این که آیا اتصال زمین و حفاظت در برابر صاعقه را ترکیب کنیم یا نه. حفاظت در برابر صاعقه و مدار اتصال به زمین. حفاظت در برابر صاعقه خارجی و داخلی

نیاز به اتصال الکتریکی حلقه زمین حفاظت صاعقه ای که مستقیماً بر روی ساختمان نصب شده است با حلقه زمین برای تأسیسات الکتریکی در اسناد نظارتی جاری (PUE) تجویز شده است. ما کلمه به کلمه نقل می کنیم: "دستگاه های زمینی برای زمین حفاظتی تاسیسات الکتریکی ساختمان ها و سازه ها و حفاظت در برابر صاعقه دسته های 2 و 3 این ساختمان ها و سازه ها، قاعدتاً باید مشترک باشد." فقط دسته های 2 و 3 رایج ترین هستند، دسته 1 شامل اجسام انفجاری برای محافظت در برابر صاعقه است که الزامات بیشتری برای محافظت از آنها اعمال می شود. اما وجود عبارت «قاعدتاً» دلالت بر امکان استثنا دارد.

ساختمان‌های اداری و مسکونی امروزی شامل بسیاری از سیستم‌های پشتیبانی از زندگی مهندسی هستند. تصور عدم وجود سیستم های تهویه، اطفاء حریق، نظارت تصویری، کنترل دسترسی و غیره دشوار است. طبیعتاً طراحان چنین سیستم‌هایی این نگرانی را دارند که در نتیجه عمل رعد و برق، الکترونیک "ظریف" از کار بیفتد. در عین حال، پزشکان در مورد مصلحت اتصال خطوط دو نوع زمین شک دارند و تمایل "در چارچوب قانون" برای طراحی زمین های غیرمرتبط الکتریکی وجود دارد. آیا چنین رویکردی امکان پذیر است و آیا واقعاً ایمنی وسایل الکترونیکی را افزایش می دهد؟

چرا لازم است حلقه های زمین را ترکیب کنیم؟

هنگامی که صاعقه به میله صاعقه برخورد می کند، یک ضربه الکتریکی کوتاه با ولتاژ تا صدها کیلو ولت در دومی رخ می دهد. در چنین ولتاژ بالایی، شکست شکاف بین صاعقه گیر و سازه های فلزیخانه، از جمله کابل های برق. پیامد این امر، وقوع جریان های کنترل نشده ای خواهد بود که می تواند منجر به آتش سوزی، خرابی الکترونیک و حتی تخریب عناصر زیرساختی (مثلاً پلاستیک) شود. لوله های آب). برق کاران باتجربه می گویند: به رعد و برق راه بدهید وگرنه خودش پیدا می کند. به همین دلیل اتصال برق زمین ها اجباری است.

به همین دلیل، PUE توصیه می‌کند که نه تنها زمین‌های واقع در همان ساختمان، بلکه اتصال زمین‌های اجسام مجاور جغرافیایی را به صورت الکتریکی ترکیب کنید. این مفهوم به اجسامی اطلاق می‌شود که زمین‌های آن‌ها به قدری نزدیک هستند که هیچ منطقه‌ای با پتانسیل صفر بین آنها وجود ندارد. ترکیب چندین زمین در یک، مطابق با هنجارهای PUE-7، بند 1.7.55، با اتصال الکترودهای زمین با هادی های الکتریکی به مقدار حداقل دو قطعه انجام می شود. علاوه بر این، هادی ها می توانند هم طبیعی (به عنوان مثال، عناصر فلزی سازه ساختمان) و هم مصنوعی (سیم ها، لاستیک های سفت و سخت و غیره) باشند.

یک دستگاه زمین مشترک یا جداگانه؟

هادی های زمین برای تاسیسات الکتریکی و حفاظت در برابر صاعقه نیازمندی های متفاوتی دارند و این شرایط می تواند منشا برخی مشکلات باشد. یک هادی زمین برای حفاظت در برابر صاعقه باید بار الکتریکی زیادی را در مدت زمان کوتاهی به زمین منحرف کند. در همان زمان، با توجه به "دستورالعمل حفاظت از صاعقه RD 34.21.122-87"، طراحی الکترود زمین استاندارد شده است. برای صاعقه گیر، طبق این دستورالعمل، حداقل دو الکترود زمین افقی عمودی یا شعاعی مورد نیاز است، به استثنای رده حفاظت در برابر صاعقه، زمانی که سه پین از این قبیل مورد نیاز است. به همین دلیل است که رایج ترین گزینه اتصال زمین برای میله صاعقه دو یا سه میله است که هر یک حدوداً 3 متر طول دارند که توسط یک نوار فلزی که حداقل 50 سانتی متر در زمین مدفون شده است به هم متصل می شوند. هنگام استفاده از قطعات تولید شده توسط ZANDZ، چنین دستگاه زمینی بادوام و نصب آسان است.

موضوع کاملاً متفاوت، اتصال به زمین برای تاسیسات الکتریکی است. در حالت عادی، نباید از 30 اهم تجاوز کند، و برای برخی از کاربردهایی که در دستورالعمل های بخش توضیح داده شده است، به عنوان مثال، برای تجهیزات سلولی، 4 اهم یا حتی کمتر. چنین هادی های زمینی پین هایی با طول بیش از 10 متر یا حتی صفحات فلزی هستند که در عمق زیاد (تا 40 متر) قرار می گیرند، جایی که حتی در زمستان یخ زدن خاک وجود ندارد. ایجاد چنین صاعقه گیر با عمق دهی دو یا چند عنصر به اندازه ده ها متر بسیار گران است.

اگر پارامترهای خاک و الزامات مقاومت، امکان انجام یک زمین را در ساختمان برای صاعقه گیر و اتصال به زمین تاسیسات الکتریکی فراهم کند، هیچ مانعی برای انجام آن وجود ندارد. در موارد دیگر، حلقه های زمین مختلفی برای صاعقه گیرها و تاسیسات الکتریکی ساخته می شود، اما باید به صورت برقی و ترجیحاً در زمین متصل شوند. یک استثنا، استفاده از برخی تجهیزات ویژه است که به ویژه به تداخل حساس هستند. به عنوان مثال، تجهیزات ضبط صدا. چنین تجهیزاتی نیاز به یک دستگاه زمینی جداگانه و به اصطلاح فن آوری دارد که مستقیماً در دستورالعمل ها نشان داده شده است. در این حالت یک دستگاه اتصال زمین جداگانه ساخته می شود که از طریق شین اصلی زمین به سیستم یکسان سازی پتانسیل ساختمان متصل می شود. و اگر چنین اتصالی توسط دفترچه راهنمای تجهیزات پیش بینی نشده باشد، اقدامات ویژه ای برای جلوگیری از تماس همزمان افراد با تجهیزات مشخص شده و قطعات فلزی ساختمان انجام می شود.

اتصال الکتریکی زمین ها

مداری با چندین زمین متصل به برق، الزامات مختلف، گاهی اوقات متناقض را برای دستگاه های ارتینگ فراهم می کند. طبق PUE، زمین مانند بسیاری از عناصر فلزی دیگر ساختمان و همچنین تجهیزات نصب شده در آن، باید توسط یک سیستم یکسان سازی پتانسیل متصل شوند. یکسان سازی پتانسیل به اتصال الکتریکی قطعات رسانا برای دستیابی به برابری پتانسیل اشاره دارد. بین سیستم های یکسان سازی پتانسیل اصلی و اضافی تمایز قائل شوید. زمین ها به سیستم یکسان سازی پتانسیل اصلی متصل می شوند، یعنی از طریق گذرگاه اصلی زمین به هم متصل می شوند. سیم های اتصال پایه ها به این باس باید طبق اصل شعاعی وصل شوند یعنی یک انشعاب از شین مشخص شده فقط به یک زمین می رود.

برای اطمینان از عملکرد ایمن کل سیستم، استفاده از مطمئن ترین اتصال بین زمین و اتوبوس اصلی زمین که در اثر صاعقه از بین نمی رود بسیار مهم است. برای انجام این کار، باید از قوانین PUE و GOST R 50571.5.54-2013 "تاسیسات الکتریکی ولتاژ پایین" پیروی کنید. قسمت 5-54. دستگاه های زمین، هادی های محافظ و هادی های حفاظتی تساوی پتانسیل» در رابطه با سطح مقطع سیم های سیستم یکسان سازی پتانسیل و اتصال آنها به یکدیگر.

با این حال، حتی یک سیستم یکسان سازی پتانسیل با کیفیت بسیار بالا نمی تواند عدم وجود افزایش ولتاژ در شبکه را در هنگام برخورد صاعقه به ساختمان تضمین کند. بنابراین، در کنار حلقه های زمین که به خوبی طراحی شده اند، دستگاه های حفاظت از نوسانات (SPD) شما را از مشکلات نجات می دهند. چنین حفاظتی چند مرحله ای و انتخابی است. یعنی باید مجموعه ای از SPD ها روی شی نصب شود که انتخاب عناصر آن حتی برای یک متخصص با تجربه کار آسانی نیست. خوشبختانه کیت های SPD آماده برای کاربردهای معمولی موجود است.

نتیجه گیری

توصیه آیین نامه تاسیسات برقی در مورد اتصال برق کلیه حلقه های زمین ساختمان منطقی است و در صورت اجرای صحیح نه تنها خطری برای تجهیزات پیچیده الکترونیکی ایجاد نمی کند، بلکه برعکس از آن محافظت می کند. در صورتی که تجهیزات به تداخل صاعقه حساس باشد و نیاز به ارتینگ مجزای خود داشته باشد، می توان طبق دفترچه راهنمای ارائه شده به همراه تجهیزات، یک ارت فرآیند جداگانه نصب کرد. سیستم یکسان سازی پتانسیل، که حلقه های زمین نامتجانس را ترکیب می کند، باید یک اتصال الکتریکی قابل اعتماد را فراهم کند و تا حد زیادی سطح کلی ایمنی الکتریکی را در تاسیسات تعیین کند، بنابراین باید توجه ویژه ای به آن شود.

همچنین ببینید:

خوانندگان عزیز! دستورالعمل حجیم است، بنابراین، به خصوص برای راحتی شما، ما در بخش های آن پیمایش کرده ایم (به زیر مراجعه کنید). اگر سوالی در مورد انتخاب، محاسبات و طراحی سیستم های زمین و حفاظت در برابر صاعقه دارید، لطفا بنویسید یا تماس بگیرید، آنها خوشحال خواهند شد که کمک کنند!

مقدمه - در مورد نقش زمین در یک خانه خصوصی

خانه به تازگی ساخته یا خریداری شده است - در مقابل شما دقیقاً خانه گرامی است که اخیراً در یک طرح یا عکس در یک آگهی دیده اید. یا شاید شما در آن زندگی می کنید خانه خودسال اول نیست و هر گوشه ای در آن بومی شده است. داشتن خانه شخصی عالی است، اما در کنار احساس آزادی، علاوه بر آن تعدادی مسئولیت نیز بر عهده شماست. و اکنون در مورد کارهای خانه صحبت نخواهیم کرد، بلکه در مورد نیازی به عنوان زمینه سازی برای یک خانه خصوصی صحبت خواهیم کرد. هر یک خانه شخصیشامل سیستم های زیر است: شبکه برق، آبرسانی و فاضلاب، سیستم گرمایش گاز یا برق. علاوه بر این، یک سیستم امنیتی و هشدار، تهویه، سیستم خانه هوشمند و غیره نصب شده است که به لطف این عناصر، یک خانه خصوصی به یک محیط زندگی راحت تبدیل می شود. انسان مدرن. اما واقعاً به لطف انرژی الکتریکی که تجهیزات تمام سیستم های فوق را تغذیه می کند، زنده می شود.

نیاز به زمین

متاسفانه برق دارد سمت معکوس. تمام تجهیزات عمر مفیدی دارند، هر دستگاه قابلیت اطمینان خاصی دارد، بنابراین برای همیشه کار نخواهند کرد. علاوه بر این، هنگام طراحی یا نصب خود خانه، برق، ارتباطات یا تجهیزات، اشتباهاتی نیز ممکن است مرتکب شوند که بر ایمنی الکتریکی تأثیر بگذارد. به این دلایل ممکن است بخشی از شبکه برق آسیب ببیند. ماهیت تصادفات متفاوت است: اتصال کوتاه ممکن است رخ دهد که خاموش می شود قطع کننده مدارو ممکن است شکستگی در بدن رخ دهد. مشکل این است که مشکل خرابی پنهان است. سیم کشی آسیب دیده بود، بنابراین بدنه اجاق برقی برق گرفت. با اقدامات زمینی نامناسب، تا زمانی که فردی به اجاق گاز دست نزند و دچار برق گرفتگی نشود، آسیب به هیچ وجه خود را نشان نخواهد داد. شوک الکتریکی به این دلیل اتفاق می افتد که جریان به دنبال مسیری به سمت زمین است و تنها هادی مناسب بدن انسان خواهد بود. این را نمی توان مجاز دانست.

چنین آسیبی بزرگترین تهدید را برای ایمنی افراد به همراه دارد، زیرا برای تشخیص زودهنگام آنها، و بنابراین، برای محافظت در برابر آنها، داشتن اتصال زمین ضروری است. این مقاله در مورد اقداماتی که باید برای سازماندهی زمین برای یک خانه یا کلبه خصوصی انجام شود بحث می کند.

نیاز به نصب زمین در یک خانه خصوصی توسط سیستم زمین تعیین می شود، یعنی. حالت خنثی منبع تغذیه و روش قرار دادن هادی های محافظ صفر (PE) و صفر کار (N). نوع منبع تغذیه نیز ممکن است مهم باشد - خط هوایی یا کابل. تفاوت های طراحی در سیستم های زمینی امکان تشخیص سه گزینه برای منبع تغذیه یک خانه خصوصی را فراهم می کند:

سیستم یکسان سازی پتانسیل اصلی (OSUP) تمام بخش های رسانای بزرگ ساختمان را که معمولاً پتانسیل الکتریکی ندارند، در یک مدار واحد با گذرگاه اصلی زمین ترکیب می کند. بیایید یک مثال گرافیکی از اجرای EMS در نصب برق یک ساختمان مسکونی را در نظر بگیریم.

بیایید ابتدا بیشتر به آن نگاه کنیم رویکرد مترقیبه منبع برق خانه - سیستم TN-S. در این سیستم هادی های پلی اتیلن و N در سرتاسر جدا شده اند و مصرف کننده نیازی به نصب زمین ندارد. فقط لازم است هادی پلی اتیلن را به گذرگاه اصلی زمین بیاورید و سپس هادی های زمین را از آن به وسایل برقی جدا کنید. چنین سیستمی هم به عنوان کابل و هم به عنوان خط هوایی اجرا می شود، در مورد دومی، یک VLI (خط بالای سر جدا شده) با استفاده از سیم های خود پشتیبانی (SIP) گذاشته می شود.

اما چنین شادی نصیب همه نمی شود، زیرا قدیمی ها خطوط هواییانتقال از سیستم زمین قدیمی - TN-C استفاده می کند. ویژگی آن چیست؟ در این حالت ، PE و N در طول کل خط توسط یک هادی قرار می گیرند که در آن عملکرد هر دو هادی محافظ صفر و صفر کار ترکیب می شود - به اصطلاح هادی PEN. اگر قبلاً مجاز به استفاده از چنین سیستمی بود ، پس با معرفی نسخه 7 PUE در سال 2002 ، یعنی بند 1.7.80 ، استفاده از RCD ها در سیستم TN-C ممنوع شد. بدون استفاده از RCD ها نمی توان از هیچ گونه ایمنی الکتریکی صحبت کرد. این RCD است که وقتی عایق آسیب می بیند، به محض وقوع آن، برق را قطع می کند و نه در لحظه ای که شخص دستگاه اضطراری را لمس می کند. برای برآوردن تمام الزامات لازم، سیستم TN-C باید به TN-C-S ارتقا یابد.

در سیستم TN-C-S، یک هادی PEN نیز در امتداد خط گذاشته شده است. اما، اکنون، پاراگراف 1.7.102 PUE 7th ed. می گوید که اتصال مجدد هادی PEN باید در ورودی های خطوط هوایی به تاسیسات الکتریکی انجام شود. آنها معمولاً در قطب الکتریکی که ورودی از آن انجام می شود انجام می شود. هنگامی که زمین مجدد انجام می شود بخش قلم- هادی برای جداسازی PE و N که به داخل خانه آورده می شوند. هنجار اتصال مجدد به زمین در بند 1.7.103 از ویرایش PUE 7 آمده است. و 30 اهم یا 10 اهم است (اگر وجود داشته باشد دیگ گاز). در صورت کامل نشدن اتصال زمین در تیر، لازم است با Energosbyt که تیر برق، تابلو برق و ورودی منزل مصرف کننده در دپارتمان آن قرار دارد، تماس گرفته و به تخلفی که باید اصلاح شود اشاره کنید. در صورتی که تابلو در منزل قرار دارد، جداسازی PEN باید در این تابلو انجام شود و در نزدیکی خانه مجدداً اتصال زمین انجام شود.

در این فرم، TN-C-S با موفقیت عملیاتی می شود، اما با برخی رزروها:

اگر وضعیت خط هوایی نگرانی های جدی ایجاد کند: سیم های قدیمی در بهترین شرایط نیستند، به همین دلیل خطر شکستگی یا فرسودگی هادی PEN وجود دارد. این مملو از افزایش ولتاژ در محفظه های زمینی وسایل الکتریکی است، زیرا. مسیر جریان به خط از طریق صفر کار قطع می شود و جریان از اتوبوسی که جداسازی روی آن انجام شده است از طریق هادی محافظ صفر به جعبه دستگاه باز می گردد.
اگر زمین‌گذاری مجدد روی خط انجام نشود، این خطر وجود دارد که جریان خطا به تنها اتصال زمین مجدد وارد شود، که همچنین منجر به افزایش ولتاژ روی کیس می‌شود.

در هر دو مورد، ایمنی الکتریکی چیزهای زیادی را باقی می گذارد. راه حل این مشکلات سیستم TT است.

در سیستم TT از هادی PEN خط به عنوان صفر کار استفاده می شود و اتصال زمین به صورت جداگانه انجام می شود که می تواند در نزدیکی خانه نصب شود. بند 1.7.59 PUE ویرایش 7. چنین موردی را در مواردی که اطمینان از ایمنی الکتریکی غیرممکن است، تعیین می کند و اجازه استفاده از سیستم TT را می دهد. RCD باید نصب شود و عملکرد صحیح آن باید با شرط Ra * Ia تضمین شود<=50 В (где Iа - ток срабатывания защитного устройства; Ra - суммарное сопротивление заземлителя). «Инструкция по устройству защитного заземления» 1.03-08 уточняет, что для соблюдения этого условия сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом, а в грунтах с высоким удельным сопротивлением - не более 300 Ом.

چگونه در خانه زمین را درست کنیم؟

هدف از اتصال زمین برای یک خانه خصوصی به دست آوردن مقاومت زمین لازم است. برای این کار از الکترودهای عمودی و افقی استفاده می شود که با هم باید پخش جریان لازم را فراهم کنند. کلیدهای ارت عمودی برای نصب در زمین های نرم مناسب هستند، در حالی که در خاک های سنگی نفوذ آنها با مشکلات زیادی همراه است. در چنین خاکی الکترودهای افقی مناسب هستند.

اتصال زمین حفاظتی و زمین حفاظت در برابر صاعقه به طور مشترک انجام می شود، یک هادی اتصال زمین جهانی خواهد بود و هر دو هدف را برآورده می کند، این در بند 1.7.55 ویرایش 7 PUE بیان شده است. بنابراین، یادگیری نحوه یکسان سازی حفاظت در برابر صاعقه و اتصال به زمین مفید خواهد بود. برای مشاهده بصری فرآیند نصب این سیستم ها، شرح فرآیند زمین برای یک خانه خصوصی به مراحل تقسیم می شود.

اتصال زمین محافظ در سیستم TN-S باید به عنوان یک مورد جداگانه برجسته شود. نقطه شروع برای نصب زمین، نوع سیستم قدرت خواهد بود. تفاوت در سیستم های قدرت در پاراگراف قبلی مورد بحث قرار گرفت، بنابراین می دانیم که برای سیستم TN-S نیازی به نصب زمین نیست، هادی محافظ صفر (زمین) از خط می آید - فقط باید آن را به سیم متصل کنید. اتوبوس اصلی زمین، و زمین در خانه وجود خواهد داشت. اما نمی توان گفت که خانه نیازی به حفاظت در برابر صاعقه ندارد. این بدان معنی است که ما بدون توجه به مراحل 1 و 2، می توانیم بلافاصله به مراحل 3-5 برویم، زیر را ببینید.
سیستم های TN-C و TT همیشه به زمین نیاز دارند، بنابراین بیایید به مهمترین چیز برویم.

بسته به محل جدا شدن هادی PEN، اتصال زمین محافظ در قطب یا دیوار خانه نصب می شود. توصیه می شود که الکترود زمین را در مجاورت شین اصلی زمین قرار دهید. تنها تفاوت بین TN-C و TT این است که در TN-C نقطه زمین به نقطه جدایی PEN گره خورده است. مقاومت زمین در هر دو حالت نباید بیشتر از 30 اهم در خاک با مقاومت 100 اهم * متر، به عنوان مثال، لوم، و 300 اهم در خاک با مقاومت بیش از 1000 اهم * متر باشد. مقادیر یکسان است، اگرچه ما به استانداردهای مختلف متکی هستیم: برای سیستم TN-C 1.7.103 PUE نسخه 7 و برای سیستم TT - در بند 1.7.59 PUE و 3.4.8. دستورالعمل I 1.03-08. از آنجایی که در اقدامات لازم تفاوتی وجود ندارد، راهکارهای کلی را برای این دو سیستم در نظر خواهیم گرفت.

برای اتصال به زمین کافی است یک الکترود عمودی شش متری را چکش کنید.

(برای بزرگنمایی کلیک کنید)

چنین زمینی بسیار فشرده به نظر می رسد ، می توان آن را حتی در زیرزمین نصب کرد ، هیچ سند نظارتی با این امر مغایرت ندارد. مراحل لازم برای اتصال زمین برای زمین نرم با مقاومت 100 اهم * متر شرح داده شده است. اگر خاک مقاومت بالاتری داشته باشد، محاسبات اضافی مورد نیاز است، برای کمک در محاسبات و انتخاب مواد تماس بگیرید.

اگر یک دیگ بخار در خانه نصب شده باشد، ممکن است سرویس گاز نیاز به اتصال به زمین با مقاومت بیش از 10 اهم داشته باشد که توسط بند 1.7.103 PUE 7 ed هدایت می شود. این الزام باید در پروژه گازرسانی منعکس شود.
سپس برای رسیدن به هنجار لازم است یک الکترود زمین عمودی 15 متری نصب شود که در یک نقطه نصب می شود.

(برای بزرگنمایی کلیک کنید)

می توانید آن را در چندین نقطه نصب کنید، به عنوان مثال، در دو یا سه، سپس آن را با یک الکترود افقی به شکل یک نوار در امتداد دیوار خانه در فاصله 1 متر و در عمق 0.5-0.7 متر وصل کنید. نصب یک الکترود زمین در چندین نقطه به منظور حفاظت در برابر صاعقه نیز مفید است.

قبل از نصب زمین، باید بلافاصله تصمیم بگیرید که آیا خانه از صاعقه محافظت می شود یا خیر. بنابراین، اگر پیکربندی هادی زمین برای اتصال به زمین محافظ می تواند هر گونه باشد، پس زمین برای حفاظت در برابر صاعقه باید از نوع خاصی باشد. حداقل 2 الکترود عمودی به طول 3 متر نصب شده است که توسط یک الکترود افقی با طولی که حداقل 5 متر بین پین ها وجود دارد متحد شده است. این الزام در بند 2.26 از RD 34.21.122-87 موجود است. چنین زمینی باید در امتداد یکی از دیوارهای خانه نصب شود، این یک نوع اتصال در زمین دو هادی پایین پایین از سقف خواهد بود. اگر چندین هادی پایین وجود دارد، راه حل مناسب این است که یک حلقه زمین برای خانه در فاصله 1 متری از دیوارها در عمق 0.5-0.7 متر قرار دهید و یک الکترود عمودی به طول 3 متر در محل اتصال به دیوار نصب کنید. هادی پایین

(برای بزرگنمایی کلیک کنید)

اکنون زمان آن فرا رسیده است که یاد بگیریم چگونه محافظت در برابر صاعقه برای یک خانه خصوصی انجام دهیم. از دو بخش خارجی و داخلی تشکیل شده است.

مطابق با SO 153-34.21.122-2003 "دستورالعمل نصب حفاظت در برابر صاعقه برای ساختمان ها، سازه ها و ارتباطات صنعتی" (از این پس CO نامیده می شود) و RD 34.21.122-87 "دستورالعمل نصب" انجام می شود. حفاظت در برابر صاعقه برای ساختمان ها و سازه ها" (از این پس RD).

حفاظت از ساختمان ها در برابر تخلیه رعد و برق با کمک میله های صاعقه انجام می شود. صاعقه گیر وسیله ای است که از بالای جسم محافظت شده بالا می رود و از طریق آن جریان صاعقه با دور زدن جسم محافظت شده به سمت زمین منحرف می شود. این شامل یک میله صاعقه است که مستقیماً تخلیه رعد و برق، یک هادی پایین و یک الکترود زمین را درک می کند.

میله های صاعقه بر روی سقف به گونه ای نصب می شوند که قابلیت اطمینان حفاظت برای CO بیش از 0.9 باشد، یعنی. احتمال پیشرفت از طریق سیستم حفاظت از صاعقه نباید بیش از 10٪ باشد. برای اطلاعات بیشتر در مورد قابلیت اطمینان حفاظت، مقاله "حفاظت در برابر صاعقه یک خانه خصوصی" را بخوانید. به عنوان یک قاعده، اگر سقف شیروانی باشد، آنها در امتداد لبه های پشته سقف نصب می شوند. هنگامی که سقف اتاقک، شیب دار یا حتی پیچیده تر است، میله های صاعقه را می توان روی دودکش ها ثابت کرد.
همه میله های صاعقه با هادی های پایین به هم متصل می شوند ، هادی های پایین به دستگاه زمینی که قبلاً داریم منتقل می شوند.

(برای بزرگنمایی کلیک کنید)

نصب همه این عناصر خانه را در برابر صاعقه، یا بهتر است بگوییم از خطر ناشی از ضربه مستقیم آن محافظت می کند.

حفاظت از برق از خانه با کمک SPD ها انجام می شود. برای نصب آنها، اتصال به زمین ضروری است، زیرا جریان با استفاده از هادی های محافظ صفر متصل به مخاطبین این دستگاه ها به زمین منحرف می شود. گزینه های نصب به وجود یا عدم وجود محافظ خارجی در برابر صاعقه بستگی دارد.

دارای محافظ خارجی در برابر صاعقه
در این مورد، یک آبشار محافظ کلاسیک از دستگاه های کلاس 1، 2 و 3 که به صورت سری چیده شده اند نصب می شود. SPD کلاس 1 بر روی ورودی نصب می شود و جریان صاعقه مستقیم را محدود می کند. یک SPD کلاس 2 نیز در تابلوی ورودی یا در تابلو توزیع نصب می شود، اگر خانه بزرگ باشد و فاصله تابلوها بیش از 10 متر باشد، برای محافظت در برابر اضافه ولتاژهای القایی طراحی شده است، آنها را تا حدی محدود می کند. ولتاژ 2500 ولت. اگر خانه دارای وسایل الکترونیکی حساس است، بهتر است یک SPD کلاس 3 نصب شود که اضافه ولتاژ را تا سطح 1500 ولت محدود می کند؛ اکثر دستگاه ها می توانند چنین ولتاژی را تحمل کنند. SPD کلاس 3 مستقیماً در چنین دستگاه هایی نصب می شود.
بدون حفاظت در برابر صاعقه خارجی
برخورد صاعقه مستقیم به خانه در نظر گرفته نشده است، بنابراین نیازی به SPD کلاس 1 نیست. SPD های باقی مانده به همان روشی که در بند 1 توضیح داده شده نصب می شوند. انتخاب SPD به سیستم ارت نیز بستگی دارد، برای اطمینان از انتخاب صحیح، تماس بگیرید.

شکل یک خانه با یک زمین محافظ، یک سیستم حفاظت از صاعقه خارجی و یک SPD ترکیبی کلاس 1 + 2 + 3 را نشان می دهد که برای نصب در یک سیستم TT طراحی شده است.

حفاظت جامع خانه: زمین حفاظتی، سیستم حفاظت از صاعقه خارجی و
SPD ترکیبی کلاس 1+2+3، برای نصب در سیستم TT طراحی شده است
(برای بزرگنمایی کلیک کنید)

تصویر بزرگ شده یک سپر با SPD نصب شده برای خانه
(برای بزرگنمایی کلیک کنید)

شماره p / p	برنج	کد فروشنده	تولید - محصول	تعداد
سیستم حفاظت در برابر صاعقه
1		دکل ترمینال هوای زندز عمودی 4 متر (فولاد ضد زنگ)	2
2		نگهدارنده صاعقه گیر GALMAR - دکل ZZ-201-004 به دودکش (فولاد ضد زنگ)	2
3		گیره GALMAR به صاعقه گیر - دکل GL-21105G برای هادی های پایین (فولاد ضد زنگ)	2
4		سیم فولادی با روکش مسی GALMAR (D8 میلی متر؛ سیم پیچ 50 متر)	1
5		سیم فولادی با روکش مسی GALMAR (D8 میلی متر؛ سیم پیچ 10 متر)	1
6		گیره GALMAR Downpipe برای هادی پایین (مس قلع اندود + برنج قلع اندود)	18
7		گیره سقف جهانی GALMAR برای هادی پایین (ارتفاع تا 15 میلی متر؛ فولاد گالوانیزه رنگ شده)	38
8		گیره GALMAR به نما/دیوار برای هادی پایین با ارتفاع (ارتفاع 15 میلی متر؛ فولاد گالوانیزه با رنگ آمیزی)	5
9

وزارت انرژی فدراسیون روسیه

تایید شده
دستور وزارت انرژی روسیه
مورخ 30.06.2003 شماره 280

دستورالعمل برای دستگاه حفاظت از صاعقه ساختمان ها، ساخت و سازها و ارتباطات صنعتی

SO 153-34.21.122-2003

UDC 621.316(083.13)

این دستورالعمل برای همه انواع ساختمان ها، سازه ها و ارتباطات صنعتی، صرف نظر از وابستگی بخش و شکل مالکیت اعمال می شود.

برای مدیران و متخصصان سازمان های طراحی و بهره برداری.

1. معرفی

دستورالعمل‌های نصب حفاظت صاعقه ساختمان‌ها، سازه‌ها و ارتباطات صنعتی (از این پس دستورالعمل نامیده می‌شود) برای همه انواع ساختمان‌ها، سازه‌ها و ارتباطات صنعتی، صرف‌نظر از وابستگی بخش و شکل مالکیت اعمال می‌شود.

این دستورالعمل برای استفاده در توسعه پروژه ها، ساخت و ساز، بهره برداری و همچنین در بازسازی ساختمان ها، سازه ها و ارتباطات صنعتی در نظر گرفته شده است.

در مواردی که الزامات مقررات صنعت سختگیرانه تر از این دستورالعمل است، هنگام توسعه حفاظت در برابر صاعقه، رعایت الزامات صنعت توصیه می شود. همچنین توصیه می شود زمانی که دستورالعمل های دستورالعمل را نمی توان با ویژگی های تکنولوژیکی شی محافظت شده ترکیب کرد، اقدام کنید. در این مورد، ابزار و روش های حفاظت در برابر صاعقه بر اساس شرط اطمینان از قابلیت اطمینان مورد نیاز انتخاب می شود.

هنگام توسعه پروژه ها برای ساختمان ها، سازه ها و ارتباطات صنعتی، علاوه بر الزامات دستورالعمل، الزامات اضافی برای اجرای حفاظت از صاعقه سایر هنجارها، قوانین، دستورالعمل ها، استانداردهای دولتی در نظر گرفته می شود.

هنگام عادی سازی حفاظت در برابر صاعقه، فرض بر این است که هیچ یک از دستگاه های آن نمی تواند از توسعه صاعقه جلوگیری کند.

استفاده از استاندارد هنگام انتخاب حفاظت در برابر صاعقه به طور قابل توجهی خطر آسیب ناشی از صاعقه را کاهش می دهد.

نوع و محل قرارگیری دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه در مرحله طراحی یک تاسیسات جدید انتخاب می شود تا بتوان از عناصر رسانای دومی استفاده حداکثری کرد. این امر توسعه و اجرای دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه را به همراه خود ساختمان تسهیل می کند، ظاهر زیبایی آن را بهبود می بخشد، اثربخشی حفاظت در برابر صاعقه را افزایش می دهد، هزینه و هزینه های نیروی کار را به حداقل می رساند.

2. مقررات عمومی

2.1. اصطلاحات و تعاریف

برخورد صاعقه به زمین، تخلیه الکتریکی با منشأ جوی بین ابر رعد و برق و زمین است که از یک یا چند پالس جریان تشکیل شده است.

نقطه ضربه - نقطه تماس صاعقه با زمین، ساختمان یا دستگاه حفاظت در برابر صاعقه. رعد و برق می تواند چندین نقطه برخورد داشته باشد.

شیء حفاظت شده - ساختمان یا سازه، قسمت یا فضای آنها که حفاظت در برابر صاعقه برای آن انجام شده است که الزامات این استاندارد را برآورده می کند.

دستگاه حفاظت از صاعقه - سیستمی که به شما امکان می دهد از یک ساختمان یا سازه در برابر اثرات صاعقه محافظت کنید. این شامل دستگاه های خارجی و داخلی است. در موارد خاص، حفاظت در برابر صاعقه ممکن است فقط شامل وسایل خارجی یا فقط داخلی باشد.

دستگاه های حفاظتی در برابر برخورد مستقیم صاعقه (صاعقه میله) - مجموعه ای متشکل از میله های صاعقه، هادی های پایین و الکترودهای زمین.

دستگاه های حفاظت از صاعقه ثانویه وسایلی هستند که اثرات میدان های الکتریکی و مغناطیسی صاعقه را محدود می کنند.

دستگاه های یکسان سازی پتانسیل - عناصری از دستگاه های حفاظتی که اختلاف پتانسیل را به دلیل انتشار جریان صاعقه محدود می کنند.

میله صاعقه - بخشی از میله صاعقه که برای رهگیری صاعقه طراحی شده است.

هادی پایین (نزول) - بخشی از هادی صاعقه که برای منحرف کردن جریان صاعقه از میله صاعقه به الکترود زمین طراحی شده است.

دستگاه زمین - ترکیبی از هادی های زمین و زمین.

هادی زمین - قسمت رسانا یا مجموعه ای از قطعات رسانا به هم پیوسته که مستقیماً یا از طریق یک محیط رسانا با زمین در تماس الکتریکی هستند.

حلقه زمین - یک هادی زمینی به شکل یک حلقه بسته در اطراف ساختمان در زمین یا روی سطح آن.

مقاومت دستگاه اتصال به زمین، نسبت ولتاژ دستگاه اتصال به زمین به جریانی است که از هادی اتصال به زمین می گذرد.

ولتاژ روی دستگاه اتصال به زمین، ولتاژی است که هنگام تخلیه جریان از الکترود زمین به زمین بین نقطه جریان ورودی به الکترود زمین و منطقه پتانسیل صفر ایجاد می‌شود.

آرماتور فلزی به هم پیوسته - تقویت سازه های بتن مسلح یک ساختمان (سازه)، که تداوم الکتریکی را فراهم می کند.

جرقه خطرناک - تخلیه الکتریکی غیرقابل قبول در داخل جسم محافظت شده، ناشی از برخورد صاعقه.

فاصله ایمن - حداقل فاصلهبین دو عنصر رسانا در خارج یا داخل جسم محافظت شده که هیچ جرقه خطرناکی بین آنها ایجاد نمی شود.

دستگاه حفاظت از ولتاژ - وسیله ای است که برای محدود کردن نوسانات بین عناصر جسم محافظت شده طراحی شده است (به عنوان مثال، برق گیر، برق گیر غیر خطی یا سایر وسایل حفاظتی).

صاعقه گیر مستقل - صاعقه گیر که صاعقه گیرها و هادی های پایین آن به گونه ای قرار گرفته اند که مسیر جریان صاعقه با جسم محافظت شده تماس نداشته باشد.

صاعقه گیر نصب شده بر روی جسم محافظت شده - یک میله صاعقه که میله های صاعقه و هادی های پایین آن به گونه ای قرار گرفته اند که بخشی از جریان صاعقه می تواند از طریق جسم محافظت شده یا الکترود زمین آن پخش شود.

منطقه حفاظتی یک صاعقه گیر فضایی است در مجاورت یک صاعقه گیر با هندسه معین، مشخصه آن این است که احتمال برخورد صاعقه به جسمی که کاملاً در حجم آن قرار دارد از مقدار معینی تجاوز نمی کند.

احتمال مجاز رخنه صاعقه - حداکثر احتمال مجاز P برخورد صاعقه به جسم محافظت شده توسط میله های صاعقه.

قابلیت اطمینان حفاظت به صورت 1 - R تعریف می شود.

ارتباطات صنعتی - کابل های قدرت و اطلاعات، خطوط لوله رسانا، خطوط لوله غیر رسانا با یک رسانه رسانای داخلی.

2.2. طبقه بندی ساختمان ها و سازه ها بر اساس دستگاه حفاظت در برابر صاعقه

طبقه بندی اشیا بر اساس خطر برخورد صاعقه برای خود شی و محیط آن تعیین می شود.

اثرات خطرناک مستقیم رعد و برق عبارتند از آتش سوزی، آسیب های مکانیکی، صدمات به افراد و حیوانات و همچنین آسیب به تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی. عواقب یک صاعقه می تواند انفجار و انتشار محصولات خطرناک - مواد شیمیایی رادیواکتیو و سمی، و همچنین باکتری ها و ویروس ها باشد.

صاعقه می تواند به ویژه برای سیستم های اطلاعاتی، سیستم های کنترل، کنترل و منبع تغذیه خطرناک باشد. برای وسایل الکترونیکی نصب شده در اشیاء برای اهداف مختلف، حفاظت ویژه مورد نیاز است.

اشیاء مورد بررسی را می توان به معمولی و خاص تقسیم کرد.

اشیاء معمولی - ساختمان های مسکونی و اداری و همچنین ساختمان ها و سازه ها با ارتفاع بیش از 60 متر که برای تجارت، تولید صنعتی و کشاورزی در نظر گرفته شده است.

اشیاء خاص:
اشیایی که برای محیط اطراف خطرناک هستند؛
اشیایی که برای محیط اجتماعی و فیزیکی خطرناک هستند (اشیایی که در صورت برخورد صاعقه می توانند باعث انتشارات مضر بیولوژیکی، شیمیایی و رادیواکتیو شوند).
سایر اشیاء که ممکن است حفاظت ویژه در برابر صاعقه برای آنها ارائه شود، به عنوان مثال، ساختمان های بیش از 60 متر ارتفاع، زمین های بازی، سازه های موقت، اشیاء در حال ساخت.

روی میز. 2.1 مثال هایی از تقسیم اشیاء به چهار کلاس ارائه می دهد.

جدول 2.1

نمونه هایی از طبقه بندی اشیا

یک شی	نوع شی	عواقب صاعقه
معمولی	خانه	خرابی برق، آتش سوزی و خسارت مالی. معمولاً آسیب جزئی به اجسامی که در محل برخورد صاعقه قرار دارند یا تحت تأثیر کانال آن قرار می گیرند
	مزرعه	در ابتدا آتش سوزی و رانش خطرناک ولتاژ، سپس قطع منبع تغذیه با خطر مرگ حیوانات به دلیل خرابی سیستم کنترل الکترونیکی تهویه، تغذیه و غیره.
	تئاتر؛ مدرسه; فروشگاه بزرگ; تاسیسات ورزشی	قطع برق (به عنوان مثال روشنایی) که می تواند باعث وحشت شود. خرابی سیستم اعلام حریق باعث تاخیر در اطفای حریق می شود
	بانک؛ شرکت بیمه؛ دفتر تجاری	قطع برق (به عنوان مثال روشنایی) که می تواند باعث وحشت شود. خرابی سیستم اعلام حریق باعث تاخیر در اطفای حریق می شود. از دست دادن ارتباطات، خرابی رایانه همراه با از دست دادن اطلاعات
	بیمارستان؛ مهد کودک؛ خانه سالمندان	قطع برق (به عنوان مثال روشنایی) که می تواند باعث وحشت شود. خرابی سیستم اعلام حریق باعث تاخیر در اطفای حریق می شود. از دست دادن ارتباطات، خرابی رایانه همراه با از دست دادن اطلاعات. نیاز به کمک به بیماران سخت و بی حرکت
	بنگاه های صنعتی	عواقب اضافی بسته به شرایط تولید - از آسیب جزئی تا آسیب بزرگ ناشی از تلفات محصول
	موزه ها و سایت های باستان شناسی	ضایعات جبران ناپذیر ارزش های فرهنگی
ویژه با خطر محدود	وسایل ارتباطی؛ نیروگاه ها؛ صنایع خطرناک آتش سوزی	تخلف غیرقابل قبول خدمات عمومی (مخابرات). خطر آتش سوزی غیر مستقیم برای اجسام مجاور
خاص، خطرناک برای محیط اطراف	پالایشگاه های نفت؛ پمپ بنزین؛ تولید ترقه و آتش بازی	آتش سوزی و انفجار در داخل تأسیسات و در مجاورت آن
خاص، خطرناک برای محیط زیست	کارخانه شیمیایی؛ نیروگاه هسته ای؛ کارخانه ها و آزمایشگاه های بیوشیمی	آتش سوزی و اختلال در تجهیزات با پیامدهای زیانبار برای محیط زیست

در طول ساخت و ساز و بازسازی برای هر طبقه از تأسیسات، لازم است سطوح لازم از قابلیت اطمینان حفاظت در برابر برخورد مستقیم صاعقه (DSL) تعیین شود. به عنوان مثال، برای اشیاء معمولی، چهار سطح از قابلیت اطمینان حفاظت را می توان پیشنهاد کرد که در جدول نشان داده شده است. 2.2.

جدول 2.2

سطوح حفاظت در برابر PIP برای اشیاء معمولی

سطح حفاظت	قابلیت اطمینان حفاظت در برابر PUM
من	0,98
II	0,95
III	0,90
IV	0,80

برای اشیاء خاص، بسته به میزان اهمیت اجتماعی آن و شدت عواقب مورد انتظار از PIP، با توافق با نهادهای کنترل دولتی، حداقل سطح مجاز اطمینان حفاظت در برابر PIP بین 0.9-0.999 تعیین می شود.

بنا به درخواست مشتری، پروژه ممکن است دارای سطحی از قابلیت اطمینان باشد که بیش از حداکثر مجاز باشد.

2.3. پارامترهای جریان رعد و برق

پارامترهای جریان صاعقه برای محاسبه اثرات مکانیکی و حرارتی و همچنین برای استاندارد کردن وسایل حفاظت در برابر اثرات الکترومغناطیسی ضروری است.

2.3.1. طبقه بندی اثرات جریان صاعقه

برای هر سطح حفاظت در برابر صاعقه، حداکثر پارامترهای مجاز جریان صاعقه باید تعیین شود. داده های ارائه شده در استاندارد به رعد و برق پایین دست و بالادست اشاره دارد.

نسبت قطبی تخلیه رعد و برق به موقعیت جغرافیایی منطقه بستگی دارد. در غیاب داده های محلی، این نسبت برای تخلیه با جریان مثبت 10 درصد و برای تخلیه با جریان منفی 90 درصد در نظر گرفته شده است.

اثرات مکانیکی و حرارتی رعد و برق ناشی از مقدار پیک جریان I، بار کل Q کل، بار در پالس Q imp و انرژی ویژه W/R است. بالاترین مقادیر این پارامترها برای دبی های مثبت مشاهده می شود.

صدمات ناشی از اضافه ولتاژهای القایی به دلیل تند بودن جبهه جریان صاعقه است. شیب در سطوح 30% و 90% بالاترین مقدار فعلی رتبه بندی می شود. بیشترین مقدار این پارامتر در پالس های بعدی تخلیه منفی مشاهده می شود.

2.3.2. پارامترهای جریان صاعقه برای استانداردسازی وسایل حفاظتی در برابر برخورد مستقیم صاعقه پیشنهاد شده است

مقادیر پارامترهای محاسبه شده برای مواردی که در جدول گرفته شده است. 2.2 سطح امنیتی (با نسبت 10% به 90% بین سهم تخلیه مثبت و منفی) در جدول آورده شده است. 2.3.

جدول 2.3

مطابقت پارامترهای جریان صاعقه و سطوح حفاظتی

2.3.3. تراکم صاعقه به زمین برخورد می کند

چگالی برخورد صاعقه به زمین، که بر حسب تعداد برخورد در هر 1 کیلومتر مربع از سطح زمین در سال بیان می شود، با توجه به مشاهدات هواشناسی در محل شی تعیین می شود.

اگر چگالی صاعقه به زمین Ng ناشناخته باشد، می توان آن را با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد: 1/(km 2 year):

, (2.1)

که در آن T d میانگین مدت طوفان های تندری بر حسب ساعت است که از نقشه های منطقه ای شدت فعالیت رعد و برق تعیین می شود.

2.3.4. پارامترهای جریان صاعقه برای استانداردسازی وسایل حفاظتی در برابر اثرات الکترومغناطیسی صاعقه پیشنهاد شده است

جریان صاعقه علاوه بر اثرات مکانیکی و حرارتی، پالس های قدرتمندی از تشعشعات الکترومغناطیسی ایجاد می کند که می تواند باعث آسیب به سیستم ها از جمله ارتباطات، کنترل، تجهیزات اتوماسیون، دستگاه های محاسباتی و اطلاعاتی و غیره شود. این سیستم های پیچیده و گران قیمت در بسیاری از صنایع و صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. کسب و کار. آسیب آنها در اثر صاعقه به دلایل ایمنی و همچنین به دلایل اقتصادی بسیار نامطلوب است.

یک صاعقه می‌تواند شامل یک پالس جریان واحد باشد یا متشکل از دنباله‌ای از پالس‌ها باشد که با فواصل زمانی از هم جدا شده‌اند، که در طی آن جریان ضعیفی جریان می‌یابد. پارامترهای پالس جریان مولفه اول به طور قابل توجهی با ویژگی های پالس اجزای بعدی متفاوت است. در زیر داده های مشخص کننده پارامترهای محاسبه شده پالس های جریان پالس های اول و بعدی (جدول 2.4 و 2.5) و همچنین جریان طولانی مدت (جدول 2.6) در مکث های بین پالس ها برای اشیاء معمولی در سطوح مختلف حفاظت آمده است.

جدول 2.4

پارامترهای اولین پالس جریان صاعقه

پارامتر فعلی	سطح حفاظت
پارامتر فعلی	من	II	III، IV
حداکثر جریان I، kA	200	150	100
زمان خیز T 1, µs	10	10	10
نیمه وقت T 2، میکرو ثانیه	350	350	350
شارژ در یک ضربه Qsum *، C	100	75	50
انرژی پالس ویژه W/R**، MJ/Ohm	10	5,6	2,5

________________
* از آنجایی که بخش قابل توجهی از کل بار Qsum روی اولین پالس می افتد، فرض می شود که بار کل تمام پالس های کوتاه برابر با مقدار داده شده است.
** از آنجایی که بخش قابل توجهی از کل انرژی ویژه W/R در اولین پالس رخ می دهد، فرض می شود که بار کل تمام پالس های کوتاه برابر با مقدار داده شده است.

جدول 2.5

پارامترهای ضربه جریان صاعقه بعدی

جدول 2.6

پارامترهای جریان صاعقه بلند مدت در فاصله بین تکانه ها

______________
* Q dl - شارژ ناشی از جریان طولانی مدت جریان در دوره بین دو پالس جریان صاعقه.

جریان متوسط تقریباً برابر Q dl /T است.

شکل پالس های جریان با عبارت زیر تعیین می شود:

جایی که من حداکثر جریان است.
h - ضریب تصحیح مقدار حداکثر جریان.
t - زمان؛
τ 1 - ثابت زمان برای جلو؛
τ 2 ثابت زمان فروپاشی است.

مقادیر پارامترهای موجود در فرمول (2.2) که تغییر در جریان صاعقه را در طول زمان توضیح می دهد، در جدول آورده شده است. 2.7.

جدول 2.7

مقادیر پارامتر برای محاسبه شکل پالس جریان صاعقه

پارامتر	اولین تکانه			تکانه بعدی
	سطح حفاظت			سطح حفاظت
	من	II	III، IV	من	II	III، IV
من، kA	200	150	100	50	37,5	25
ساعت	0,93	0,93	0,93	0,993	0,993	0,993
τ 1، ms	19,0	19,0	19,0	0,454	0,454	0,454
τ 2، ms	485	485	485	143	143	143

یک پالس طولانی را می توان به صورت یک پالس مستطیلی با جریان متوسط I و مدت زمان T متناظر با داده های جدول در نظر گرفت. 2.6.

3. حفاظت در برابر رعد و برق مستقیم

3.1. مجموعه وسایل حفاظت در برابر صاعقه

مجموعه تاسیسات حفاظت از صاعقه برای ساختمان ها یا سازه ها شامل دستگاه های حفاظتی در برابر برخورد مستقیم صاعقه (سیستم حفاظت در برابر صاعقه خارجی - MZS) و دستگاه هایی برای محافظت در برابر اثرات صاعقه ثانویه (LZS داخلی) است. در موارد خاص، حفاظت در برابر صاعقه ممکن است فقط شامل وسایل خارجی یا فقط داخلی باشد. به طور کلی بخشی از جریان های صاعقه از طریق عناصر حفاظت داخلی صاعقه جریان می یابد.

LSM خارجی را می توان از سازه جدا کرد (صاعقه گیرها یا کابل های ایستاده جداگانه و همچنین سازه های مجاور که به عنوان صاعقه گیر طبیعی عمل می کنند) یا می توان آن را روی سازه محافظت شده نصب کرد و حتی بخشی از آن باشد.

دستگاه های حفاظتی داخلی در برابر صاعقه برای محدود کردن اثرات الکترومغناطیسی جریان صاعقه و جلوگیری از جرقه در داخل جسم محافظت شده طراحی شده اند.

جریان های صاعقه ای که به میله های صاعقه می افتند از طریق سیستمی از هادی های پایین (نزول) به هادی زمین منحرف می شوند و در زمین پخش می شوند.

3.2. سیستم حفاظت از صاعقه خارجی

MLT خارجی به طور کلی از میله های صاعقه، هادی های پایین و الکترودهای زمین تشکیل شده است. در مورد ساخت خاص، مواد و سطح مقطع آنها باید مطابق با الزامات جدول باشد. 3.1.

جدول 3.1

مواد و حداقل سطح مقطع عناصر ISM بیرونی

توجه داشته باشید. مقادیر نشان داده شده ممکن است بسته به افزایش خوردگی یا تأثیرات مکانیکی افزایش یابد.

3.2.1. صاعقه گیر

3.2.1.1. ملاحظات کلی

میله های صاعقه را می توان به طور ویژه نصب کرد، از جمله در تاسیسات، یا عملکرد آنها توسط عناصر ساختاری تاسیسات محافظت شده انجام می شود. در مورد دوم آنها را صاعقه گیر طبیعی می نامند.

میله های صاعقه می توانند از ترکیب دلخواه عناصر زیر تشکیل شوند: میله ها، سیم های کشیده (کابل ها)، هادی های مش (شبکه ها).

3.2.1.2. صاعقه گیرهای طبیعی

عناصر ساختاری زیر ساختمان ها و سازه ها را می توان به عنوان صاعقه گیر طبیعی در نظر گرفت:

جدول 3.2

ضخامت سقف، لوله یا بدنه مخزن که به عنوان صاعقه گیر طبیعی عمل می کند

3.2.2. هادی های پایین

3.2.2.1. ملاحظات عمومی

به منظور کاهش احتمال جرقه خطرناک، هادی های پایین باید به گونه ای قرار گیرند که بین نقطه تخریب و زمین:

3.2.2.2. محل قرارگیری هادی های پایین در دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه جدا شده از جسم محافظت شده

اگر صاعقه گیر از میله های نصب شده بر روی تکیه گاه های جداگانه (یا یک تکیه گاه) تشکیل شده باشد، باید حداقل یک هادی پایین برای هر تکیه گاه در نظر گرفته شود.

اگر صاعقه گیر از سیم های افقی جداگانه (کابل) یا یک سیم (کابل) تشکیل شده باشد، حداقل یک هادی پایین برای هر انتهای کابل لازم است.

اگر میله صاعقه یک ساختار مشبک است که بالای جسم محافظت شده معلق است، حداقل یک هادی پایین برای هر یک از تکیه گاه های آن لازم است. تعداد کل هادی های پایین باید حداقل دو عدد باشد.

3.2.2.3. محل قرارگیری هادی های پایین برای دستگاه های حفاظت از صاعقه غیر عایق

هادی های پایین در امتداد محیط جسم محافظت شده به گونه ای قرار می گیرند که میانگین فاصله بین آنها کمتر از مقادیر داده شده در جدول نباشد. 3.3.

هادی های پایین توسط تسمه های افقی در نزدیکی سطح زمین و هر 20 متر در امتداد ارتفاع ساختمان به هم متصل می شوند.

جدول 3.3

فاصله متوسط بین هادی های پایین بسته به سطح حفاظت

سطح حفاظت	میانگین فاصله، متر
من	10
II	15
III	20
IV	25

3.2.2.4. دستورالعمل برای قرار دادن هادی های پایین

مطلوب است که هادی های پایین به طور مساوی در امتداد محیط جسم محافظت شده قرار گیرند. در صورت امکان، آنها را در نزدیکی گوشه های ساختمان قرار می دهند.

هادی های پایینی که از جسم محافظت شده جدا نشده اند به شرح زیر قرار می گیرند:

هادی های پایین نباید در لوله های پایین قرار داده شوند. توصیه می شود هادی ها را در حداکثر فاصله ممکن از درها و پنجره ها قرار دهید.

هادی های پایین در خطوط مستقیم و عمودی قرار می گیرند تا مسیر به سمت زمین تا حد امکان کوتاه باشد. گذاشتن هادی ها به شکل حلقه توصیه نمی شود.

3.2.2.5. عناصر طبیعی هادی های پایین

عناصر ساختاری زیر ساختمان ها را می توان هادی های پایین طبیعی در نظر گرفت:

آرماتورهای فلزی سازه های بتن مسلح در صورتی که شرایط زیر را دارا باشد به عنوان تامین کننده تداوم الکتریکی در نظر گرفته می شود:

در صورت استفاده از اسکلت فلزی ساختمان یا آرماتورهای فولادی بتن آرمه به عنوان هادی پایینی نیازی به گذاشتن تسمه افقی نیست.

3.2.3. کلیدهای ارتینگ

3.2.3.1. ملاحظات کلی

در تمام موارد، به استثنای استفاده از میله صاعقه گیر مستقل، الکترود زمین محافظ صاعقه باید با الکترودهای زمین تاسیسات برقی و وسایل ارتباطی ترکیب شود. اگر این کلیدهای ارت باید به دلایل فنی از هم جدا شوند، باید آنها را با استفاده از یک سیستم تساوی پتانسیل در یک سیستم مشترک ترکیب کرد.

3.2.3.2. الکترودهای زمین مخصوص گذاشته شده

توصیه می شود از انواع زیر الکترودهای زمین استفاده کنید: یک یا چند مدار، الکترودهای عمودی (یا شیبدار)، الکترودهای واگرا شعاعی یا یک حلقه زمین گذاشته شده در پایین گودال، شبکه های زمین.

اگر مقاومت خاک با عمق کاهش یابد و در اعماق زیاد به طور قابل توجهی کمتر از سطح مکان معمولی باشد، الکترودهای زمین عمیق مدفون موثر هستند.

هادی زمین به شکل یک کانتور خارجی ترجیحاً در عمق حداقل 0.5 متر از سطح زمین و در فاصله حداقل 1 متر از دیوارها قرار می گیرد. الکترودهای زمین باید در عمق حداقل 0.5 متری خارج از جسم محافظت شده قرار گیرند و تا حد امکان به طور مساوی توزیع شوند. در این صورت، باید تلاش کرد تا سپر متقابل آنها به حداقل برسد.

عمق تخمگذار و نوع الکترودهای اتصال به زمین از شرایط حصول اطمینان از حداقل خوردگی و همچنین کمترین تغییر فصلی ممکن در مقاومت زمین در نتیجه خشک شدن و یخ زدن خاک انتخاب می شود.

3.2.3.3. الکترودهای زمین طبیعی

آرماتورهای بتن مسلح به هم پیوسته یا سایر سازه های فلزی زیرزمینی که الزامات بند 3.2.2.5 را برآورده می کنند، می توانند به عنوان الکترودهای زمین مورد استفاده قرار گیرند. اگر از آرماتور بتن مسلح به عنوان الکترودهای زمین استفاده شود، نیازهای بیشتری در محل اتصالات آن اعمال می شود تا از تخریب مکانیکی بتن جلوگیری شود. در صورت استفاده از بتن پیش تنیده، باید به عواقب احتمالی عبور جریان صاعقه که می تواند بارهای مکانیکی غیرقابل قبولی ایجاد کند، توجه کرد.

3.2.4. بست و اتصال عناصر LSM خارجی

3.2.4.1. چفت و بست

میله های صاعقه و هادی های پایین به طور صلب ثابت می شوند تا از هرگونه پارگی یا شل شدن بست هادی ها تحت تأثیر نیروهای الکترودینامیکی یا تأثیرات مکانیکی تصادفی (مثلاً ناشی از وزش باد یا ریزش لایه برف) جلوگیری شود.

3.2.4.2. اتصالات

تعداد اتصالات هادی به حداقل کاهش می یابد. اتصالات با جوش، لحیم کاری، قرار دادن در گیره گیره یا بستن پیچ نیز امکان پذیر است.

3.3. انتخاب میله های صاعقه

3.3.1. ملاحظات کلی

انتخاب نوع و ارتفاع میله های صاعقه بر اساس مقادیر قابلیت اطمینان مورد نیاز Rz انجام می شود. یک جسم در صورتی محافظت شده در نظر گرفته می شود که مجموع تمام صاعقه گیرهای آن قابلیت اطمینان حفاظتی حداقل Rs را فراهم کند.

در همه موارد، سیستم حفاظتی در برابر برخورد مستقیم صاعقه به گونه ای انتخاب می شود که از صاعقه گیرهای طبیعی حداکثر استفاده شود و در صورت ناکافی بودن حفاظت ارائه شده توسط آنها - در ترکیب با صاعقه گیرهای نصب شده مخصوص.

به طور کلی، انتخاب میله های صاعقه باید با استفاده از برنامه های رایانه ای مناسب انجام شود که می تواند مناطق حفاظتی یا احتمال نفوذ صاعقه را به یک شی (گروهی از اشیاء) با هر پیکربندی با مکان دلخواه تقریباً هر تعداد میله صاعقه محاسبه کند. از انواع مختلف

Ceteris paribus، اگر از سازه های کابلی به جای سازه های میله ای استفاده شود، ارتفاع میله های صاعقه را می توان کاهش داد، به ویژه هنگامی که آنها در امتداد محیط بیرونی جسم معلق هستند.

اگر حفاظت از جسم توسط ساده ترین میله های صاعقه گیر (تک میله، تک کابل، دو میله، دو کابل، کابل بسته) تامین شود، می توان ابعاد صاعقه گیرها را با استفاده از مناطق حفاظتی مشخص شده در این استاندارد تعیین کرد.

در مورد طراحی حفاظت در برابر صاعقه برای یک جسم معمولی، می توان مناطق حفاظتی را با زاویه محافظ یا با روش کروی نورد طبق استاندارد کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی (IEC 1024) تعیین کرد، مشروط بر اینکه الزامات محاسباتی بین المللی باشد. کمیسیون الکتروتکنیکی سختگیرانه تر از الزامات این دستورالعمل است.

3.3.2. مناطق حفاظتی معمولی میله های صاعقه گیر میله ای و سیمی

3.3.2.1. مناطق حفاظتی صاعقه گیر تک میله ای

منطقه حفاظتی استاندارد یک صاعقه گیر تک میله ای با ارتفاع h یک مخروط دایره ای با ارتفاع h 0 است.

فرمول های محاسباتی ارائه شده در زیر (جدول 3.4) برای صاعقه گیرهای تا ارتفاع 150 متر مناسب است.برای صاعقه گیرهای بالاتر باید از روش محاسبه خاصی استفاده کرد.

برنج. 3.1. منطقه حفاظتی صاعقه گیر تک میله ای

برای منطقه حفاظتی از قابلیت اطمینان مورد نیاز (شکل 3.1)، شعاع بخش افقی r x در ارتفاع h x با فرمول تعیین می شود:

(3.1)

جدول 3.4

محاسبه منطقه حفاظتی صاعقه گیر تک میله ای

قابلیت اطمینان حفاظت R s	ارتفاع صاعقه گیر h, m	ارتفاع مخروط h 0، m	شعاع مخروط r 0، m
0,9	0 تا 100	0.85 ساعت	1.2 ساعت
0,9	100 تا 150	0.85 ساعت	ساعت
0,99	0 تا 30	0.8 ساعت	0.8 ساعت
	30 تا 100	0.8 ساعت	ساعت
	100 تا 150	ساعت	0.7 ساعت
0,999	0 تا 30	0.7 ساعت	0.6 ساعت
	30 تا 100	ساعت	ساعت
	100 تا 150	ساعت	ساعت

3.3.2.2. مناطق حفاظتی یک میله صاعقه گیر سیمی

مناطق حفاظتی استاندارد یک میله صاعقه گیر تک سیم با ارتفاع h توسط سطوح شیروانی متقارن محدود می شود که یک مثلث متساوی الساقین را در یک بخش عمودی با راس در ارتفاع h 0 تشکیل می دهند.

فرمول های محاسباتی زیر (جدول 3.5) برای صاعقه گیرهای تا ارتفاع 150 متر مناسب است.برای ارتفاعات بالاتر باید از نرم افزارهای مخصوص استفاده شود. در اینجا و پایین، h حداقل ارتفاع کابل از سطح زمین (شامل افتادگی) است.

برنج. 3.2. منطقه حفاظتی صاعقه گیر تک سیم:
L - فاصله بین نقاط تعلیق کابلها

نصف عرض r x منطقه حفاظتی با قابلیت اطمینان مورد نیاز (شکل 3.2) در ارتفاع h x از سطح زمین با عبارت تعیین می شود:

در صورت نیاز به گسترش حجم محافظت شده، مناطق حفاظتی تکیه گاه های یاتاقان را می توان به انتهای منطقه حفاظتی خود میله صاعقه گیر سیم اضافه کرد که با فرمول های صاعقه گیر تک میله ای ارائه شده در جدول محاسبه می شود. 3.4. در مورد افت کابل های بزرگ، به عنوان مثال، در خطوط برق هوایی، توصیه می شود احتمال رعد و برق ارائه شده توسط روش های نرم افزاری محاسبه شود، زیرا ساخت مناطق حفاظتی با توجه به حداقل ارتفاع کابل در دهانه می تواند منجر به غیر قابل توجیه شود. هزینه ها

جدول 3.5

محاسبه منطقه حفاظتی یک میله صاعقه گیر تک سیم

قابلیت اطمینان حفاظت R s	ارتفاع صاعقه گیر h, m	ارتفاع مخروط h 0، m	شعاع مخروط r 0، m
0,9	0 تا 150	0.87 ساعت	1.5 ساعت
0,99	0 تا 30	0.8 ساعت	0.95 ساعت
	30 تا 100	0.8 ساعت	ساعت
	100 تا 150	0.8 ساعت	ساعت
0,999	0 تا 30	0.75 ساعت	0.7 ساعت
	30 تا 100	ساعت	ساعت
	100 تا 150	ساعت	ساعت

3.3.2.3. مناطق حفاظتی یک صاعقه گیر دوبل

صاعقه گیر زمانی دو برابر در نظر گرفته می شود که فاصله بین صاعقه گیرهای L از مقدار حد L max تجاوز نکند. در غیر این صورت هر دو صاعقه گیر به صورت مجرد در نظر گرفته می شوند.

پیکربندی بخش های عمودی و افقی مناطق حفاظتی استاندارد یک میله صاعقه گیر دو میله ای (ارتفاع h و فاصله L بین صاعقه گیرها) در شکل نشان داده شده است. 3.3. ساخت نواحی بیرونی مناطق یک میله صاعقه دوتایی (نیم مخروط با ابعاد h 0, r 0) طبق فرمول های جدول انجام می شود. 3.4 برای صاعقه گیرهای تک میله ای. ابعاد نواحی داخلی با پارامترهای h 0 و h c تعیین می شود که اولی حداکثر ارتفاع منطقه را مستقیماً در صاعقه گیرها تعیین می کند و دومی - حداقل ارتفاع منطقه در وسط بین صاعقه گیرها. . با فاصله بین میله های صاعقه L ≤ L c، مرز منطقه هیچ افتادگی ندارد (h c = h 0). برای فواصل L c ≤ L ≥ L max، ارتفاع h c با عبارت تعیین می شود

(3.3)

فواصل محدود L max و Lc موجود در آن طبق فرمول های تجربی جدول محاسبه می شود. 3.6 مناسب برای صاعقه گیر تا ارتفاع 150 متر برای ارتفاعات صاعقه گیر بالاتر باید از نرم افزار مخصوص استفاده شود.

ابعاد بخش های افقی منطقه طبق فرمول های زیر محاسبه می شود که برای تمام سطوح قابلیت اطمینان حفاظت مشترک است:

برنج. 3.3. منطقه حفاظت از صاعقه گیر دو میله

جدول 3.6

محاسبه پارامترهای منطقه حفاظتی میله صاعقه گیر دو میله

قابلیت اطمینان حفاظت R s	ارتفاع صاعقه گیر h, m	Lmax، m	L0، m
0,9	0 تا 30	5.75 ساعت	2.5 ساعت
	30 تا 100	ساعت	2.5 ساعت
	100 تا 150	5.5 ساعت	2.5 ساعت
0,99	0 تا 30	4.75 ساعت	2.25 ساعت
	30 تا 100	ساعت	ساعت
	100 تا 150	4.5 ساعت	1.5 ساعت
0,999	0 تا 30	4.25 ساعت	2.25 ساعت
	30 تا 100	ساعت	ساعت
	100 تا 150	ساعت 4.0	1.5 ساعت

3.3.2.4. مناطق حفاظتی یک میله صاعقه گیر دو سیم

هنگامی که فاصله بین کابل ها L از مقدار حد L max تجاوز نکند، میله صاعقه دو برابر در نظر گرفته می شود. در غیر این صورت هر دو صاعقه گیر به صورت مجرد در نظر گرفته می شوند.

پیکربندی بخش های عمودی و افقی مناطق حفاظتی استاندارد یک صاعقه گیر دو سیم (ارتفاع h و فاصله بین سیم ها L) در شکل نشان داده شده است. 3.4. ساخت نواحی بیرونی زون ها (دو سطح سوله با ابعاد h 0, r 0) طبق فرمول های جدول انجام می شود. 3.5 برای صاعقه گیرهای تک سیم.

برنج. 3.4. منطقه حفاظتی یک میله صاعقه گیر دو سیم

ابعاد نواحی داخلی با پارامترهای h 0 و h c تعیین می شود که اولی حداکثر ارتفاع منطقه را مستقیماً روی کابل ها تنظیم می کند و دومی - حداقل ارتفاع منطقه در وسط بین کابل ها. با فاصله بین کابل‌ها L≤L c، مرز منطقه هیچ افتادگی ندارد (h c = h 0). برای فواصل L c L≤L حداکثر ارتفاع h c توسط عبارت تعیین می شود

(3.7)

فواصل محدود Lmax و Lc موجود در آن طبق فرمول های تجربی جدول محاسبه می شود. 3.7 مناسب برای کابل هایی با ارتفاع تعلیق تا 150 متر با ارتفاع بیشتر صاعقه گیر باید از نرم افزار مخصوص استفاده شود.

طول بخش افقی منطقه حفاظتی در ارتفاع h x با فرمول تعیین می شود:

l x \u003d L / 2 برای h c ≥ h x؛

(3.8)

برای گسترش حجم محافظت شده، می توان منطقه حفاظت از تکیه گاه های حامل کابل ها را بر روی منطقه صاعقه گیر دو سیم که به عنوان منطقه صاعقه گیر میله دوبل ساخته شده است، اعمال کرد، اگر فاصله L بین تکیه گاه ها باشد. کمتر از L max محاسبه شده با فرمول های جدول. 3.6. در غیر این صورت تکیه گاه ها را باید صاعقه گیر منفرد در نظر گرفت.

هنگامی که کابل ها موازی یا دارای ارتفاع متفاوت نیستند یا ارتفاع آنها در طول دهانه تغییر می کند، باید از نرم افزار ویژه ای برای ارزیابی قابلیت اطمینان حفاظت آنها استفاده شود. همچنین توصیه می‌شود برای جلوگیری از حاشیه‌های ایمنی بیش از حد، از افتادگی‌های زیاد کابل در دهانه استفاده کنید.

جدول 3.7

محاسبه پارامترهای منطقه حفاظتی میله صاعقه گیر دو سیم

قابلیت اطمینان حفاظت R s	ارتفاع صاعقه گیر h, m	Lmax، m	L c, m
0,9	از 0 تا 150	ساعت 6.0	3.0 ساعت
0,99	از 0 تا 30	ساعت 5.0	2.5 ساعت
	از 30 تا 100	ساعت 5.0	ساعت
	از 100 تا 150	ساعت	ساعت
0,999	از 0 تا 30	4.75 ساعت	2.25 ساعت
	از 30 تا 100	ساعت	ساعت
	از 100 تا 150	ساعت	ساعت

3.3.2.5 مناطق حفاظتی صاعقه گیر سیم بسته

فرمول های محاسبه بند 3.3.2.5 را می توان برای تعیین ارتفاع تعلیق یک میله برق گیر سیم بسته که برای محافظت از اشیاء با قابلیت اطمینان مورد نیاز با ارتفاع h 0 طراحی شده است استفاده کرد.

برنج. 3.5. منطقه حفاظتی یک میله صاعقه گیر سیم بسته

برای محاسبه h از عبارت زیر استفاده می شود:

h = A + Bh0, (3.9)

که در آن ثابت های A و B بسته به سطح قابلیت اطمینان حفاظت طبق فرمول های زیر تعیین می شوند:

الف) قابلیت اطمینان حفاظت Р s = 0.99

ب) قابلیت اطمینان حفاظت Р s = 0.999

نسبت‌های محاسبه‌شده زمانی معتبر هستند که D> 5 متر باشد. عملکرد با جابجایی‌های افقی کوچک‌تر کابل به دلیل احتمال زیاد رعد و برق معکوس از کابل به جسم محافظت‌شده نامناسب است. به دلایل اقتصادی، زمانی که قابلیت اطمینان حفاظتی مورد نیاز کمتر از 0.99 باشد، صاعقه گیرهای سیم بسته توصیه نمی شود.

اگر ارتفاع جسم از 30 متر بیشتر شود، ارتفاع صاعقه گیر سیم بسته با استفاده از آن تعیین می شود نرم افزار. همین کار را باید برای یک کانتور بسته از یک شکل پیچیده انجام داد.

پس از انتخاب ارتفاع صاعقه گیرها با توجه به مناطق حفاظتی آنها، توصیه می شود احتمال واقعی پیشرفت را با رایانه بررسی کنید و در صورت وجود حاشیه ایمنی زیاد، با تنظیم ارتفاع کمتر صاعقه گیرها، تنظیم را انجام دهید. .

در زیر قوانین تعیین مناطق حفاظتی برای اجسام تا ارتفاع 60 متر که در استاندارد IEC (IEC 1024-1-1) تعیین شده است، آمده است. هنگام طراحی، می توان هر روش حفاظتی را انتخاب کرد، با این حال، تمرین امکان استفاده از روش های فردی را در موارد زیر نشان می دهد:

روی میز. 3.8 برای سطوح حفاظتی I - IV، مقادیر زوایای بالای منطقه حفاظتی، شعاع های کره ساختگی و همچنین حداکثر گام سلول شبکه مجاز آورده شده است.

جدول 3.8

پارامترهای محاسبه میله های صاعقه طبق توصیه های IEC

سطح حفاظت	شعاع کره ساختگی R, m	گوشه آ، °، در بالای میله صاعقه برای ساختمان های با ارتفاع های مختلف h، m				زمین سلول شبکه، m
سطح حفاظت	شعاع کره ساختگی R, m	20	30	45	60	زمین سلول شبکه، m
من	20	25	*	*	*	5
II	30	35	25	*	*	10
III	45	45	35	25	*	10
IV	60	55	45	35	25	20

_______________
* در این موارد فقط شبکه ها یا کره های ساختگی قابل اجرا هستند.

میله‌های صاعقه‌گیر، دکل‌ها و کابل‌ها به گونه‌ای قرار می‌گیرند که تمام قسمت‌های سازه در ناحیه حفاظتی تشکیل شده با زاویه قرار گیرند. آبه سمت عمودی زاویه محافظ مطابق جدول انتخاب می شود. 3.8، که در آن h ارتفاع میله صاعقه از سطحی است که باید محافظت شود.

اگر h بزرگتر از شعاع کره ساختگی تعریف شده در جدول 1 باشد، از روش گوشه محافظ استفاده نمی شود. 3.8 برای سطح مناسب حفاظت.

روش کره ساختگی برای تعیین ناحیه حفاظتی قسمت یا نواحی یک سازه استفاده می شود که طبق جدول. 3.4، تعریف منطقه حفاظتی توسط زاویه محافظ مستثنی است. اگر کره ساختگی با سطح صاعقه گیر و صفحه ای که روی آن نصب شده است، هیچ نقطه مشترکی با جسم محافظت شده نداشته باشد، شی محافظت شده در نظر گرفته می شود.

مش از سطح در صورت رعایت شرایط زیر محافظت می کند:

ابعاد

هادی های توری باید تا حد امکان کوتاه باشند.

3.3.4. حفاظت از کابل های فلزی برق خطوط انتقال تنه و شبکه های ارتباطی درون منطقه ای

3.3.4.1. حفاظت از خطوط کابلی جدید طراحی شده

در خطوط کابلی جدید طراحی و بازسازی شده شبکه های ارتباطی اصلی و درون منطقه ای 1، اقدامات حفاظتی باید بدون نقص در بخش هایی انجام شود که تراکم آسیب احتمالی (تعداد احتمالی برخوردهای صاعقه خطرناک) از حد مجاز نشان داده شده در جدول بیشتر باشد. 3.9.

___________________
1 شبکه های ستون فقرات - شبکه هایی برای انتقال اطلاعات در فواصل طولانی. شبکه های درون منطقه ای - شبکه هایی برای انتقال اطلاعات بین مراکز منطقه ای و منطقه ای.

جدول 3.9

تعداد مجاز برخورد صاعقه خطرناک در هر 100 کیلومتر مسیر در سال برای کابل های ارتباطی الکتریکی

نوع کابل	تعداد تخمینی مجاز صاعقه های خطرناک در هر 100 کیلومتر مسیر در سال n 0
نوع کابل	در مناطق کوهستانی و مناطق با خاک سنگی با مقاومت بالای 500 اهم متر و در مناطق همیشه منجمد	در مناطق دیگر
متقارن تک چهار و تک کواکسیال	0,2	0,3
متقارن چهار و هفت چهار	0,1	0,2
چند جفت کواکسیال	0,1	0,2
کابل های ارتباطی زون	0,3	0,5

3.3.4.2. حفاظت از خطوط جدید در نزدیکی خطوط موجود

اگر خط کابل در حال طراحی در نزدیکی خط کابل موجود گذاشته شود و تعداد واقعی آسیب های وارد شده به آن در طول مدت حداقل 10 سال مشخص باشد، در هنگام طراحی حفاظت کابل در برابر صاعقه، هنجار مجاز است. تراکم آسیب باید تفاوت بین آسیب واقعی و محاسبه شده به خط کابل موجود را در نظر بگیرد.

در این حالت، چگالی آسیب مجاز n 0 خط کابل طراحی شده با ضرب چگالی مجاز از جدول به دست می آید. 3.9 در مورد نسبت n p محاسبه شده و n f واقعی آسیب کابل موجود در اثر برخورد صاعقه در هر 100 کیلومتر مسیر در سال:

3.3.4.3. حفاظت از خطوط کابلی موجود

در خطوط کابل موجود، اقدامات حفاظتی در مناطقی انجام می شود که در آن صاعقه رخ داده است و طول بخش محافظت شده با شرایط زمین (طول یک تپه یا بخشی با افزایش مقاومت خاک و غیره) تعیین می شود. اما حداقل 100 متر در هر طرف آسیب گرفته می شود. در این موارد برنامه ریزی شده است که کابل های حفاظت در برابر صاعقه در زمین گذاشته شود. اگر خط کابلی که از قبل دارای حفاظ است آسیب دیده باشد، پس از رفع آسیب، وضعیت وسیله حفاظت از صاعقه بررسی می شود و تنها پس از آن تصمیم به تجهیز حفاظت اضافی در قالب کابل کشی یا جایگزینی کابل موجود می شود. با مقاومت بیشتری در برابر تخلیه رعد و برق. کار حفاظتی باید بلافاصله پس از رفع آسیب صاعقه انجام شود.

3.3.5. حفاظت از خطوط انتقال کابل نوری شبکه های ارتباطی تنه و درون منطقه ای

3.3.5.1. تعداد مجاز برخورد صاعقه خطرناک به خطوط نوری ستون فقرات و شبکه های ارتباطی درون منطقه ای

در خطوط انتقال کابل نوری طراحی شده شبکه های ارتباطی ستون فقرات و درون منطقه ای، اقدامات حفاظتی در برابر آسیب ناشی از صاعقه در مناطقی که تعداد احتمالی برخورد صاعقه خطرناک (تراکم آسیب احتمالی) به کابل ها از تعداد مجاز نشان داده شده در جدول بیشتر باشد، الزامی است. . 3.10.

جدول 3.10

تعداد مجاز برخورد صاعقه خطرناک در هر 100 کیلومتر مسیر در سال برای کابل های ارتباط نوری

هنگام طراحی خطوط انتقال کابل نوری، استفاده از کابل هایی با رده مقاومت در برابر صاعقه کمتر از موارد ارائه شده در جدول در نظر گرفته شده است. 3.11، بسته به هدف کابل ها و شرایط تخمگذار. در این مورد، هنگام گذاشتن کابل ها در مناطق باز، اقدامات حفاظتی ممکن است به ندرت مورد نیاز باشد، فقط در مناطقی با مقاومت خاک بالا و افزایش فعالیت رعد و برق.

جدول 3.11

3.3.5.3. حفاظت از خطوط کابل نوری موجود

در خطوط انتقال کابل نوری موجود، اقدامات حفاظتی در مناطقی انجام می شود که آسیب ناشی از صاعقه رخ داده است و طول بخش محافظت شده با توجه به شرایط زمین (طول یک تپه یا قسمتی با افزایش مقاومت خاک و غیره) تعیین می شود. ، اما باید حداقل 100 متر در هر جهت از محل آسیب فاصله داشته باشد. در این موارد، لازم است برای تخمگذار هادی های محافظ پیش بینی شود.

کار بر روی تجهیزات اقدامات حفاظتی باید بلافاصله پس از از بین بردن آسیب رعد و برق انجام شود.

3.3.6. حفاظت در برابر صاعقه کابل های ارتباطی برق و نوری که در شهرک گذاشته شده است

هنگام کابل کشی در یک منطقه پرجمعیت، به جز در مورد عبور و نزدیک شدن به خطوط هوایی با ولتاژ 110 کیلو ولت و بالاتر، حفاظت در برابر صاعقه ارائه نمی شود.

3.3.7. حفاظت از کابل های کشیده شده در امتداد لبه جنگل، در نزدیکی درختان جداگانه، تکیه گاه ها، دکل ها

حفاظت از کابل های ارتباطی گذاشته شده در امتداد لبه جنگل و همچنین اجسام نزدیک به ارتفاع بیش از 6 متر (درختان تک ایستاده، تکیه گاه های خطوط ارتباطی، خطوط برق، دکل های صاعقه گیر و غیره) در صورت فاصله ارائه می شود. بین کابل و جسم (یا قسمت زیرزمینی آن) کمتر از فواصل ارائه شده در جدول است. 3.12 برای مقادیر مختلف مقاومت زمین.

جدول 3.12

فواصل مجاز بین کابل و حلقه زمین (پشتیبانی)

4. حفاظت در برابر ضربه های ثانویه صاعقه

4.1. مقررات عمومی

بخش 4 اصول اساسی حفاظت در برابر اثرات صاعقه ثانویه سیستم های الکتریکی و الکترونیکی را با در نظر گرفتن توصیه های IEC (استاندارد 61312) تشریح می کند. این سیستم ها در بسیاری از صنایع که از تجهیزات نسبتاً پیچیده و گران قیمت استفاده می کنند استفاده می شود. نسبت به رعد و برق حساسیت بیشتری نسبت به نسل های قبلی دارند، بنابراین باید تدابیر ویژه ای برای محافظت از آنها در برابر اثرات خطرناک صاعقه اندیشید.

فضایی که سیستم های الکتریکی و الکترونیکی در آن قرار دارند باید به مناطق با درجات مختلف حفاظت تقسیم شود. مناطق با تغییر قابل توجهی در پارامترهای الکترومغناطیسی در مرزها مشخص می شوند. به طور کلی، هرچه تعداد منطقه بیشتر باشد، مقادیر پارامترهای میدان های الکترومغناطیسی، جریان ها و ولتاژها در فضای منطقه کمتر می شود.

منطقه 0 منطقه ای است که هر جسم در معرض برخورد مستقیم صاعقه قرار می گیرد و بنابراین جریان صاعقه کامل می تواند از آن عبور کند. در این ناحیه میدان الکترومغناطیسی دارای حداکثر مقدار است.

منطقه 0 E - منطقه ای که در آن اجسام در معرض برخورد مستقیم صاعقه قرار نمی گیرند، اما میدان الکترومغناطیسی ضعیف نشده است و همچنین دارای حداکثر مقدار است.

منطقه 1 - منطقه ای که در آن اشیاء در معرض برخورد مستقیم صاعقه قرار نمی گیرند و جریان در تمام عناصر رسانا در داخل منطقه کمتر از منطقه 0 E است. در این ناحیه، میدان الکترومغناطیسی را می توان با محافظ تضعیف کرد.

در صورت نیاز به کاهش بیشتر جریان و/یا تضعیف، سایر مناطق تنظیم می شوند. میدان الکترومغناطیسی; الزامات پارامترهای مناطق مطابق با الزامات حفاظت از مناطق مختلف شی تعیین می شود.

اصول کلی تقسیم فضای حفاظت شده به مناطق حفاظت از صاعقه در شکل نشان داده شده است. 4.1.

در مرزهای مناطق باید اقداماتی برای محافظت و اتصال کلیه عناصر فلزی و ارتباطات عبوری از مرز انجام شود.

دو ناحیه از هم جدا شده از یکدیگر 1 می توانند یک منطقه مشترک را با استفاده از یک اتصال محافظ تشکیل دهند (شکل 4.2).

برنج. 4.1. مناطق حفاظت از صاعقه:
1 - ZONE 0 (محیط خارجی)؛ 2 - زون 1 (محیط الکترومغناطیسی داخلی); 3 - زون 2; 4 - زون 2 (وضعیت داخل کابینت). 5 - زون 3

برنج. 4.2. ترکیب دو منطقه

4.3. محافظ

محافظ اصلی ترین راه برای کاهش تداخل الکترومغناطیسی است.

سازه فلزی سازه ساختمان به عنوان صفحه نمایش استفاده می شود یا ممکن است استفاده شود. چنین ساختار صفحه نمایش، به عنوان مثال، با تقویت فولادی سقف، دیوارها، کف ساختمان، و همچنین قطعات فلزی سقف، نماها، قاب های فولادی، توری شکل می گیرد. این ساختار محافظ یک سپر الکترومغناطیسی با بازشوها (به دلیل پنجره ها، درها، دهانه های تهویه، فاصله مشبک در اتصالات، شکاف ها در نمای فلزی، دهانه های خطوط برق و غیره) تشکیل می دهد. برای کاهش تأثیر میدان های الکترومغناطیسی، تمام عناصر فلزی جسم به صورت الکتریکی ترکیب شده و به سیستم حفاظت در برابر صاعقه متصل می شوند (شکل 4.3).

اگر کابل ها از بین اجسام مجاور عبور کنند، الکترودهای زمین دومی به هم متصل می شوند تا تعداد هادی های موازی افزایش یابد و به همین دلیل جریان در کابل ها کاهش یابد. این نیاز توسط یک سیستم زمین به شکل شبکه به خوبی برآورده می شود. برای کاهش نویز القایی می توانید از:

همه این فعالیت ها را می توان به طور همزمان انجام داد.

در صورت وجود کابل های شیلددار در داخل فضای حفاظت شده، سپرهای آنها در دو انتها و در مرزهای منطقه به سیستم حفاظت در برابر صاعقه متصل می شوند.

کابل هایی که از یک شی به جسم دیگر می روند در تمام طول خود در لوله های فلزی، جعبه های مشبک یا جعبه های بتنی مسلح با اتصالات توری گذاشته می شوند. عناصر فلزی لوله‌ها، کانال‌ها و صفحه‌های کابل به شینه‌های شی مشترک مشخص شده متصل می‌شوند. اگر محافظ کابل قادر به مقاومت در برابر جریان صاعقه مورد انتظار باشد، نمی توان از کانال ها یا سینی های فلزی استفاده کرد.

برنج. 4.3. ترکیب عناصر فلزی یک جسم برای کاهش تأثیر میدان های الکترومغناطیسی:

1 - جوشکاری در تقاطع سیمها. 2 - قاب درب پیوسته عظیم؛ 3 - جوش روی هر میله

4.4. اتصالات

اتصال عناصر فلزی برای کاهش اختلاف پتانسیل بین آنها در داخل جسم محافظت شده ضروری است. اتصالات عناصر و سیستم های فلزی واقع در داخل فضای حفاظت شده و عبور از مرزهای مناطق حفاظت از صاعقه در محدوده زون ها انجام می شود. اتصالات باید با هادی ها یا گیره های مخصوص و در صورت لزوم با وسایل حفاظت از نوسانات برق انجام شود.

4.4.1. اتصالات در مرزهای منطقه

تمام هادی هایی که از بیرون وارد جسم می شوند به سیستم حفاظت در برابر صاعقه متصل می شوند.

اگر هادی‌های خارجی، کابل‌های برق یا کابل‌های ارتباطی در نقاط مختلف وارد جسم شوند و بنابراین چندین شینه مشترک وجود داشته باشد، دومی از طریق کوتاه‌ترین مسیر به یک حلقه زمین بسته یا تقویت‌کننده سازه و روکش فلزی بیرونی (در صورت وجود) متصل می‌شوند. اگر حلقه زمین بسته وجود نداشته باشد، این اتوبوس های معمولی به الکترودهای زمین جداگانه متصل می شوند و توسط یک هادی حلقه خارجی یا یک حلقه شکسته به هم متصل می شوند. اگر هادی های بیرونی وارد جسمی در بالای زمین شوند، شینه های معمولی به یک هادی حلقه افقی در داخل یا خارج دیوارها متصل می شوند. این هادی به نوبه خود به هادی ها و اتصالات پایینی متصل می شود.

هادی ها و کابل هایی که در سطح زمین وارد تاسیسات می شوند توصیه می شود در همان سطح به سیستم حفاظت در برابر صاعقه متصل شوند. باس مشترک در محل ورود کابل ها به ساختمان تا حد امکان به الکترود زمین و اتصالات سازه ای که با آن متصل است قرار دارد.

هادی حلقه ای هر 5 متر به اتصالات یا سایر عناصر محافظ مانند روکش فلزی متصل می شود. حداقل سطح مقطع الکترودهای مس یا فولاد گالوانیزه 50 میلی متر مربع است.

اتوبوس های عمومی برای اجسام دارای سیستم های اطلاعاتی، که در آنها قرار است تاثیر جریان های صاعقه به حداقل برسد، باید از صفحات فلزی با تعداد زیادیاتصالات به اتصالات یا سایر عناصر محافظ.

برای اتصالات تماس و دستگاه های حفاظت از نوسانات واقع در مرزهای مناطق 0 و 1، پارامترهای فعلی مشخص شده در جدول. 2.3. اگر چند هادی وجود داشته باشد، توزیع جریان در طول هادی ها باید در نظر گرفته شود.

برای هادی ها و کابل هایی که وارد یک جسم در سطح زمین می شوند، بخشی از جریان صاعقه ای که هدایت می کنند تخمین زده می شود.

سطح مقطع هادی های اتصال طبق جدول تعیین می شود. 4.1 و 4.2. Tab. 4.1 در صورتی استفاده می شود که بیش از 25٪ از جریان صاعقه از عنصر رسانا و زبانه عبور کند. 4.2 - اگر کمتر از 25٪ باشد.

جدول 4.1

بخش هایی از هادی ها که بیشتر جریان صاعقه از آن عبور می کند

جدول 4.2

بخش هایی از هادی ها که قسمت ناچیزی از جریان صاعقه از آن عبور می کند

دستگاه محافظ ولتاژ به گونه ای انتخاب می شود که بخشی از جریان صاعقه را تحمل کند، نوسانات را محدود کند و جریان های بعدی را پس از ضربه های اصلی قطع کند.

حداکثر اضافه ولتاژ U max در ورودی جسم با ولتاژ مقاومت سیستم هماهنگ می شود.

برای به حداقل رساندن مقدار U max، خطوط به یک باس مشترک با هادی هایی با حداقل طول متصل می شوند.

کلیه عناصر رسانا مانند خطوط کابل، عبور از مرزهای مناطق حفاظت از صاعقه، در این مرزها متصل می شوند. اتصال بر روی یک اتوبوس مشترک انجام می شود، که محافظ و سایر عناصر فلزی (به عنوان مثال، موارد تجهیزات) نیز به آن متصل می شوند.

برای گیره های ترمینال و سرکوبگرها، مقادیر جریان به صورت موردی ارزیابی می شوند. حداکثر اضافه ولتاژ در هر مرز با ولتاژ مقاومت سیستم هماهنگ می شود. دستگاه های حفاظت از ولتاژ در مرزهای مناطق مختلف نیز از نظر ویژگی های انرژی هماهنگ هستند.

4.4.2. اتصالات داخل ولوم محافظت شده

تمام عناصر رسانای داخلی با اندازه قابل توجه، مانند ریل آسانسور، جرثقیل، کف فلزی، چارچوب درهای فلزی، لوله‌ها، سینی‌های کابل، در کوتاه‌ترین مسیر به نزدیک‌ترین شینه مشترک یا سایر عناصر اتصال مشترک متصل می‌شوند. اتصالات اضافی عناصر رسانا نیز مطلوب است.

سطح مقطع هادی های اتصال در جدول نشان داده شده است. 4.2. فرض بر این است که تنها بخش کوچکی از جریان صاعقه در هادی های اتصال عبور می کند.

تمام بخش های رسانای باز سیستم های اطلاعاتی به یک شبکه متصل می شوند. در موارد خاص، چنین شبکه ای ممکن است اتصالی به هادی زمین نداشته باشد.

دو راه برای اتصال قطعات فلزی سیستم های اطلاعاتی مانند محفظه ها، پوسته ها یا قاب ها به الکترود زمین وجود دارد: اتصالات به صورت سیستم شعاعی یا به صورت شبکه ای انجام می شود.

هنگام استفاده از یک سیستم شعاعی، تمام قطعات فلزی آن از الکترود زمین جدا می شوند، به جز تنها نقطه اتصال با آن. به طور معمول، چنین سیستمی برای اشیاء نسبتاً کوچک استفاده می شود، جایی که تمام عناصر و کابل ها در یک نقطه وارد شیء می شوند.

سیستم زمین شعاعی تنها در یک نقطه به سیستم زمین مشترک متصل می شود (شکل 4.4). در این حالت، تمام خطوط و کابل های بین دستگاه ها در تجهیزات باید به موازات هادی های زمین ستاره ای اجرا شود تا حلقه القایی کاهش یابد. به دلیل اتصال زمین در یک نقطه، جریان های فرکانس پایینی که در هنگام برخورد صاعقه ظاهر می شوند، وارد سیستم اطلاعاتی نمی شوند. علاوه بر این، منابع تداخل فرکانس پایین در داخل سیستم اطلاعاتی، جریانی را در سیستم زمین ایجاد نمی کنند. ورودی به منطقه حفاظتی سیم ها منحصراً در نقطه مرکزی سیستم یکسان سازی پتانسیل انجام می شود. نقطه مشترک مشخص شده نیز می باشد بهترین مکاناتصال دستگاه های حفاظت از نوسانات

هنگام استفاده از شبکه، قطعات فلزی آن از سیستم زمین مشترک جدا نمی شوند (شکل 4.5). شبکه در بسیاری از نقاط به سیستم کلی متصل می شود. به طور معمول از مش برای سیستم های باز گسترده استفاده می شود که در آن تجهیزات توسط تعداد زیادی خطوط و کابل های مختلف به هم متصل شده اند و در نقاط مختلف وارد تاسیسات می شوند. در این حالت، کل سیستم دارای امپدانس پایین در تمام فرکانس ها است. بعلاوه، عدد بزرگخطوط شبکه با اتصال کوتاه، میدان مغناطیسی نزدیک سیستم اطلاعاتی را تضعیف می کند. دستگاه های موجود در منطقه حفاظتی در کوتاه ترین فواصل توسط چندین هادی و همچنین به قسمت های فلزی منطقه حفاظت شده و صفحه زون به یکدیگر متصل می شوند. در این حالت از قطعات فلزی موجود در دستگاه مانند اتصالات در کف، دیوارها و سقف، توری های فلزی، تجهیزات فلزی غیر برقی مانند لوله، تهویه و کانال کابل حداکثر استفاده می شود.

برنج. 4.4. نمودار اتصال برای منبع تغذیه و سیم های ارتباطی با سیستم یکسان سازی پتانسیل ستاره ای شکل:
1 - سپر منطقه حفاظتی؛ 2 - عایق برق; 3 - سیم سیستم یکسان سازی پتانسیل. 4 - نقطه مرکزی سیستم یکسان سازی پتانسیل. 5 - سیم های ارتباطی، منبع تغذیه

برنج. 4.5. اجرای مش سیستم یکسان سازی پتانسیل:
1 - سپر منطقه حفاظتی؛ 2 - هادی یکسان سازی پتانسیل

برنج. 4.6. اجرای یکپارچه سیستم یکسان سازی پتانسیل:
1 - سپر منطقه حفاظتی؛ 2 - عایق الکتریکی; 3 - نقطه مرکزی سیستم یکسان سازی پتانسیل

هر دو پیکربندی، شعاعی و مش، می توانند در یک سیستم پیچیده ترکیب شوند، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 4.6. معمولاً اگرچه لازم نیست، اما اتصال شبکه زمین محلی با سیستم مشترک در مرز منطقه حفاظت صاعقه انجام می شود.

4.5. زمین

وظیفه اصلی دستگاه حفاظت از صاعقه اتصال زمین، منحرف کردن حداکثر جریان صاعقه (50٪ یا بیشتر) به زمین است. بقیه جریان از طریق ارتباطات مناسب برای ساختمان (غلاف کابل، لوله های آبرسانی و ...) جریان می یابد در این صورت ولتاژهای خطرناک روی خود الکترود زمین ایجاد نمی شود. این کار توسط یک سیستم شبکه ای در زیر و اطراف ساختمان انجام می شود. هادی های زمین یک حلقه مشبک را تشکیل می دهند که آرماتور بتنی را در پایین فونداسیون به هم وصل می کند. این یک روش رایج برای ایجاد یک سپر الکترومغناطیسی در پایین ساختمان است. هادی حلقوی اطراف ساختمان و/یا در بتن در حاشیه فونداسیون معمولاً در هر 5 متر توسط هادی های زمین به سیستم ارت متصل می شود. ممکن است یک هادی زمین خارجی به هادی های حلقوی مذکور متصل شود.

آرماتور بتنی در پایین فونداسیون به سیستم زمین متصل می شود. آرماتورها معمولاً هر 5 متر باید یک شبکه متصل به سیستم زمین تشکیل دهند.

می توان از توری فولادی گالوانیزه با عرض توری معمولاً 5 متر، جوش داده شده یا به صورت مکانیکی به میلگردهای تقویت کننده، معمولاً هر 1 متر استفاده کرد. روی انجیر شکل‌های 4.7 و 4.8 نمونه‌هایی از دستگاه اتصال زمین مشبک را نشان می‌دهند.

اتصال هادی اتصال به زمین و سیستم اتصال یک سیستم اتصال به زمین را ایجاد می کند. وظیفه اصلی سیستم زمین کاهش اختلاف پتانسیل بین هر نقطه از ساختمان و تجهیزات است. این مشکل با ایجاد تعداد زیادی مسیر موازی برای جریان های صاعقه و جریان های القایی و تشکیل شبکه ای با مقاومت کم در طیف فرکانس وسیع حل می شود. مسیرهای چندگانه و موازی فرکانس های تشدید متفاوتی دارند. حلقه‌های متعدد با امپدانس‌های وابسته به فرکانس، یک شبکه با امپدانس کم برای تداخل در طیف مورد بررسی ایجاد می‌کنند.

4.6. دستگاه های حفاظت از نوسانات

دستگاه های حفاظت از نوسانات (SPD) در تقاطع منبع تغذیه، کنترل، ارتباط، خط مخابراتی مرز دو منطقه محافظ نصب می شوند. SPDها برای دستیابی به توزیع بار قابل قبول بین آنها مطابق با مقاومت آنها در برابر تخریب و همچنین برای کاهش احتمال تخریب تجهیزات محافظت شده تحت تأثیر جریان صاعقه هماهنگ می شوند (شکل 4.9).

برنج. 4.9. نمونه ای از نصب SPD در ساختمان

توصیه می شود خطوط برق و ارتباط ورودی به ساختمان را با یک باس متصل کرده و SPD آنها را تا حد امکان نزدیک به یکدیگر قرار دهید. این امر به ویژه در ساختمان های ساخته شده از مواد غیر محافظ (چوب، آجر و غیره) اهمیت دارد. SPD ها به گونه ای انتخاب و نصب می شوند که جریان صاعقه عمدتاً به سیستم ارتینگ در مرز مناطق 0 و 1 منحرف شود.

از آنجایی که انرژی جریان صاعقه عمدتاً در این مرز تلف می شود، SPD های بعدی فقط در برابر انرژی باقیمانده و اثرات میدان الکترومغناطیسی در منطقه 1 محافظت می کنند. برای بهترین محافظت در برابر اضافه ولتاژ، هنگام نصب SPD، هادی های اتصال کوتاه، سیم ها و کابل استفاده می شود.

بر اساس الزامات هماهنگی عایق در نیروگاه ها و مقاومت در برابر آسیب تجهیزات حفاظت شده، لازم است سطح ولتاژ SPD کمتر از حداکثر مقدار انتخاب شود تا تأثیر روی تجهیزات حفاظت شده همیشه زیر ولتاژ مجاز باشد. اگر سطح مقاومت در برابر آسیب مشخص نیست، باید از یک سطح نشانگر یا آزمایش استفاده شود. تعداد SPD ها در سیستم محافظت شده به مقاومت تجهیزات محافظت شده در برابر آسیب و ویژگی های خود SPD بستگی دارد.

4.7. حفاظت از تجهیزات در ساختمان های موجود

استفاده روزافزون از تجهیزات الکترونیکی پیچیده در ساختمان‌های موجود مستلزم محافظت بهتر در برابر صاعقه و سایر تداخلات الکترومغناطیسی است. در نظر گرفته شده است که در ساختمان های موجود اقدامات لازمبرای حفاظت در برابر صاعقه با در نظر گرفتن ویژگی های ساختمان، مانند عناصر ساختاری، قدرت موجود و تجهیزات اطلاعاتی انتخاب می شود.

نیاز به اقدامات حفاظتی و انتخاب آنها بر اساس داده های اولیه که در مرحله بررسی های پیش از پروژه جمع آوری می شود، تعیین می شود. یک لیست تقریبی از این داده ها در جدول آورده شده است. 4.3-4.6.

جدول 4.3

داده های اولیه در مورد ساختمان و محیط

شماره p / p	مشخصه
1	مصالح ساختمانی - بنایی، آجر، چوب، بتن مسلح، قاب فولادی
2	یک ساختمان واحد یا چند بلوک مجزا با مقدار زیادترکیبات
3	ساختمان کم و مسطح یا بلند (ابعاد ساختمان)
4	آیا اتصالات در سرتاسر ساختمان به هم متصل هستند؟
5	آیا روکش فلزی به برق متصل است؟
6	اندازه های پنجره
7	آیا سیستم حفاظت از صاعقه خارجی وجود دارد؟
8	نوع و کیفیت سیستم حفاظت از صاعقه خارجی
9	نوع خاک (سنگ، خاکی)
10	عناصر زمینی ساختمانهای مجاور (ارتفاع، فاصله از آنها)

جدول 4.4

داده های اولیه در مورد تجهیزات

شماره p / p	مشخصه
1	خطوط ورودی (زیرزمینی یا هوایی)
2	آنتن یا دیگران دستگاه های خارجی
3	نوع سیستم قدرت (ولتاژ بالا یا فشار ضعیف، زیرزمینی یا بالای زمین)
4	کابل کشی (تعداد و محل مقاطع عمودی، روش کابل کشی)
5	استفاده از سینی کابل فلزی
6	آیا تجهیزات الکترونیکی در داخل ساختمان وجود دارد؟
7	آیا هادی هایی وجود دارند که به ساختمان های دیگر می روند؟

جدول 4.5

ویژگی های تجهیزات

جدول 4.6

سایر داده های مربوط به انتخاب مفهوم حفاظت

بر اساس تجزیه و تحلیل ریسک و داده های ارائه شده در جدول. 4.3-4.6، در مورد نیاز به ساخت یا بازسازی یک سیستم حفاظت از صاعقه تصمیم گیری می شود.

4.7.1 اقدامات حفاظتی هنگام استفاده از سیستم حفاظتی خارجی در برابر صاعقه

وظیفه اصلی یافتن راه حل بهینه برای بهبود سیستم حفاظت از صاعقه خارجی و سایر اقدامات است.

بهبود سیستم حفاظت از صاعقه خارجی به دست آمده است:

روکش فلزی

4.7.2. اقدامات حفاظتی هنگام استفاده از کابل

اقدامات موثر برای کاهش نوسانات، چیدن منطقی و محافظ کابل ها است. این اقدامات بسیار مهمتر است، سیستم حفاظت از صاعقه خارجی کمتر سپر است.

با اجرای کابل‌های برق و کابل‌های ارتباطی محافظت‌شده در کنار هم می‌توان از حلقه‌های بزرگ جلوگیری کرد. سپر از دو طرف به تجهیزات متصل است.

هر گونه محافظ اضافی، مانند گذاشتن سیم و کابل در داخل لوله های فلزییا سینی های بین طبقات، امپدانس سیستم اتصال کلی را کاهش می دهد. این اقدامات برای ساختمان های بلند یا بلند، یا زمانی که تجهیزات باید به طور خاص قابل اعتماد کار کنند، بسیار مهم هستند.

مکان های نصب ترجیحی برای SPD ها به ترتیب مرزهای مناطق 0/1 و مناطق 0/1/2 هستند که در ورودی ساختمان قرار دارند.

به عنوان یک قاعده، شبکه مشترک اتصالات در حالت کار به عنوان هادی برگشتی مدار برق یا اطلاعات استفاده نمی شود.

4.7.3. اقدامات حفاظتی هنگام استفاده از آنتن و سایر تجهیزات

نمونه هایی از این تجهیزات عبارتند از: انواع دستگاه های خارجی مانند آنتن ها، سنسورهای هواشناسی، دوربین های فضای باز، حسگرهای فضای باز در تاسیسات صنعتی (حسگرهای فشار، دما، سرعت جریان، موقعیت سوپاپ و غیره) و سایر تجهیزات الکتریکی، الکترونیکی و رادیویی نصب شده. بیرون از ساختمان، دکل یا مخزن صنعتی.

در صورت امکان، صاعقه گیر به گونه ای نصب می شود که تجهیزات از برخورد مستقیم صاعقه در امان باشند. آنتن های فردی به دلایل فنی کاملاً باز می مانند. برخی از آنها دارای سیستم حفاظت در برابر صاعقه هستند و می توانند در برابر صاعقه بدون آسیب مقاومت کنند. سایر انواع آنتن‌هایی که کمتر محافظت می‌شوند ممکن است نیاز به نصب SPD روی کابل تغذیه داشته باشند تا از عبور جریان صاعقه از کابل آنتن به گیرنده یا فرستنده جلوگیری شود. در صورت وجود یک سیستم حفاظتی خارجی در برابر صاعقه، پایه های آنتن به آن متصل می شوند.

می توان از القای تنش در کابل های بین ساختمان ها با اجرای آنها در سینی ها یا لوله های فلزی متصل جلوگیری کرد. تمام کابل های منتهی به تجهیزات مربوط به آنتن در یک نقطه از لوله خارج می شوند. شما باید حداکثر توجه را به ویژگی های محافظ خود شی داشته باشید و کابل ها را در عناصر لوله ای آن قرار دهید. اگر این امکان پذیر نیست، مانند مخازن فرآیند، کابل ها باید در خارج، اما تا حد امکان نزدیک به جسم قرار داده شوند، در حالی که حداکثر استفاده از صفحات طبیعی مانند پله های فلزی، لوله ها و ... در دکل هایی با المان های گوشه L شکل، کابل ها برای حداکثر در داخل گوشه قرار می گیرند. حفاظت طبیعی. به عنوان آخرین راه حل، یک هادی پیوند هم پتانسیل با حداقل سطح مقطع 6 میلی متر مربع باید در کنار کابل آنتن قرار گیرد. تمام این اقدامات باعث کاهش ولتاژ القایی در حلقه تشکیل شده توسط کابل ها و ساختمان می شود و بر این اساس، احتمال فلاش اوور بین آنها، یعنی احتمال ایجاد قوس در داخل تجهیزات بین برق و ساختمان را کاهش می دهد.

4.7.4. اقدامات حفاظتی برای کابل های برق و کابل های ارتباطی بین ساختمان ها

اتصالات ساختمان به ساختمان به دو نوع اصلی تقسیم می شوند: کابل های برق با روکش فلزی، کابل های فلزی (جفت پیچ خورده، موجبرها، کابل های کواکسیال و چند هسته ای) و کابل های فیبر نوری. اقدامات حفاظتی به انواع کابل ها، تعداد آنها و اینکه آیا سیستم های حفاظت در برابر صاعقه دو ساختمان به هم متصل هستند بستگی دارد.

کابل فیبر نوری کاملاً عایق (بدون زره فلزی، فویل محافظ رطوبت یا هادی داخلی فولادی) بدون اقدامات حفاظتی اضافی قابل استفاده است. استفاده از چنین کابلی است بهترین گزینه، زیرا محافظت کامل در برابر تأثیرات الکترومغناطیسی را فراهم می کند. با این حال، اگر کابل حاوی یک عنصر فلزی گسترده باشد (به استثنای سیم های برق از راه دور)، این کابل باید به سیستم اتصال عمومی در ورودی ساختمان متصل شود و نباید مستقیماً وارد گیرنده یا فرستنده نوری شود. در صورتی که ساختمان ها نزدیک به یکدیگر قرار داشته باشند و سیستم های حفاظت در برابر صاعقه آنها به هم متصل نباشد، ترجیحاً از کابل فیبر نوری بدون عناصر فلزی استفاده شود تا از جریان زیاد در این عناصر و گرمای بیش از حد جلوگیری شود. اگر کابلی به سیستم حفاظت در برابر صاعقه متصل باشد، می توان از یک کابل نوری با عناصر فلزی برای منحرف کردن بخشی از جریان از کابل اول استفاده کرد.

کابل های فلزی بین ساختمان ها با سیستم های ایزوله حفاظت در برابر صاعقه. با این اتصال سیستم های حفاظتی به دلیل عبور جریان صاعقه از کابل، آسیب در دو سر کابل بسیار محتمل است. بنابراین باید یک SPD در دو سر کابل نصب شود و در صورت امکان، سیستم های حفاظت در برابر صاعقه دو ساختمان به هم متصل شده و کابل در سینی های فلزی متصل قرار گیرد.

کابل های فلزی بین ساختمان ها با سیستم های حفاظت در برابر صاعقه متصل. بسته به تعداد کابل‌های بین ساختمان‌ها، اقدامات حفاظتی ممکن است شامل اتصال سینی‌های کابل با چند کابل (برای کابل‌های جدید) یا با تعداد زیادی کابل باشد، همانطور که در مورد تولید شیمیاییمحافظ یا استفاده از لوله های فلزی انعطاف پذیر برای کابل های کنترل چند هسته ای. اتصال هر دو سر کابل به سیستم های حفاظت در برابر صاعقه اغلب محافظ کافی را فراهم می کند، به خصوص اگر کابل های زیادی وجود داشته باشد و جریان بین آنها توزیع شود.

1. توسعه عملیاتی مستندات فنی

در کلیه سازمان ها و بنگاه ها صرف نظر از نوع مالکیت، داشتن مجموعه ای از اسناد عملیاتی و فنی برای حفاظت در برابر صاعقه اشیایی که نیاز به دستگاه حفاظت در برابر صاعقه دارند، توصیه می شود.

مجموعه اسناد عملیاتی و فنی حفاظت در برابر صاعقه شامل:

در یادداشت توضیحی آمده است:

یادداشت توضیحی شرکتی را نشان می دهد که مجموعه ای از اسناد عملیاتی و فنی ، مبنای توسعه آن ، لیست اسناد نظارتی فعلی و اسناد فنی را که کار روی پروژه را هدایت می کند ، الزامات ویژه برای دستگاه طراحی شده را ایجاد کرده است.

داده های اولیه برای طراحی حفاظت در برابر صاعقه عبارتند از:

بخش "روش های پذیرفته شده حفاظت از اشیاء در برابر صاعقه" روش های منتخب محافظت از ساختمان ها و سازه ها از تماس مستقیم با کانال صاعقه، تظاهرات ثانویه صاعقه و رانش پتانسیل های بالا از طریق ارتباطات فلزی زمینی و زیرزمینی را شرح می دهد.

اشیاء ساخته شده (طراحی شده) بر اساس همان استاندارد یا پروژه قابل استفاده مجدد، دارای مشترک مشخصات ساختمانو ابعاد هندسی و همان دستگاه حفاظت در برابر صاعقه، ممکن است یکی داشته باشد طرح کلیو محاسبه مناطق حفاظتی صاعقه گیرها. لیست این اشیاء حفاظت شده در نمودار منطقه حفاظتی یکی از سازه ها آورده شده است.

هنگام بررسی قابلیت اطمینان حفاظت با استفاده از نرم افزار، داده های محاسبات رایانه ای در قالب خلاصه ای از گزینه های طراحی ارائه می شود و در مورد اثربخشی آنها نتیجه گیری می شود.

هنگام توسعه اسناد فنی، پیشنهاد می شود تا حد امکان از طرح های استاندارد میله های صاعقه و هادی های زمین و نقشه های کاری استاندارد برای محافظت در برابر صاعقه استفاده شود. در صورت غیرممکن بودن استفاده از طرح‌های استاندارد دستگاه‌های حفاظت از صاعقه، می‌توان نقشه‌های کاری عناصر منفرد را ایجاد کرد: پایه‌ها، تکیه‌گاه‌ها، میله‌های صاعقه، هادی‌های پایین، الکترودهای زمین.

برای کاهش حجم اسناد فنی و کاهش هزینه ساخت، پیشنهاد می شود پروژه های حفاظت در برابر صاعقه را با نقشه های کاری برای کارهای ساختمانی عمومی و نصب لوله کشی و تجهیزات الکتریکی ترکیب کنید تا از ارتباطات لوله کشی و کلیدهای اتصال زمین برای وسایل برقی برای صاعقه استفاده شود. حفاظت.

2. مراحل پذیرش تجهیزات حفاظت صاعقه به کار

دستگاه های حفاظت از صاعقه اشیاء تکمیل شده توسط ساخت و ساز (بازسازی) توسط کمیسیون کار پذیرفته می شود و قبل از نصب به مشتری منتقل می شود. تجهیزات تکنولوژیکیتحویل و بارگیری تجهیزات و اموال ارزشمند در ساختمان ها و سازه ها.

پذیرش دستگاه های حفاظت از صاعقه در تأسیسات عملیاتی توسط کمیسیون کار انجام می شود.

ترکیب کمیسیون کار توسط مشتری تعیین می شود. کمیته کاری معمولاً شامل نمایندگان زیر است:

کمیته کاری با اسناد زیر ارائه می شود:

کمیسیون کار، عملیات ساخت و نصب تکمیل شده را برای نصب وسایل حفاظت صاعقه بررسی و بازرسی می کند.

پذیرش دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه تأسیسات جدید ساخته شده با اعمال پذیرش تجهیزات برای دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه مستند شده است. به کار انداختن دستگاه های حفاظت از صاعقه، به طور معمول، با مجوزهای نهادهای مربوطه کنترل و نظارت دولتی رسمیت می یابد.

پس از پذیرش به بهره برداری از دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه، گذرنامه دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه و گذرنامه دستگاه های اتصال زمین دستگاه های حفاظت صاعقه تنظیم می شود که توسط مسئول تأسیسات برقی نگهداری می شود.

اقدامات مورد تایید رئیس سازمان به همراه قوانین ارسالی پروتکل های کارهای پنهان و اندازه گیری در گذرنامه دستگاه های حفاظت صاعقه درج می شود.

3. بهره برداری از وسایل حفاظت در برابر صاعقه

دستگاه های حفاظت از صاعقه برای ساختمان ها، سازه ها و تاسیسات در فضای باز اشیاء مطابق با قوانین عملیات فنی تاسیسات برق مصرف کننده و دستورالعمل های این دستورالعمل عمل می کنند. وظیفه عملکرد دستگاه های حفاظت از رعد و برق از اشیاء این است که آنها را در وضعیت خدمات و قابلیت اطمینان لازم حفظ کنند.

برای اطمینان از اطمینان دائمی عملکرد دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه، هر ساله قبل از شروع فصل رعد و برق، کلیه دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه بررسی و بازرسی می شوند.

بررسی ها نیز پس از نصب سیستم حفاظت در برابر صاعقه، پس از ایجاد هرگونه تغییر در سیستم حفاظت در برابر صاعقه، پس از هر گونه آسیب به جسم حفاظت شده انجام می شود. هر چک مطابق با برنامه کاری انجام می شود.

برای بررسی وضعیت MLT، دلیل بررسی مشخص شده و موارد زیر سازماندهی شده است:

وظایف عملکردی

در هنگام بازرسی و آزمایش دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه، توصیه می شود:

با بازرسی بصری (با استفاده از دوربین دوچشمی) یکپارچگی میله های رعد و برق و هادی های پایین، قابلیت اطمینان اتصال و اتصال آنها به دکل ها را بررسی کنید.
شناسایی عناصر دستگاه های حفاظت از صاعقه که به دلیل نقض مقاومت مکانیکی آنها نیاز به تعویض یا تعمیر دارند.
تعیین درجه تخریب در اثر خوردگی عناصر منفرد دستگاه های حفاظت رعد و برق، اقداماتی برای محافظت در برابر خوردگی و تقویت عناصر آسیب دیده در اثر خوردگی.
قابلیت اطمینان اتصالات الکتریکی بین قطعات حامل جریان تمام عناصر دستگاه های حفاظت از صاعقه را بررسی کنید.
مطابقت دستگاه های حفاظت از صاعقه را با هدف اشیاء بررسی کنید و در صورت تغییرات ساخت و ساز یا فناوری برای دوره قبل، اقدامات لازم برای نوسازی و بازسازی حفاظت از صاعقه را مطابق با الزامات این دستورالعمل مشخص کنید.
شفاف سازی مدار اجرایی دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه و تعیین راه های پخش جریان صاعقه از طریق عناصر آن در هنگام تخلیه صاعقه با شبیه سازی تخلیه صاعقه به یک میله صاعقه با استفاده از یک مجموعه اندازه گیری تخصصی که بین میله صاعقه و الکترود جریان از راه دور متصل است.
مقدار مقاومت در برابر پخش جریان پالس را با استفاده از روش "آمپرمتر-ولت متر" با استفاده از یک مجتمع اندازه گیری تخصصی اندازه گیری کنید.
اندازه گیری مقادیر ولتاژ افزایش در شبکه های منبع تغذیه در هنگام برخورد صاعقه، توزیع پتانسیل روی سازه های فلزی و سیستم زمین یک ساختمان با شبیه سازی برخورد صاعقه به یک میله صاعقه با استفاده از یک مجموعه اندازه گیری تخصصی.

اندازه گیری مقاومت هادی های اتصال به زمین و یکسان سازی پتانسیل ها (پیوند فلزی) (2p).
اندازه گیری مقاومت دستگاه های زمین با استفاده از مدار سه قطبی (3p)؛
اندازه گیری مقاومت دستگاه های زمین با استفاده از مدار چهار قطبی (4p)؛
اندازه گیری مقاومت چندین دستگاه اتصال زمین بدون شکستن مدار زمین (با استفاده از گیره های جریان)؛
اندازه گیری مقاومت دستگاه های زمین با استفاده از روش دو گیره.
اندازه گیری مقاومت حفاظت در برابر صاعقه (صاعقه گیر) با توجه به مدار چهار قطبی به روش پالس.
اندازه گیری جریان متناوب (جریان نشتی)؛
اندازه گیری مقاومت خاک به روش ونر با امکان انتخاب فاصله بین الکترودهای اندازه گیری.
ایمنی بالای سر و صدا؛
ذخیره نتایج اندازه گیری در حافظه؛
اتصال متر به کامپیوتر (USB)؛
سازگاری با برنامه SONEL Protocols؛

با شبیه سازی برخورد صاعقه به میله صاعقه با استفاده از آنتن های ویژه، مقدار میدان های الکترومغناطیسی را در مجاورت محل دستگاه حفاظت از صاعقه اندازه گیری کنید.
در دسترس بودن اسناد لازم برای دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه را بررسی کنید.

کنترل دوره ای با باز شدن به مدت شش سال (برای اشیاء رده I) مشمول همه هادی های زمین مصنوعی، هادی های پایین و نقاط اتصال آنها است. در عین حال، سالانه تا 20 درصد از تعداد کل آنها بررسی می شود. الکترودهای زمین خورده و هادی های پایین با کاهش مساحت آنها سطح مقطعبیش از 25٪ باید با موارد جدید جایگزین شود.

پس از وقوع بلایای طبیعی، بازرسی های فوق العاده از دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه باید انجام شود. باد طوفانی، سیل، زلزله، آتش سوزی) و رعد و برق با شدت شدید.

اندازه گیری های برنامه ریزی نشده مقاومت زمین دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه باید بعد از آن انجام شود تعمیر کارهم روی وسایل حفاظت در برابر صاعقه و هم بر روی خود اشیاء محافظت شده و نزدیک آنها.

نتایج بررسی ها در قوانین ثبت شده، در گذرنامه ها و ثبت وضعیت دستگاه های حفاظت از صاعقه ثبت می شود.

بر اساس داده‌های به‌دست‌آمده، طرحی برای تعمیر و رفع نقص دستگاه‌های حفاظت در برابر صاعقه که در بازرسی‌ها و بازرسی‌ها شناسایی شده‌اند، تهیه می‌شود.

کارهای خاکی در ساختمان ها و سازه های حفاظت شده اشیاء، دستگاه های حفاظت از صاعقه، و همچنین در نزدیکی آنها، به عنوان یک قاعده، با مجوز سازمان عامل، که افراد مسئول نظارت بر ایمنی دستگاه های حفاظت رعد و برق را اختصاص می دهد، انجام می شود.

در هنگام رعد و برق، کار بر روی وسایل حفاظت از صاعقه و در نزدیکی آنها انجام نمی شود.

حفاظت در برابر صاعقه و اتصال به زمین - عناصر مهمخانه شخصی. از این گذشته ، محافظت در برابر رعد و برق نه تنها از از دست دادن اموال جلوگیری می کند ، بلکه زندگی و سلامت ساکنان خانه را نیز حفظ می کند.

ماهیت رعد و برق

ابرها دسته ای از قطرات آب و بخار آب هستند که در آسمان هستند. اندازه بزرگ ابرها مکان آنها را در مناطق مختلف دمایی تعیین می کند. بنابراین، دما در لایه های مختلف ابرها می تواند بین 20-30 درجه تغییر کند. به عنوان مثال، در حالی که در لایه زیریندمای ابر می تواند -10 درجه سانتیگراد باشد لایه بالاییمی تواند زیر -40 درجه سانتیگراد باشد. این کار آب و بخار را به قطعات بسیار کوچک یخ تبدیل می کند. به دلیل تماس بین کریستال ها، الکتریسیته ساکن تولید می شود. از آنجایی که دما در لایه‌های مختلف ابر متفاوت است، بارهای الکتریکی نیز یکسان نیستند و بنابراین ابر شبیه یک کیک لایه‌ای است.

جریان انباشته شده توسط ابرها بسیار زیاد است. با این حال، الکتریسیته دیر یا زود به شکل صاعقه به بیرون پرتاب می شود، که در واقع، اتصال کوتاه بین هادی هایی با قطبیت های مختلف است.

رعد و برق با غرش، یعنی رعد و برق همراه است. رعد و برق غلتشی در نتیجه نفوذ آنی یک رعد و برق رشته ای از توده های هوا رخ می دهد.

سه نوع رعد و برق وجود دارد:

به سمت لایه های اتمسفر بالایی هدایت می شود.
درون لایه ها با بارهای مختلف تخلیه می شود - در یک ابر یا بین ابرهای همسایه.
به سمت سطح زمین هدایت می شود.

از آنجایی که برق همیشه کوتاه ترین مسیر را طی می کند، صاعقه به بالاترین قسمت ساختمان ها و درختان برخورد می کند. دومی صاعقه گیرهای طبیعی هستند.

صاعقه گیر چیست

میله صاعقه - وسیله ای که از طریق آن برق به زمین منحرف می شود و جسم محافظت شده را دور می زند. صاعقه گیر همیشه بالاتر از سطح جسم محافظت شده قرار دارد. یک وسیله حفاظت در برابر صاعقه یک رسانای الکتریکی است و همانطور که بود، صاعقه را تحریک می کند تا دقیقاً به آن برخورد کند. بنابراین، اتصال کوتاه بین ابر و سطح زمین در مکان غیرمنتظره ای اتفاق نمی افتد، بلکه دقیقاً در جایی که توسط حفاظت صاعقه خنثی می شود، رخ می دهد.

دو نوع دستگاه حفاظت در برابر صاعقه وجود دارد:

صاعقه گیر تک.
صاعقه گیرهای طناب، که چندین کابل هستند که بین صاعقه گیرهای جداگانه کشیده شده اند. این روش محافظت در برابر صاعقه، اول از همه، برای خطوط برق با ولتاژ بالا معمول است. در زندگی روزمره، چنین سیستم هایی برای محافظت از مناطق بزرگ، جایی که کابل در امتداد محیط سایت کشیده می شود، یا برای محافظت از ساختمان های طولانی استفاده می شود.

اجزای حفاظت در برابر صاعقه

حفاظت در برابر صاعقه شامل:

میله صاعقه، که یک الکترود نازک با نوک تیز (نصب شده در بالای ساختمان محافظت شده) است.
کابل حامل جریان، که از طریق آن جریان به زمین منحرف می شود.
سیستم زمین

میله برق گیر

این قسمت همانطور که در بالا ذکر شد برای دریافت تخلیه رعد و برق طراحی شده است. ماده بهینه برای ساخت میله صاعقه (و همچنین الکترود زمین) مس است.

توجه داشته باشید! پوشاندن صاعقه گیر با مواد رنگ آمیزی مجاز نیست، زیرا در این صورت دستگاه قادر به انجام عملکرد خود نخواهد بود.

برای سازماندهی حفاظت در برابر صاعقه بر روی سقف یک ساختمان، می توانید صاعقه گیرهای کوچک را در اضلاع مختلف سقف و در مرکز، از نیم متر تا یک متر نصب کنید. پس از آن، آنها باید در یک سیستم واحد ترکیب شوند و به الکترود زمین متصل شوند.

همچنین می توان صاعقه گیر را روی سقف یک ساختمان چوبی، روی دودکش یا درخت مجاور نصب کرد. دستگاه بر روی دکل چوبی قرار می گیرد. اگر خانه دارای پوشش فلزی سقف است، زمین مستقیم سقف ممکن است کافی باشد.

توجه داشته باشید! هر چه پانتوگراف بالاتر باشد، منطقه حفاظت شده بزرگتر است. با این حال، این قانون تا ارتفاع تقریباً 15 متر اعمال می شود. در ارتفاعات بالاتر راندمان دستگاه کاهش می یابد.

هادی پایین

برای ایجاد یک هادی پایین، به یک کابل مسی یا آلومینیومی با بیشترین سطح مقطع ممکن نیاز دارید. راه حل بهینه یک سیم آلومینیومی پیچیده معمولی است که در نصب خطوط برق هوایی استفاده می شود. در یک انتها، سیم با استفاده از کوپلینگ ها، لوله های چین دار یا پایانه ها به میله صاعقه متصل می شود و در انتهای دیگر - به الکترود زمین. سیم باید کاملاً عمودی قرار گیرد تا از حداقل فاصله بین الکترود زمین و میله صاعقه استفاده شود. کابل تخلیه را می توان عایق بندی کرد یا از طریق یک کانال مخصوص ایجاد کرد.

زمین بندی یک خانه شخصی

زمین مناسب اساس حفاظت موثر ساختمان در برابر صاعقه است. این عقیده رایج وجود دارد که یک میله فولادی با سیم به میله صاعقه گیر وصل شده و در زمین قرار داده شده است برای تنظیم زمین کافی است. این قضاوت نادرست است و حفاظت صاعقه ای که به این صورت انجام می شود در برابر ضربات عناصر محافظت نمی کند.

دستورالعمل های نصب شبکه های زمین و حفاظت در برابر صاعقه نیاز به رعایت دقیق تعدادی از توصیه ها دارد. نصب هادی های اتصال به زمین مطابق با اصل حلقه زمین یک ساختمان انجام می شود. بهترین موادبه منظور حفاظت از صاعقه - آلومینیوم، برنج، مس و سایر فلزات ضد زنگ. با این حال، این مواد بسیار گران هستند، بنابراین می توان از فولاد نیز استفاده کرد. طبق مقررات فنی (SNIP) برای بهره برداری نصب الکتریکیو قطعات رسانا، هادی های زمین باید سالانه از نظر آسیب مکانیکی و خوردگی آزمایش شوند. اگر قطر عناصر سیستم بیش از نصف کاهش یافته باشد، تعویض اجباری آنها ضروری است.

همچنین نه یک، بلکه به چندین میله فلزی که به زمین چسبیده اند نیاز خواهید داشت. در عین حال، اگرچه تعداد میله ها یک مقدار محاسبه شده است، اما به طور کلی پذیرفته شده است که برای یک طبقه یا خانه دو طبقه 3-4 میله کافی است. طول میله ها باید تقریباً 30 سانتی متر از عمق حداکثر انجماد خاک بیشتر شود.

میله ها توسط یک هادی الکتریکی، معمولاً سیمی از آلومینیوم، مس یا یک صفحه فولادی قلع شده به هم متصل می شوند. این یک حلقه بسته ایجاد می کند. از نظر خارجی، طرح شبیه حرف "Sh" است که در زمین حفر شده است.

توجه داشته باشید! بستن میله های سیم مجاز نیست به صورت دستییا انبردست این کار را نمی توان حتی در زمین های خانگی و حتی بیشتر از آن در سیستم حفاظت از صاعقه انجام داد.

اتصالات باید با جوشکاری، با استفاده از آستین چین دار یا پیچش سخت، یعنی با جوش سرد قطعات ایجاد شود. چنین اتصالاتی قابل اعتماد هستند، آنها در معرض واکنش نیستند و با گذشت زمان ضعیف نمی شوند. ساختار مونتاژ شده چیزی شبیه به این خواهد بود.

مهم! اتصال زمین برای میله صاعقه با یک حلقه ضروری است. برای این کار، حلقه حفاظت در برابر صاعقه به حلقه زمین ساختمان متصل می شود.

خطوط با یک نوار فولادی به هم متصل می شوند. در نتیجه کار انجام شده، کانتور کلی افزایش می یابد که تأثیر مثبتی بر ایمنی ساختمان دارد.

محل الکترود زمین

هم هادی پایین و هم هادی زمین باید در مکانی قرار گیرند که کودکان و حیوانات خانگی نتوانند به آن دسترسی داشته باشند. هر هادی زمینی می تواند باشد جسم بزرگاز فلز ساخته شده است، در حالی که هر چه سطح تماس آن با سطح بیشتر باشد، موثرتر است. چگونه می توان از الکترودهای زمینی از مش میلگرد استفاده کرد حمام چدنی، قطعات فولادی بستر و غیره

آب رسانای عالی الکتریسیته است. بر این اساس، الکترود زمین باید در جایی نصب شود که زمین خیس است. می توان به طور مصنوعی منطقه زمین را مرطوب کرد، مثلاً با هدایت جریان آب از سقف ساختمان به آنجا.

توجه داشته باشید! در خانه های دارای لوله کشی و سیستم گرمایش متمرکز، و همچنین در ساختمان های متصل به شبکه های برق زیرزمینی، زمین از قبل در دسترس است. بنابراین، چنین اشیایی نیازی به نصب صاعقه گیر اضافی ندارند.

منطقه حفاظتی میله صاعقه

برای محاسبه ناحیه محافظ می توانید از قانون نزدیک بودن این ناحیه به شکل مخروط مانند با زاویه 45 درجه در بالا استفاده کنید. اگر در مورد یک میله صاعقه گیر سیمی صحبت می کنیم، منطقه حفاظتی شبیه به یک منشور با سه وجه است که سیم به عنوان یک لبه عمل می کند. احتمال برخورد مستقیم صاعقه در چنین مناطقی بیش از 1٪ نیست. بنابراین اگر صاعقه گیر مثلاً در ارتفاع 10 متری قرار گیرد، ناحیه حفاظتی روی زمین نیز قطر 10 متری خواهد داشت.

روش دیگری برای محاسبه منطقه نگهبانی وجود دارد. در اینجا فرمول R = 1.732 h اعمال می شود، که در آن R قطر منطقه حفاظتی بالای بالاترین نقطه ساختمان است، h ارتفاع از بالاترین نقطه ساختمان تا قله میله صاعقه است.

محاسبه منطقه حفاظتی

بنابراین، اگر ارتفاع خانه 7 متر باشد و انتهای بالای میله برق گیر 3 متر بالاتر از بالاترین نقطه سقف باشد، قطر منطقه حفاظتی 5 متر و 20 سانتی متر خواهد بود. نتیجه یک مخروط با قطر در پایه - 9 متر و ارتفاع 10 متر است.

پذیرش سیستم های حفاظت در برابر صاعقه در حال بهره برداری

دستگاه های حفاظت از صاعقه برای کارگاه های ساختمانی توسط کمیسیون ویژه پذیرفته شده و قبل از نصب اموال ارزشمند در محل توسط مالک ساختمان مورد بهره برداری قرار می گیرد. ترکیب کمیسیون پذیرش توسط مشتری شی تعیین می شود. کمیته پذیرش متشکل از متخصصان حوزه های زیر است:

اقتصاد برق؛
پیمانکار؛
بازرسی آتش سوزی؛

مدارک زیر به کمیته پذیرش ارائه می شود:

پروژه های تایید شده برای ایجاد حفاظت در برابر صاعقه؛
برای انجام کارهای پنهان (نصب هادی های پایین و هادی های زمین که برای کنترل بصری قابل دسترسی نیستند) عمل می کند.
گواهی آزمایش دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه در برابر اثرات ثانویه صاعقه و ورود پتانسیل های بالا از طریق ارتباطات فلزی (اطلاعات در مورد مقاومت زمین برای حفاظت در برابر صاعقه، نتایج نظارت بر نصب دستگاه ها).

کمیسیون پذیرش، کار نصب انجام شده را در مورد ترتیب سیستم های حفاظت از صاعقه بررسی می کند.

پذیرش دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه در ساختمان های جدید با استفاده از گواهی پذیرش تجهیزات انجام می شود. شروع به کار دستگاه های حفاظت صاعقه پس از امضای گواهی نامه های تایید مراجع نظارتی و نظارتی مربوطه کشور انجام می شود.

پس از تکمیل پذیرش، گذرنامه برای سیستم های حفاظت در برابر صاعقه و گذرنامه برای هادی های زمین صادر می شود که در اختیار صاحب ساختمان یا مسئول اقتصاد برق است.

صاعقه گیرهای طبیعی

درختان مختلف به روش های مختلف با عملکرد حذف صاعقه کنار می آیند. مناسب ترین درختان توس، صنوبر و کاج هستند. با این حال، در سکونتگاه ها، توس بیشتر برای اهداف حفاظت از صاعقه کاربرد دارد، اما سعی می شود درختان مخروطی در مجاورت ساختمان ها کاشته نشوند، زیرا چوب آنها شکننده تر است.

گونه های درختی ذکر شده به دلیل سیستم ریشه ای که دارند نسبت به سایر گونه ها برتری دارند. درختانی که دارای بیشترین سیستم ریشه منشعب هستند و در سطح زمین کم عمق هستند، بهترین زمینه را دارند. بهتر است ریشه های چنین درختانی تا حدی روی سطح خاک قرار داشته باشند و به طرفین بادبزنند. وقتی به درخت برخورد می کند، بار الکتریکی فوراً به سیستم ریشه می رسد و به زمین می رود.

مهم! در هنگام رعد و برق باید از درختان پرهیز کرد زیرا احتمال اصابت رعد و برق به شدت افزایش می یابد.

ایجاد یک دستگاه حفاظت در برابر صاعقه چندان پیچیده نیست، اما نیاز به درک اولیه قوانین فیزیکی و رعایت مقررات فنی دارد. اگر اعتماد به نفس وجود ندارد، بهتر است از متخصصان کمک بگیرید.

مقدمه - در مورد نقش زمین در یک خانه خصوصی

خانه به تازگی ساخته یا خریداری شده است - در مقابل شما دقیقاً خانه گرامی است که اخیراً در یک طرح یا عکس در یک آگهی دیده اید. یا شاید بیش از یک سال است که در خانه خود زندگی می کنید و هر گوشه آن برای شما آشنا شده است. داشتن خانه شخصی عالی است، اما در کنار احساس آزادی، علاوه بر آن تعدادی مسئولیت نیز بر عهده شماست. و اکنون در مورد کارهای خانه صحبت نخواهیم کرد، بلکه در مورد نیازی به عنوان زمینه سازی برای یک خانه خصوصی صحبت خواهیم کرد. هر خانه خصوصی شامل سیستم های زیر است: شبکه برق، تامین آب و فاضلاب، سیستم گرمایش گاز یا برق. علاوه بر این، یک سیستم امنیتی و هشدار، تهویه، سیستم خانه هوشمند و غیره نصب شده است که به لطف این عناصر، یک خانه خصوصی به یک محیط زندگی راحت برای یک فرد مدرن تبدیل می شود. اما واقعاً به لطف انرژی الکتریکی که تجهیزات تمام سیستم های فوق را تغذیه می کند، زنده می شود.

نیاز به زمین

متأسفانه برق یک نقطه ضعف نیز دارد. تمام تجهیزات عمر مفیدی دارند، هر دستگاه قابلیت اطمینان خاصی دارد، بنابراین برای همیشه کار نخواهند کرد. علاوه بر این، هنگام طراحی یا نصب خود خانه، برق، ارتباطات یا تجهیزات، اشتباهاتی نیز ممکن است مرتکب شوند که بر ایمنی الکتریکی تأثیر بگذارد. به این دلایل ممکن است بخشی از شبکه برق آسیب ببیند. ماهیت تصادفات متفاوت است: اتصال کوتاه ممکن است رخ دهد که توسط سوئیچ های خودکار خاموش می شود یا ممکن است خرابی در کیس رخ دهد. مشکل این است که مشکل خرابی پنهان است. سیم کشی آسیب دیده بود، بنابراین بدنه اجاق برقی برق گرفت. با اقدامات زمینی نامناسب، تا زمانی که فردی به اجاق گاز دست نزند و دچار برق گرفتگی نشود، آسیب به هیچ وجه خود را نشان نخواهد داد. شوک الکتریکی به این دلیل اتفاق می افتد که جریان به دنبال مسیری به سمت زمین است و تنها هادی مناسب بدن انسان خواهد بود. این را نمی توان مجاز دانست.

ابتدا، بیایید به پیشروترین رویکرد برق در خانه - سیستم TN-S نگاه کنیم. در این سیستم هادی های پلی اتیلن و N در سرتاسر جدا شده اند و مصرف کننده نیازی به نصب زمین ندارد. فقط لازم است هادی پلی اتیلن را به گذرگاه اصلی زمین بیاورید و سپس هادی های زمین را از آن به وسایل برقی جدا کنید. چنین سیستمی هم به عنوان کابل و هم به عنوان خط هوایی اجرا می شود، در مورد دومی، یک VLI (خط بالای سر جدا شده) با استفاده از سیم های خود پشتیبانی (SIP) گذاشته می شود.

اما چنین شادی نصیب همه نمی شود زیرا خطوط انتقال هوایی قدیمی از سیستم زمین قدیمی - TN-C استفاده می کنند. ویژگی آن چیست؟ در این حالت ، PE و N در طول کل خط توسط یک هادی قرار می گیرند که در آن عملکرد هر دو هادی محافظ صفر و صفر کار ترکیب می شود - به اصطلاح هادی PEN. اگر قبلاً مجاز به استفاده از چنین سیستمی بود ، پس با معرفی نسخه 7 PUE در سال 2002 ، یعنی بند 1.7.80 ، استفاده از RCD ها در سیستم TN-C ممنوع شد. بدون استفاده از RCD ها نمی توان از هیچ گونه ایمنی الکتریکی صحبت کرد. این RCD است که وقتی عایق آسیب می بیند، به محض وقوع آن، برق را قطع می کند و نه در لحظه ای که شخص دستگاه اضطراری را لمس می کند. برای برآوردن تمام الزامات لازم، سیستم TN-C باید به TN-C-S ارتقا یابد.

در سیستم TN-C-S، یک هادی PEN نیز در امتداد خط گذاشته شده است. اما، اکنون، پاراگراف 1.7.102 PUE 7th ed. می گوید که اتصال مجدد هادی PEN باید در ورودی های خطوط هوایی به تاسیسات الکتریکی انجام شود. آنها معمولاً در قطب الکتریکی که ورودی از آن انجام می شود انجام می شود. هنگام اتصال مجدد به زمین، هادی PEN به PE و N جداگانه تقسیم می شود که به داخل خانه آورده می شود. هنجار اتصال مجدد به زمین در بند 1.7.103 از ویرایش PUE 7 آمده است. و 30 اهم یا 10 اهم (در صورت وجود دیگ گاز در خانه) است. در صورت کامل نشدن اتصال زمین در تیر، لازم است با Energosbyt که تیر برق، تابلو برق و ورودی منزل مصرف کننده در دپارتمان آن قرار دارد، تماس گرفته و به تخلفی که باید اصلاح شود اشاره کنید. در صورتی که تابلو در منزل قرار دارد، جداسازی PEN باید در این تابلو انجام شود و در نزدیکی خانه مجدداً اتصال زمین انجام شود.

در این فرم، TN-C-S با موفقیت عملیاتی می شود، اما با برخی رزروها:

اگر وضعیت خط هوایی نگرانی های جدی ایجاد کند: سیم های قدیمی در بهترین شرایط نیستند، به همین دلیل خطر شکستگی یا فرسودگی هادی PEN وجود دارد. این مملو از افزایش ولتاژ در محفظه های زمینی وسایل الکتریکی است، زیرا. مسیر جریان به خط از طریق صفر کار قطع می شود و جریان از اتوبوسی که جداسازی روی آن انجام شده است از طریق هادی محافظ صفر به جعبه دستگاه باز می گردد.
اگر زمین‌گذاری مجدد روی خط انجام نشود، این خطر وجود دارد که جریان خطا به تنها اتصال زمین مجدد وارد شود، که همچنین منجر به افزایش ولتاژ روی کیس می‌شود.

در هر دو مورد، ایمنی الکتریکی چیزهای زیادی را باقی می گذارد. راه حل این مشکلات سیستم TT است.

چگونه در خانه زمین را درست کنیم؟

برای اتصال به زمین کافی است یک الکترود عمودی شش متری را چکش کنید.

(برای بزرگنمایی کلیک کنید)

چنین زمینی بسیار فشرده به نظر می رسد ، می توان آن را حتی در زیرزمین نصب کرد ، هیچ سند نظارتی با این امر مغایرت ندارد. مراحل لازم برای اتصال زمین برای زمین نرم با مقاومت 100 اهم * متر شرح داده شده است. اگر خاک مقاومت بالاتری دارد، محاسبات اضافی مورد نیاز است، برای کمک در محاسبات و انتخاب مواد با متخصصان فنی ZANDZ.ru تماس بگیرید.

(برای بزرگنمایی کلیک کنید)

(برای بزرگنمایی کلیک کنید)

نصب همه این عناصر خانه را در برابر صاعقه، یا بهتر است بگوییم از خطر ناشی از ضربه مستقیم آن محافظت می کند.

دارای محافظ خارجی در برابر صاعقه
در این مورد، یک آبشار محافظ کلاسیک از دستگاه های کلاس 1، 2 و 3 که به صورت سری چیده شده اند نصب می شود. SPD کلاس 1 بر روی ورودی نصب می شود و جریان صاعقه مستقیم را محدود می کند. یک SPD کلاس 2 نیز در تابلوی ورودی یا در تابلو توزیع نصب می شود، اگر خانه بزرگ باشد و فاصله تابلوها بیش از 10 متر باشد، برای محافظت در برابر اضافه ولتاژهای القایی طراحی شده است، آنها را تا حدی محدود می کند. ولتاژ 2500 ولت. اگر خانه دارای وسایل الکترونیکی حساس است، بهتر است یک SPD کلاس 3 نصب شود که اضافه ولتاژ را تا سطح 1500 ولت محدود می کند؛ اکثر دستگاه ها می توانند چنین ولتاژی را تحمل کنند. SPD کلاس 3 مستقیماً در چنین دستگاه هایی نصب می شود.
بدون حفاظت در برابر صاعقه خارجی
برخورد صاعقه مستقیم به خانه در نظر گرفته نشده است، بنابراین نیازی به SPD کلاس 1 نیست. SPD های باقی مانده به همان روشی که در بند 1 توضیح داده شده نصب می شوند. انتخاب SPD همچنین به سیستم اتصال به زمین بستگی دارد، برای اطمینان از انتخاب صحیح، برای کمک با متخصصان فنی ZANDZ.ru تماس بگیرید.

تصویر بزرگ شده یک سپر با SPD نصب شده برای خانه
(برای بزرگنمایی کلیک کنید)

شماره p / p	برنج	کد فروشنده	تولید - محصول	تعداد
سیستم حفاظت در برابر صاعقه
1		دکل ترمینال هوای زندز عمودی 4 متر (فولاد ضد زنگ)	2
2		نگهدارنده صاعقه گیر GALMAR - دکل ZZ-201-004 به دودکش (فولاد ضد زنگ)	2
3		گیره GALMAR به صاعقه گیر - دکل GL-21105G برای هادی های پایین (فولاد ضد زنگ)	2
4		سیم فولادی با روکش مسی GALMAR (D8 میلی متر؛ سیم پیچ 50 متر)	1
5		سیم فولادی با روکش مسی GALMAR (D8 میلی متر؛ سیم پیچ 10 متر)	1
6		گیره GALMAR Downpipe برای هادی پایین (مس قلع اندود + برنج قلع اندود)	18
7		گیره سقف جهانی GALMAR برای هادی پایین (ارتفاع تا 15 میلی متر؛ فولاد گالوانیزه رنگ شده)	38
8		گیره GALMAR به نما/دیوار برای هادی پایین با ارتفاع (ارتفاع 15 میلی متر؛ فولاد گالوانیزه با رنگ آمیزی)	5
9