekvencián. Ezenkívül a nagyszámú rövidre zárt rácskontúr gyengíti a mágneses teret az információs rendszer közelében. A védelmi zónában lévő eszközöket a legrövidebb távolságon keresztül több vezeték köti össze egymással, valamint a védett zóna fém részeivel és a zónaernyővel. Ebben az esetben maximálisan kihasználják a készülékben található fém alkatrészeket, mint a padlóban, falakban és tetőben található szerelvények, fémrácsok, nem elektromos fémberendezések, például csövek, szellőző- és kábelcsatornák.
4.5 ábra - A potenciálkiegyenlítő rendszer hálós megvalósítása
Mindkét konfiguráció, a radiális és a hálós, összetett rendszerré kombinálható, amint az az ábrán látható. 4.6. Általában, bár nem szükséges, a helyi földhálózatnak a közös rendszerrel való összekapcsolása általában a villámvédelmi zóna határán történik.
4.6. ábra - A potenciálkiegyenlítő rendszer integrált megvalósítása
4.5. FÖLDELÉS
A földelő villámvédelmi berendezés fő feladata, hogy a villámáram minél nagyobb részét (50%-át vagy azt meghaladóan) a földre terelje. Az áram többi része az épületnek megfelelő kommunikációs csatornákon (kábelköpenyek, vízvezetékek stb.) terjed. Ebben az esetben magán a földelektródán nem keletkeznek veszélyes feszültségek. Ezt a feladatot az épület alatti és körüli rácsrendszer látja el. A földelővezetők egy hálóhurkot képeznek, amely összeköti az alap alján lévő betonvasat. Ez egy általános módszer az elektromágneses árnyékolás létrehozására az épület alján. Az épület körül és (vagy) a betonban az alapozás perifériáján lévő gyűrűs vezetéket általában 5 m-enként földelővezetékekkel kötik a földelő rendszerhez A jelzett gyűrűs vezetékekhez külső földelő vezeték csatlakoztatható.
Az alap alján lévő betonvasalás a földelő rendszerhez csatlakozik. A vasalásnak a földelőrendszerhez kapcsolódó rácsot kell alkotnia, általában 5 m-enként.
Lehetőség van a merevítőrudakra hegesztett vagy mechanikusan rögzített, jellemzően 5 m-es hálószélességű horganyzott acélháló alkalmazására, általában 1 m-enként. ábrán. A 4.7. és 4.8. ábrán egy hálós földelő berendezés példái láthatók.
A földelő vezeték és a csatlakozórendszer összekapcsolása földelési rendszert hoz létre. A földelési rendszer fő feladata az épület és a berendezés bármely pontja közötti potenciálkülönbség csökkentése. Ezt a problémát úgy oldják meg, hogy nagyszámú párhuzamos pályát hoznak létre a villámáramok és az indukált áramok számára, alacsony ellenállású hálózatot alkotva széles frekvenciaspektrumban. A több és a párhuzamos utak különböző rezonanciafrekvenciákkal rendelkeznek. A frekvenciafüggő impedanciájú több hurok egyetlen alacsony impedanciájú hálózatot hoz létre a vizsgált spektrum interferenciájára.
1 - kapcsolati hálózat; 2 - földelés
4.7 ábra - Rácsos épület földelése
1 - épületek; 2 - torony; 3 - felszerelés; 4 - kábeltálca
4.8 ábra - Ipari létesítmények hálózati földelése
4.6. TÚLFESZÜLTSÉGVÉDELMI BERENDEZÉSEK
A túlfeszültség-védelmi eszközöket (SPD) két árnyékolási zóna határának áramellátási, vezérlő-, kommunikációs, távközlési vonalának metszéspontjában telepítik. Az SPD-ket úgy hangolják össze, hogy elfogadható terheléseloszlást érjenek el közöttük a roncsolásállóságuknak megfelelően, valamint csökkentsék a védett berendezés villámáram hatására bekövetkező tönkremenetelének valószínűségét (4.9. ábra).
Javasoljuk, hogy az épületbe belépő táp- és kommunikációs vezetékeket egy busszal kössék össze, és azok SPD-jét a lehető legközelebb helyezzék el egymáshoz. Ez különösen fontos a nem árnyékoló anyagból (fa, tégla stb.) készült épületeknél. Az SPD-ket úgy választják ki és szerelik fel, hogy a villámáramot főként a 0 és 1 zóna határán lévő földelőrendszerre tereljék.
4.9. ábra - Példa SPD épületbe történő telepítésére
Mivel a villámáram energiája főként ezen a határon oszlik el, a következő SPD-k csak az 1. zónában védenek a maradék energia és az elektromágneses tér hatásai ellen. és kábeleket használnak.
Az erőművekben a szigeteléskoordináció és a védett berendezések sérülésekkel szembeni ellenállásának követelményei alapján az SPD feszültségszintet a maximális érték alatt kell megválasztani, hogy a védett berendezésre gyakorolt hatás mindig a megengedett feszültség alatt legyen. Ha a sérülésekkel szembeni ellenállás szintje nem ismert, indikatív vagy tesztszintet kell használni. A védett rendszerben lévő SPD-k száma a védett berendezés sérülésekkel szembeni ellenállásától és maguknak az SPD-k jellemzőitől függ.
4.7. A MEGLÉVŐ ÉPÜLETEK BERENDEZÉSÉNEK VÉDELME
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 adottságai, például szerkezeti elemek, meglévő áram- és információs berendezések figyelembevételével választják ki.
A védőintézkedések szükségességét és azok megválasztását a projekt előtti felmérések szakaszában gyűjtött kezdeti adatok alapján határozzák meg. Az ilyen adatok hozzávetőleges listája a táblázatban található. 4,3 - 4,6.
4.3. táblázat – Kiinduló adatok az épületről és a környezetről
| Jellegzetes |
|
| Építőanyag - falazat, tégla, fa, vasbeton, acélváz |
|
| Egyetlen épület, vagy több különálló blokk sok csatlakozással |
|
| Alacsony és lapos vagy magas épület (épület méretei) |
|
| A szerelvények az egész épületben össze vannak kötve? |
|
| A fém bélés elektromosan csatlakoztatva van? |
|
| Ablakméretek |
|
| Van külső villámvédelmi rendszer? |
|
| Külső villámvédelmi rendszer típusa és minősége |
|
| Talajtípus (kő, föld) |
|
| A szomszédos épületek földelt elemei (magasság, távolság tőlük) |
4.4. táblázat – Kezdeti adatok a berendezésekről
4.5. táblázat – A berendezések jellemzői
4.6. táblázat - A védelmi koncepció kiválasztására vonatkozó egyéb adatok
A kockázatelemzés és a fenti táblázat 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 fejlesztése megvalósul:
1) az épület külső fémburkolatának és tetőjének beépítése a villámvédelmi rendszerbe;
2) további vezetékek használata, ha a szerelvények az épület teljes magasságában össze vannak kötve - a tetőtől a falakon keresztül az épület földeléséig;
3) a fém ereszkedések közötti rések csökkentése és a villámhárító cella lépésének csökkentése;
4) összekötő szalagok (rugalmas lapos vezetékek) felszerelése a szomszédos, de szerkezetileg elválasztott blokkok csatlakozásainál; a sávok közötti távolság a lejtők közötti távolság fele legyen;
5) meghosszabbított vezeték csatlakoztatása az épület egyes blokkjaihoz; általában a kábeltálca minden sarkán toldásokra van szükség, és a toldócsíkokat a lehető legrövidebbre kell tartani;
6) közös villámvédelmi rendszerhez csatlakoztatott különálló villámhárítókkal való védelem, ha a tető fémrészei közvetlen villámcsapás elleni védelmet igényelnek; A villámhárítónak biztonságos távolságban kell lennie a megadott elemtől.
4.7.2. Védelmi intézkedések kábelek használatakor
A túlfeszültség csökkentésére szolgáló hatékony intézkedések a kábelek ésszerű fektetése és árnyékolása. Ezek az intézkedések annál fontosabbak, minél kevesebb a külső villámvédelmi rendszer pajzsa.
A nagy hurkok elkerülhetők a tápkábelek és az árnyékolt kommunikációs kábelek együttes vezetésével. A pajzs mindkét végén csatlakozik a berendezéshez.
Bármilyen további árnyékolás, mint például a vezetékek és kábelek fémcsövekben vagy tálcákban való vezetése a padlók között, csökkenti a teljes csatlakozási rendszer teljes impedanciáját. Ezek az intézkedések a legfontosabbak magas vagy nagy épületeknél, vagy amikor a berendezéseknek különösen megbízhatóan kell működniük.
Az SPD-k előnyben részesített telepítési helyei a 0/1 zóna, illetve a 0/1/2 zóna határai, amelyek az épület bejáratánál helyezkednek el.
A közös csatlakozási hálózatot működési módban általában nem használják a táp- vagy információs áramkör visszatérő vezetékeként.
4.7.3. Óvintézkedések antennák és egyéb berendezések használatakor
Ilyen berendezések például a különféle külső eszközök, például antennák, meteorológiai érzékelők, kültéri kamerák, kültéri érzékelők ipari létesítményekben (nyomás-, hőmérséklet-, áramlási sebesség-, szelephelyzet-érzékelők stb.) és bármely más elektromos, elektronikus és rádiós berendezés, felszerelve. kívül egy épületen, árbocon vagy ipari tartályon.
A villámhárítót lehetőség szerint úgy kell felszerelni, hogy a berendezés védve legyen a közvetlen villámcsapástól. Az egyes antennák technológiai okokból teljesen nyitva vannak. Némelyikük beépített villámvédelmi rendszerrel rendelkezik, és sérülés nélkül bírja a villámcsapást. Más, kevésbé védett antennatípusok esetén szükség lehet SPD felszerelésére a tápkábelre, hogy megakadályozza, hogy a villámáram az antennakábelen keresztül a vevőbe vagy az adóba áramoljon. Ha van külső villámvédelmi rendszer, akkor az antennatartókat arra rögzítik.
Az épületek közötti kábelekben a feszültségindukció megakadályozható, ha azokat összekapcsolt fémtálcákban vagy csövekben vezetik. Az antennával kapcsolatos berendezésekhez vezető összes kábel egy ponton van lefektetve a csőből. Maximálisan ügyeljen magának az objektumnak az árnyékolási tulajdonságaira, és fektesse le a kábeleket a cső alakú elemeibe. Ha ez nem lehetséges, mint például a technológiai tartályok esetében, a kábeleket kívül kell fektetni, de a lehető legközelebb az objektumhoz, maximálisan kihasználva az olyan természetes árnyékolásokat, mint a fém lépcsők, csövek stb. L-alakú sarokelemek kábelei a törékenységen belül helyezkednek el a maximális természetes védelem érdekében. Végső esetben az antennakábel mellé legalább 6 mm 2 keresztmetszetű potenciálkiegyenlítő vezetéket kell elhelyezni. Mindezek az intézkedések csökkentik az indukált feszültséget a kábelek és az épület által alkotott hurokban, és ennek megfelelően csökkentik a köztük lévő meghibásodás valószínűségét, pl. a berendezésen belüli ívesedés lehetősége a hálózat és az épület között.
4.7.4. Védelmi intézkedések az épületek közötti tápkábelekre és kommunikációs kábelekre
Az épületek közötti kapcsolatok két fő típusra oszthatók: fémburkolatú tápkábelek, fémkábelek (csavart érpár, hullámvezetők, koaxiális és többmagos kábelek) és száloptikai kábelek. A védőintézkedések a kábelek típusától, számától, valamint a két épület villámvédelmi rendszerének csatlakoztatásától függenek.
A teljesen szigetelt optikai kábel (nincs fém páncél, nedvességvédő fólia vagy acél belső vezető) további védelmi intézkedések nélkül használható. Az ilyen kábel használata a legjobb megoldás, mivel teljes védelmet nyújt az elektromágneses hatásokkal szemben. Ha azonban a kábel meghosszabbított fémelemet tartalmaz (a távoli tápvezetékek kivételével), akkor az utóbbit az épület bejáratánál az általános csatlakozórendszerbe kell csatlakoztatni, és nem szabad közvetlenül bejutni az optikai vevőbe vagy adóba. Ha az épületek egymáshoz közel helyezkednek el, és a villámvédelmi rendszerük nincs csatlakoztatva, célszerű fémelemek nélküli optikai kábelt használni, hogy elkerüljük ezekben az elemekben a nagy áramerősséget és a túlmelegedést. Ha a villámvédelmi rendszerhez kábel van csatlakoztatva, akkor fémelemes optikai kábellel lehet elvezetni az áram egy részét az első kábelről.
Fémkábelek az épületek között szigetelt villámvédelmi rendszerekkel. A védelmi rendszerek ilyen csatlakoztatása esetén a kábel mindkét végén nagy valószínűséggel megsérülhet a villámáram áthaladása miatt. Ezért a kábel mindkét végére SPD-t kell beépíteni, és ahol lehetséges, a két épület villámvédelmi rendszerét össze kell kötni, a kábelt pedig az összefüggő fémtálcákba kell fektetni.
Fémkábelek az épületek között csatlakoztatott villámvédelmi rendszerekkel. Az épületek közötti kábelek számától függően a védőintézkedések közé tartozhat a kábeltálcák összeillesztése kevés kábellel (új kábeleknél) vagy sok kábellel, mint egy vegyi üzem esetében, árnyékolás vagy rugalmas fém vezetékek használata többmagos vezérléshez. kábelek. A kábel mindkét végének csatlakoztatása a kapcsolódó villámvédelmi rendszerekhez gyakran elegendő árnyékolást biztosít, különösen akkor, ha sok kábel van, és az áram eloszlik közöttük.
1. Üzemeltetési és műszaki dokumentáció kidolgozása
Valamennyi szervezetben és vállalkozásban, a tulajdonosi formától függetlenül, javasolt a villámvédelmi berendezést igénylő objektumok villámvédelmére vonatkozó üzemeltetési és műszaki dokumentáció készlete.
A villámvédelem működési és műszaki dokumentációja tartalmazza:
Magyarázó jegyzet;
A villámhárítók védelmi zónáinak vázlatai;
A villámhárítók szerkezeteinek munkarajzai (konstrukciós rész), a villámlás másodlagos megnyilvánulásaival szembeni védelem szerkezeti elemei, a nagy potenciálú sodródásoktól a földi és a földalatti fémkommunikáción keresztül, a csúszó szikracsatornáktól és a talajban lévő kisülésektől;
Átvételi dokumentáció (villámvédelmi berendezések üzembe helyezéséről szóló okiratok a kérelmekkel együtt: rejtett munkákra vonatkozó tanúsítványok és villámvédelmi berendezések vizsgálati tanúsítványai, valamint a villámlás másodlagos megnyilvánulásai és a nagy potenciális sodródás elleni védelem).
A magyarázó megjegyzésben ez áll:
Kiinduló adatok a műszaki dokumentáció kidolgozásához;
Az objektumok villámvédelmének elfogadott módszerei;
Védőzónák, földelővezetékek, levezető vezetékek és a villámlás másodlagos megnyilvánulásai elleni védelmi elemek számítása.
A magyarázó megjegyzés jelzi a vállalkozást - az üzemeltetési és műszaki dokumentáció készletének kidolgozóját, a fejlesztés alapját, a jelenlegi szabályozási dokumentumok és a projekt munkáját irányító műszaki dokumentációk listáját, valamint a tervezett eszközre vonatkozó különleges követelményeket.
A villámvédelmi tervezés kezdeti adatai a következők:
Létesítmények főterve, amely feltünteti az összes villámvédelem alá tartozó létesítmény helyét, utak és vasutak, földi és földalatti közművek (fűtővezetékek, technológiai és egészségügyi vezetékek, elektromos kábelek és vezetékek bármilyen célra stb.);
Az éghajlati viszonyokra vonatkozó adatok azon a területen, ahol védő adatok és építmények találhatók (zivatartevékenység intenzitása, nagy sebességű szélnyomás, jégfalvastagság stb.), a szerkezetet, a talaj agresszivitását és típusát jelző talajjellemzők, a talajvíz szintje;
A talaj elektromos ellenállása (Ohm×m) az objektumok helyén.
A "Tárgyak villámvédelmének elfogadott módszerei" szakasz ismerteti az épületek és építmények villámcsatornával való közvetlen érintkezéstől, a villámlás másodlagos megnyilvánulásaitól és a földi és földalatti fémkommunikáción keresztüli nagy potenciálú sodródásoktól való védelmének kiválasztott módszereit.
Az azonos szabvány vagy újrafelhasználható projekt szerint épített (tervezett), azonos építési jellemzőkkel és geometriai méretekkel, valamint azonos villámvédelmi berendezéssel rendelkező objektumok egy közös sémával és a villámhárító védelmi zónák számításával rendelkezhetnek. Ezen védett objektumok listája az egyik építmény védőövezetének diagramján található.
A védelem megbízhatóságának szoftveres ellenőrzésekor a számítógépes számítási adatokat a tervezési lehetőségek összefoglalása formájában mutatják be, és következtetést vonnak le azok hatékonyságáról.
A műszaki dokumentáció kidolgozásakor javasolt a lehető legnagyobb mértékben a villámhárítók és a földelőelektródák szabványos kialakításának és a villámvédelemhez szabványos munkarajzoknak a használata, ha nem lehetséges a villámvédelmi berendezések szabványos kialakítása, az egyes elemek munkarajzai elkészíthetők. kifejlesztett: alapozások, támasztékok, villámhárítók, levezetők, földelő elektródák.
A műszaki dokumentáció mennyiségének csökkentése és az építési költségek csökkentése érdekében javasolt a villámvédelmi projekteket az általános építési munkák munkarajzaival, valamint a vízvezetékek és az elektromos berendezések felszerelésével kombinálni, hogy a vízvezeték-kommunikációt és a földelőkapcsolókat a villámlásra szolgáló elektromos eszközökhöz használhassák. védelem.
2. A villámvédelmi berendezések üzembe helyezési eljárása
Az építkezéssel (rekonstrukcióval) befejezett objektumok villámvédelmi berendezéseit a munkabizottság üzembe helyezi, és üzembe helyezi a megrendelőnek a technológiai berendezések telepítése, a berendezések és értékes ingatlanok épületekbe, építményekbe történő szállítása és berakodása előtt.
A villámvédelmi berendezések üzemi létesítményekben történő átvételét a munkabizottság végzi.
A munkabizottság összetételét az ügyfél határozza meg, a munkabizottság összetételében általában a következők képviselői szerepelnek:
Az elektromos létesítményekért felelős személy;
Szerződő szervezet;
Tűzvédelmi ellenőrzések.
A munkabizottság a következő dokumentumokkal áll rendelkezésére:
Villámvédelmi eszközök jóváhagyott projektjei;
Rejtett munkákra vonatkozó rendelkezések (ellenőrzésre nem hozzáférhető földelő és levezető vezetékek elrendezéséről és felszereléséről);
Vizsgálati jegyzőkönyvek a villámvédelmi eszközökről és a villámlás másodlagos megnyilvánulásaival szembeni védelemről, valamint a nagy potenciálok földi és földalatti fémkommunikáción keresztül történő bevezetéséről (adatok az összes földelővezeték ellenállásáról, a villámhárítók, levezetők szerelési munkáinak ellenőrzésének és ellenőrzésének eredményei , földelő vezetékek, rögzítőelemeik, az áramvezető elemek közötti elektromos kapcsolatok megbízhatósága stb.).
A munkabizottság teljeskörű ellenőrzést és vizsgálatot végez az elvégzett villámvédelmi berendezések beépítési építési és szerelési munkáiról.
Az újonnan épített létesítmények villámvédelmi berendezéseinek átvételét a villámvédelmi berendezések átvételi okiratai dokumentálják. A villámvédelmi berendezések üzembe helyezését általában az illetékes állami ellenőrzési és felügyeleti szervek aktusai-engedélyei formalizálják.
A villámvédelmi berendezések üzembe helyezése után a villámvédelmi eszközök útlevelei és a villámvédelmi eszközök földelő útlevelei készülnek, amelyeket az elektromos létesítményekért felelős személy őriz meg.
A szervezet vezetője által jóváhagyott aktusok a rejtett munkákról benyújtott törvényekkel és mérési jegyzőkönyvekkel együtt a villámvédelmi eszközök útlevelében szerepelnek.
3. Villámvédelmi berendezések üzemeltetése
Épületek, építmények és objektumok kültéri beépítésének villámvédelmi berendezéseit a fogyasztói villamos berendezések műszaki üzemeltetésére vonatkozó szabályok és jelen utasítás előírásai szerint üzemeltetik. Az objektumok villámvédelmi berendezéseinek működtetésének feladata a szükséges üzemképesség és megbízhatóság állapotában tartása.
A villámvédelmi berendezések működésének állandó megbízhatósága érdekében minden évben a zivatarszezon kezdete előtt minden villámvédelmi berendezést ellenőriznek és megvizsgálnak.
Az ellenőrzéseket a villámvédelmi rendszer telepítése után, a villámvédelmi rendszer esetleges változtatásait követően, a védett objektum sérülése után is elvégezzük. Minden ellenőrzést a munkaprogramnak megfelelően hajtanak végre.
Az MZU állapotának ellenőrzéséhez fel kell tüntetni az ellenőrzés okát, és a következőket szervezik:
Bizottság az MZU ellenőrzésére a villámvédelmi vizsgálati bizottság tagjainak funkcionális feladatainak megjelölésével;
Munkacsoport a szükséges mérések elvégzése;
Az ellenőrzés időpontja.
A villámvédelmi berendezések ellenőrzése és tesztelése során javasolt:
Szemrevételezéssel (távcsővel) ellenőrizze a villámhárítók és levezetők épségét, csatlakozásuk és az árbocokhoz való rögzítésük megbízhatóságát;
A villámvédelmi berendezések azon elemeinek azonosítása, amelyek mechanikai szilárdságuk megsértése miatt cserét vagy javítást igényelnek;
Határozza meg a villámvédelmi berendezések egyes elemeinek korróziós tönkremenetelének mértékét, tegyen intézkedéseket a korrózióvédelemre és a korrózió által sérült elemek megerősítésére;
Ellenőrizze az elektromos csatlakozások megbízhatóságát a villámvédelmi berendezések összes elemének áramvezető részei között;
Ellenőrzi a villámvédelmi berendezéseknek az objektumok rendeltetésének való megfelelését, és az előző időszakra vonatkozó építési vagy technológiai változtatások esetén intézkedéseket vázol fel a villámvédelem korszerűsítésére, rekonstrukciójára a jelen Utasítás követelményei szerint;
Finomítsa a villámvédelmi eszközök végrehajtási sémáját, és határozza meg a villámkisülés során a villámáram elemei közötti terjesztésének módjait a villámhárítóba történő villámkisülés szimulálásával egy speciális mérőkomplexum segítségével, amely a villámhárító és a távoli áramelektróda közé van csatlakoztatva;
Mérje meg az impulzusáram terjedésével szembeni ellenállás értékét "ampermérő-voltmérő" módszerrel, speciális mérőkomplexum segítségével;
Mérje meg az áramellátó hálózatok túlfeszültségének értékét villámcsapás közben, a potenciáleloszlást a fémszerkezeteken és az épület földelési rendszerén úgy, hogy egy villámhárítóba való villámcsapást szimulál egy speciális mérőkomplexum segítségével;
Mérje meg az elektromágneses terek értékét a villámvédelmi berendezés helye közelében úgy, hogy speciális antennák segítségével villámhárítóba csapást szimulál;
Ellenőrizze a villámvédelmi berendezésekhez szükséges dokumentációk elérhetőségét.
A hat évig tartó időszakos ellenőrzés (I. kategóriájú objektumok esetén) minden mesterséges földelővezetékre, levezetőre és csatlakozási helyére vonatkozik, évente pedig teljes számuk 20%-áig ellenőrzik. Azokat a korrodált földelőelektródákat és levezetőket, amelyek keresztmetszete több mint 25%-kal csökkent, újakra kell cserélni.
A villámvédelmi berendezések rendkívüli ellenőrzését természeti katasztrófák után kell elvégezni ( hurrikán szél, árvíz, földrengés, tűz) és rendkívüli intenzitású zivatarok.
A villámvédelmi eszközök földelési ellenállásának előre nem tervezett mérését mind a villámvédelmi eszközökön, mind pedig magukon a védett tárgyakon és azok közelében javítási munkálatok elvégzése után kell elvégezni.
Az ellenőrzések eredményeit okiratokban dokumentálják, bevezetik az útlevelekbe és a villámvédelmi berendezések állapotának nyilvántartásába.
A beszerzett adatok alapján tervet készítenek az ellenőrzések és ellenőrzések során észlelt villámvédelmi berendezések hibáinak javítására, elhárítására.
A védett épületek és objektumok, villámvédelmi berendezések, valamint azok közelében végzett földmunkákat általában az üzemeltető szervezet engedélyével végzik, amely felelős személyeket jelöl ki, akik felügyelik a villámvédelmi berendezések biztonságát.
Zivatar idején a villámvédelmi berendezéseken és azok közelében nem végeznek munkát.
| 1. Bemutatkozás. egy 2. Általános rendelkezések. 2 2.1. Kifejezések és meghatározások. 2 2.2. Épületek és építmények osztályozása a villámvédelmi berendezés szerint .. 3 2.3. A villámáramok paraméterei. négy 2.3.1. A villámáramok hatásainak osztályozása. 5 2.3.2. A közvetlen villámcsapás elleni védelmi eszközök szabványosítására javasolt villámáram-paraméterek. 5 2.3.3. A földbe csapó villámok sűrűsége.. 5 2.3.4. A villámlás elektromágneses hatásai elleni védelmi eszközök szabványosítására javasolt villámáramok paraméterei. 5 3. Közvetlen villámcsapás elleni védelem. 7 3.1. Villámvédelmi komplexum... 7 3.2. Külső villámvédelmi rendszer. 7 3.2.1. Villámhárítók. 7 3.2.2. Levezető vezetékek.. 8 3.2.3. Földelés. tíz 3.2.4. A külső MZS elemeinek rögzítése és csatlakoztatása .. 10 3.3. Választható villámhárító. tíz 3.3.1. Általános megfontolások. tíz 3.3.2. A rudak és huzalvillámhárítók jellemző védőzónái. tizenegy 3.3.4. A fő és intrazonális kommunikációs hálózatok elektromos fémkábeles távvezetékeinek védelme. tizennyolc 3.3.5. A trönk és intrazonális kommunikációs hálózatok optikai kábeles átviteli vonalainak védelme. 19 3.3.6. A településen lefektetett elektromos és optikai hírközlő kábelek villámcsapás elleni védelme. húsz 3.3.7. Az erdő szélén, különálló fák, támasztékok, árbocok közelében fektetett kábelek védelme. 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 zóna 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. védőintézkedések külső villámvédelmi rendszer használatakor.. 30 4.7.2. Védelmi intézkedések kábelek használatakor. 31 4.7.3. Óvintézkedések antennák és egyéb berendezések használatakor. 31 4.7.4. Védelmi intézkedések az épületek közötti tápkábelekre és kommunikációs kábelekre. 32 |
