Niezależnie od tego, czy łączyć uziemienie i ochronę odgromową. Ochrona odgromowa i obwód uziemiający. Zewnętrzna i wewnętrzna ochrona odgromowa

Konieczność połączenia elektrycznego pętli uziemiającej instalacji odgromowej zainstalowanej bezpośrednio na budynku z pętlą uziemiającą instalacji elektrycznych wynika z aktualnych dokumentów regulacyjnych (PUE). Cytujemy dosłownie: „Urządzenia uziemiające do uziemienia ochronnego instalacji elektrycznych budynków i budowli oraz ochrony odgromowej 2. i 3. kategorii tych budynków i budowli z reguły powinny być powszechne”. Najczęściej spotykane są tylko kategorie 2 i 3, kategoria 1 obejmuje obiekty wybuchowe, którym stawiane są zwiększone wymagania w zakresie ochrony odgromowej. Jednakże istnienie wyrażenia „co do zasady” implikuje możliwość wyjątków.

Nowoczesne budynki biurowe, a obecnie mieszkalne zawierają wiele inżynieryjnych systemów podtrzymywania życia. Trudno sobie wyobrazić brak systemów wentylacji, gaszenia pożaru, monitoringu wizyjnego, kontroli dostępu itp. Naturalnie projektanci takich systemów obawiają się, że w wyniku działania pioruna „delikatna” elektronika ulegnie awarii. Jednocześnie praktycy mają pewne wątpliwości co do celowości łączenia konturów dwóch rodzajów uziemień i istnieje chęć „w granicach prawa” projektowania uziemień niepowiązanych elektrycznie. Czy takie podejście jest możliwe i czy faktycznie zwiększy bezpieczeństwo urządzeń elektronicznych?

Dlaczego konieczne jest łączenie pętli uziemiających?

Kiedy piorun uderza w piorunochron, w tym ostatnim pojawia się krótki impuls elektryczny o napięciu dochodzącym do setek kilowoltów. Z takimi Wysokie napięcie przebicie szczeliny między piorunochronem a konstrukcje metalowe domu, łącznie z kablami elektrycznymi. Konsekwencją tego będzie pojawienie się niekontrolowanych prądów, które mogą doprowadzić do pożaru, awarii elektroniki, a nawet zniszczenia elementów infrastruktury (np. rury wodne). Doświadczeni elektrycy mówią: „Daj piorunowi drogę, inaczej sama ją znajdzie”. Dlatego elektryczne podłączenie uziemień jest obowiązkowe.

Z tego samego powodu PUE zaleca łączenie elektryczne nie tylko uziemień znajdujących się w tym samym budynku, ale także uziemień obiektów sąsiadujących ze sobą geograficznie. Pojęcie to odnosi się do obiektów, których uziemienia są tak blisko siebie, że nie ma pomiędzy nimi strefy o zerowym potencjale. Połączenie kilku uziemień w jedno odbywa się zgodnie z normami PUE-7, pkt 1.7.55, poprzez połączenie elektrod uziemiających z przewodnikami elektrycznymi w ilości co najmniej dwóch sztuk. Ponadto przewodniki mogą być zarówno naturalne (na przykład metalowe elementy konstrukcji budynku), jak i sztuczne (druty, sztywne opony itp.).

Jedno wspólne czy oddzielne urządzenie uziemiające?

Przewody uziemiające do instalacji elektrycznych i ochrony odgromowej mają różne wymagania i ta okoliczność może być źródłem pewnych problemów. Przewód uziemiający do ochrony odgromowej musi w krótkim czasie skierować duży ładunek elektryczny do ziemi. Jednocześnie zgodnie z „Instrukcją ochrony odgromowej RD 34.21.122-87” ujednolicono konstrukcję elektrody uziemiającej. W przypadku piorunochronu zgodnie z niniejszą instrukcją wymagane są co najmniej dwa uziomy pionowe lub promieniowe poziome, z wyjątkiem kategorii ochrony odgromowej 1, gdy potrzebne są trzy takie kołki. Dlatego najczęstszą opcją uziemienia piorunochronu są dwa lub trzy pręty, każdy o długości około 3 m, połączone metalowym paskiem wkopanym co najmniej 50 cm w ziemię. Przy zastosowaniu części firmy ZANDZ taki uziemiacz okazuje się trwały i łatwy w montażu.

Zupełnie inną sprawą jest uziemienie instalacji elektrycznych. W normalnym przypadku nie powinna przekraczać 30 omów, a dla niektórych zastosowań opisanych w instrukcjach wydziałowych, na przykład dla sprzętu komórkowego, 4 omów lub nawet mniej. Takimi przewodnikami uziemiającymi są kołki o długości ponad 10 m lub nawet metalowe płytki umieszczane na dużej głębokości (do 40 m), gdzie nawet zimą nie dochodzi do zamarzania gleby. Stworzenie takiego piorunochronu z pogłębieniem dwóch lub więcej elementów o kilkadziesiąt metrów jest zbyt kosztowne.

Jeżeli parametry gruntu i wymagania dotyczące rezystancji pozwalają na wykonanie w budynku jednolitego uziemienia dla ochrony odgromowej i uziemienia instalacji elektrycznych, nie ma przeszkód, aby to zrobić. W innych przypadkach wykonuje się różne pętle uziemiające dla piorunochronów i instalacji elektrycznych, ale należy je połączyć elektrycznie, najlepiej w ziemi. Wyjątkiem jest użycie specjalnego sprzętu, który jest szczególnie wrażliwy na zakłócenia. Na przykład sprzęt do nagrywania dźwięku. Taki sprzęt wymaga osobnego, tak zwanego uziemienia technologicznego, co jest bezpośrednio wskazane w instrukcji. W takim przypadku wykonuje się oddzielne urządzenie uziemiające, które jest podłączone do systemu wyrównywania potencjałów budynku poprzez główną szynę uziemiającą. A jeśli takie połączenie nie jest przewidziane w instrukcji obsługi urządzenia, wówczas podejmowane są specjalne środki, aby zapobiec jednoczesnemu dotykaniu określonego sprzętu i metalowych części budynku przez ludzi.

Elektryczne połączenie uziemień

Obwód z kilkoma uziemieniami połączonymi elektrycznie zapewnia spełnienie różnych, czasami sprzecznych, wymagań dotyczących urządzeń uziemiających. Według PUE uziemienie, podobnie jak wiele innych metalowych elementów budynku, a także zainstalowanych w nim urządzeń, musi być połączone systemem wyrównywania potencjałów. Wyrównanie potencjału odnosi się do połączenia elektrycznego części przewodzących w celu osiągnięcia równości potencjałów. Rozróżnij główny i dodatkowy system wyrównywania potencjału. Uziemienia są podłączone do głównego systemu wyrównywania potencjałów, to znaczy są połączone ze sobą za pośrednictwem głównej szyny uziemiającej. Przewody łączące masy z tą szyną muszą być podłączone zgodnie z zasadą promieniową, to znaczy jedna gałąź z określonej szyny idzie tylko do jednej masy.

Aby zapewnić bezpieczną pracę całego systemu, bardzo ważne jest zastosowanie jak najbardziej niezawodnego połączenia masy z główną szyną uziemiającą, które nie zostanie zniszczone przez wyładowania atmosferyczne. Aby to zrobić, należy przestrzegać przepisów PUE i GOST R 50571.5.54-2013 „Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 5-54. Urządzenia uziemiające, przewody ochronne i przewody ochronne wyrównujące potencjały” dotyczące przekroju przewodów układu wyrównywania potencjałów i ich wzajemnego połączenia.

Jednak nawet bardzo wysokiej jakości system wyrównywania potencjałów nie gwarantuje braku skoków napięcia w sieci w przypadku uderzenia pioruna w budynek. Dlatego też, wraz z dobrze zaprojektowanymi pętlami uziemiającymi, urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) uchronią Cię przed problemami. Ochrona taka ma charakter wielostopniowy i selektywny. Oznacza to, że na obiekcie należy zainstalować zestaw SPD, którego dobór elementów nie jest łatwym zadaniem nawet dla doświadczonego specjalisty. Na szczęście dostępne są gotowe zestawy SPD do typowych zastosowań.

wnioski

Zalecenia Kodeksu instalacji elektrycznych dotyczące połączeń elektrycznych wszystkich pętli uziemiających w budynku są rozsądne i, jeśli zostaną prawidłowo wdrożone, nie tylko nie stwarzają zagrożenia dla złożonego sprzętu elektronicznego, ale wręcz przeciwnie, chronią go. W przypadku, gdy urządzenie jest wrażliwe na zakłócenia wyładowań atmosferycznych i wymaga własnego oddzielnego uziemienia, można zainstalować oddzielne uziemienie procesowe zgodnie z instrukcją dołączoną do urządzenia. Układ wyrównywania potencjałów, łączący różne pętle uziemień, musi zapewniać niezawodne połączenie elektryczne i w dużej mierze decyduje o ogólnym poziomie bezpieczeństwa elektrycznego w obiekcie, dlatego należy zwrócić na niego szczególną uwagę.

Zobacz też:

Drodzy Czytelnicy! Instrukcja jest obszerna, dlatego specjalnie dla Twojej wygody umożliwiliśmy nawigację po jej sekcjach (patrz poniżej). Jeśli masz pytania dotyczące doboru, obliczeń i projektowania instalacji uziemiających i odgromowych, napisz lub zadzwoń, chętnie pomogą!

Wprowadzenie - o roli uziemienia w prywatnym domu

Dom właśnie został wybudowany lub kupiony - przed tobą jest dokładnie ten ukochany dom, który niedawno widziałeś na szkicu lub zdjęciu w reklamie. A może mieszkasz Własny dom nie pierwszy rok i każdy jego zakątek stał się rodzimy. Posiadanie własnego domu jest wspaniałe, ale wraz z poczuciem wolności dodatkowo niesie ze sobą szereg obowiązków. A teraz nie będziemy rozmawiać o obowiązkach domowych, porozmawiamy o takiej potrzebie, jak uziemienie prywatnego domu. Każdy prywatny dom obejmuje następujące instalacje: sieć elektryczną, wodociągową i kanalizacyjną, ogrzewanie gazowe lub elektryczne. Dodatkowo instalowany jest system bezpieczeństwa, alarmowy, wentylacja, system inteligentnego domu itp. Dzięki tym elementom dom prywatny staje się komfortowym środowiskiem do życia nowoczesny mężczyzna. Ale tak naprawdę ożywa dzięki energii elektrycznej, która zasila urządzenia wszystkich powyższych systemów.

Potrzeba uziemienia

Niestety, prąd już tak Odwrotna strona. Cały sprzęt ma żywotność, każde urządzenie ma pewną niezawodność, więc nie będą działać wiecznie. Ponadto podczas projektowania lub instalowania samego domu, elektryków, komunikacji lub sprzętu można również popełnić błędy, które mogą mieć wpływ na bezpieczeństwo elektryczne. Z tych powodów część sieci elektrycznej może zostać uszkodzona. Charakter wypadków jest inny: mogą wystąpić zwarcia, które są wyłączane wyłączniki automatyczne i mogą wystąpić załamania organizmu. Trudność polega na tym, że problem awarii jest ukryty. Doszło do uszkodzenia okablowania, dlatego korpus kuchenki elektrycznej był pod napięciem. W przypadku nieprawidłowego uziemienia uszkodzenie nie ujawni się w żaden sposób, dopóki osoba nie dotknie pieca i nie dozna porażenia prądem. Do porażenia prądem dojdzie, ponieważ prąd będzie szukał drogi do ziemi, a jedynym odpowiednim przewodnikiem będzie ciało ludzkie. Nie można na to pozwolić.

Uszkodzenia takie stwarzają największe zagrożenie dla bezpieczeństwa ludzi, gdyż dla ich wczesnego wykrycia, a co za tym idzie zabezpieczenia się przed nimi, konieczne jest posiadanie uziemienia. W tym artykule omówiono, jakie działania należy podjąć, aby zorganizować uziemienie prywatnego domu lub domku.

O konieczności zainstalowania uziemienia w domu prywatnym decyduje system uziemienia, tj. tryb neutralny źródła prądu oraz sposób ułożenia przewodu zerowego ochronnego (PE) i zerowego roboczego (N). Istotny może być także rodzaj zasilania – linia napowietrzna lub kabel. Różnice konstrukcyjne w systemach uziemiających pozwalają wyróżnić trzy opcje zasilania prywatnego domu:

Główny system wyrównywania potencjału (OSUP) łączy wszystkie duże przewodzące części budynku, które normalnie nie mają potencjału elektrycznego, w jeden obwód z główną szyną uziemiającą. Rozważmy graficzny przykład wdrożenia EMS w instalacji elektrycznej budynku mieszkalnego.

Przyjrzyjmy się najpierw najbardziej postępowe podejście do zasilania domu w energię elektryczną - system TN-S. W tym systemie przewody PE i N są całkowicie oddzielone, a odbiorca nie musi instalować uziemienia. Konieczne jest jedynie doprowadzenie przewodu PE do głównej szyny uziemiającej, a następnie oddzielenie od niego przewodów uziemiających do urządzeń elektrycznych. System taki realizowany jest zarówno jako linia kablowa, jak i napowietrzna, w przypadku tej ostatniej VLI (izolowana linia napowietrzna) układana jest za pomocą przewodów samonośnych (SIP).

Ale takie szczęście nie przypada każdemu, ponieważ stare napowietrzne linie przesyłowe wykorzystują stary system uziemienia - TN-C. Jaka jest jego cecha? W tym przypadku PE i N są układane na całej długości linii jednym przewodem, w którym łączone są funkcje zarówno zerowego przewodu ochronnego, jak i zerowego przewodu roboczego - tzw. przewodu PEN. Jeżeli wcześniej dopuszczono stosowanie takiego układu, to wraz z wprowadzeniem w 2002 r. wydania 7. PUE, a mianowicie klauzuli 1.7.80, zakazano stosowania wyłączników różnicowoprądowych w systemie TN-C. Bez zastosowania wyłączników RCD nie można mówić o bezpieczeństwie elektrycznym. To RCD wyłącza zasilanie w przypadku uszkodzenia izolacji, a nie w momencie dotknięcia urządzenia awaryjnego. Aby spełnić wszystkie niezbędne wymagania, system TN-C musi zostać zmodernizowany do TN-C-S.

W układzie TN-C-S wzdłuż linii ułożony jest także przewód PEN. Ale teraz, akapit 1.7.102 PUE 7 wyd. mówi, że na wejściach linii napowietrznych do instalacji elektrycznych należy wykonać ponowne uziemienie przewodu PEN. Wykonuje się je z reguły na słupie elektrycznym, z którego realizowane jest wejście. Po wykonaniu ponownego uziemienia Oddział PEN-przewód oddzielający PE i N, które są wprowadzane do domu. Norma dotycząca ponownego uziemienia zawarta jest w paragrafie 1.7.103 PUE 7 wyd. i wynosi 30 omów lub 10 omów (jeśli istnieje kocioł gazowy). Jeżeli uziemienie na słupie nie zostanie wykonane, należy skontaktować się z firmą Energosbyt, w której dziale znajduje się słup elektryczny, tablica rozdzielcza i wejście do domu konsumenta, i wskazać naruszenie, które należy naprawić. Jeżeli rozdzielnica znajduje się w domu, należy w tej rozdzielnicy wykonać separację PEN, a ponowne uziemienie wykonać w pobliżu domu.

W tej formie TN-C-S działa z powodzeniem, ale z pewnymi zastrzeżeniami:

jeśli stan linii napowietrznej budzi poważne obawy: stare przewody nie są w najlepszym stanie, przez co istnieje ryzyko pęknięcia lub przepalenia przewodu PEN. Jest to obarczone zwiększonym napięciem na uziemionych obudowach urządzeń elektrycznych, ponieważ. ścieżka prądu do linii przez zero robocze zostanie przerwana, a prąd powróci z magistrali, na której dokonano separacji, przez zerowy przewód ochronny do obudowy urządzenia;
jeśli ponowne uziemienie nie zostanie wykonane na linii, istnieje niebezpieczeństwo, że prąd zwarciowy wpłynie do jedynego ponownego uziemienia, co również doprowadzi do wzrostu napięcia na obudowie.

W obu przypadkach bezpieczeństwo elektryczne pozostawia wiele do życzenia. Rozwiązaniem tych problemów jest system TT.

W systemie TT przewód PEN linii służy jako zero robocze, a indywidualne uziemienie wykonuje się osobno, które można zainstalować w pobliżu domu. Paragraf 1.7.59 PUE wyd. 7. przewiduje taki przypadek, gdy nie jest możliwe zapewnienie bezpieczeństwa elektrycznego i dopuszcza zastosowanie systemu TT. Należy zainstalować RCD i jego właściwa praca musi być zapewniony przez warunek Ra*Ia<=50 В (где Iа - ток срабатывания защитного устройства; Ra - суммарное сопротивление заземлителя). «Инструкция по устройству защитного заземления» 1.03-08 уточняет, что для соблюдения этого условия сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом, а в грунтах с высоким удельным сопротивлением - не более 300 Ом.

Jak wykonać uziemienie w domu?

Celem uziemienia domu prywatnego jest uzyskanie niezbędnej rezystancji uziemienia. W tym celu stosuje się elektrody pionowe i poziome, które razem powinny zapewnić niezbędny rozpływ prądu. Uziemniki pionowe nadają się do montażu w podłożu miękkim, natomiast w glebie kamienistej ich penetracja wiąże się z dużymi trudnościami. W takiej glebie odpowiednie są elektrody poziome.

Uziemienie ochronne i uziemienie odgromowe są wykonywane wspólnie, jeden przewód uziemiający będzie uniwersalny i będzie spełniał oba cele, jak stwierdzono w paragrafie 1.7.55 PUE 7 wyd. Dlatego przydatne będzie nauczenie się, jak ujednolicić ochronę odgromową i uziemienie. Aby wizualnie zobaczyć proces instalacji tych systemów, opis procesu uziemiania prywatnego domu zostanie podzielony na etapy.

Jako osobną pozycję należy wyróżnić uziemienie ochronne w sieci TN-S. Punktem wyjścia do instalacji uziemienia będzie rodzaj systemu elektroenergetycznego. Różnice w systemach elektroenergetycznych zostały omówione w poprzednim akapicie, więc wiemy, że dla sieci TN-S nie jest konieczne instalowanie uziemienia, przewód zerowy (uziemiający) pochodzi z linii - wystarczy podłączyć go do sieci główna szyna uziemiająca, a w domu będzie uziemienie. Ale nie można powiedzieć, że dom nie potrzebuje ochrony odgromowej. Oznacza to, że nie zwracając uwagi na etapy 1 i 2, możemy od razu przejść do etapów 3-5, patrz poniżej
Układy TN-C i TT zawsze wymagają uziemienia, więc przejdźmy do najważniejszej rzeczy.

Uziemienie ochronne instaluje się na słupie lub na ścianie domu, w zależności od miejsca oddzielenia przewodu PEN. Zaleca się umieszczenie elektrody uziemiającej w pobliżu głównej szyny uziemiającej. Jedyna różnica między TN-C i TT polega na tym, że w TN-C punkt uziemienia jest powiązany z punktem separacji PEN. Rezystancja uziemienia w obu przypadkach nie powinna przekraczać 30 omów w glebie o rezystywności 100 omów * m, na przykład gliny i 300 omów w glebie o oporności większej niż 1000 omów * m. Wartości są takie same, chociaż opieramy się na różnych standardach: dla systemu TN-C 1.7.103 PUE 7. edycja, a dla systemu TT - na klauzulach 1.7.59 PUE i 3.4.8. Instrukcja I 1.03-08. Ponieważ nie ma różnic w niezbędnych środkach, rozważymy ogólne rozwiązania dla tych dwóch systemów.

Do uziemienia wystarczy wbić sześciometrową elektrodę pionową.

(Kliknij, aby powiększyć)

Takie uziemienie okazuje się bardzo zwarte, można je zainstalować nawet w piwnicy, żadne dokumenty regulacyjne temu nie zaprzeczają. Niezbędne kroki w celu uziemienia opisano dla miękkiego podłoża o rezystancji 100 omów*m. Jeżeli grunt ma większą rezystancję wymagane są dodatkowe obliczenia, prosimy o kontakt w celu uzyskania pomocy w obliczeniach i doborze materiałów.

Jeżeli w domu zainstalowany jest kocioł gazowy, wówczas instalacja gazowa może wymagać uziemienia o rezystancji nie większej niż 10 omów, kierując się paragrafem 1.7.103 PUE 7 wyd. Wymóg ten powinien znaleźć odzwierciedlenie w projekcie zgazowania.
Następnie, aby osiągnąć normę, należy zainstalować 15-metrową pionową elektrodę uziemiającą, która jest instalowana w jednym miejscu.

(Kliknij, aby powiększyć)

Można go zainstalować w kilku punktach, na przykład w dwóch lub trzech, a następnie połączyć go z elektrodą poziomą w postaci paska wzdłuż ściany domu w odległości 1 m i na głębokości 0,5-0,7 m Zainstalowanie elektrody uziemiającej w kilku punktach będzie również służyć do celów ochrony odgromowej. Aby zrozumieć, jak to zrobić, przejdźmy do jego rozważenia.

Przed zainstalowaniem uziemienia należy natychmiast zdecydować, czy dom będzie chroniony przed piorunami. Jeśli więc konfiguracja przewodu uziemiającego dla uziemienia ochronnego może być dowolna, wówczas uziemienie dla ochrony odgromowej musi być określonego rodzaju. Instaluje się minimum 2 elektrody pionowe o długości 3 metrów, połączone elektrodą poziomą o takiej długości, aby pomiędzy kołkami znajdowała się odległość co najmniej 5 metrów. Wymóg ten zawarty jest w punkcie 2.26 RD 34.21.122-87. Takie uziemienie należy zamontować wzdłuż jednej ze ścian domu, będzie to swego rodzaju połączenie w ziemi dwóch przewodów odprowadzających spuszczonych z dachu. Jeśli jest kilka przewodów odprowadzających, właściwym rozwiązaniem jest ułożenie pętli uziemiającej dom w odległości 1 m od ścian na głębokości 0,5-0,7 m i zainstalowanie elektrody pionowej o długości 3 m na skrzyżowaniu z przewodem uziemiającym. przewód dolny.

(Kliknij, aby powiększyć)

Teraz czas dowiedzieć się, jak wykonać ochronę odgromową dla prywatnego domu. Składa się z dwóch części: zewnętrznej i wewnętrznej.

Wykonuje się go zgodnie z SO 153-34.21.122-2003 „Instrukcja montażu ochrony odgromowej budynków, budowli i komunikacji przemysłowej” (zwanej dalej CO) i RD 34.21.122-87 „Instrukcja montażu ochrony odgromowej budynków i budowli” (dalej: RD).

Ochrona budynków przed wyładowaniami atmosferycznymi odbywa się za pomocą piorunochronów. Piorunochron to urządzenie wznoszące się nad chroniony obiekt, za pomocą którego prąd pioruna, omijając chroniony obiekt, kierowany jest do ziemi. Składa się z piorunochronu, który bezpośrednio odbiera wyładowanie atmosferyczne, przewodu odprowadzającego i elektrody uziemiającej.

Piorunochrony instaluje się na dachu w taki sposób, aby niezawodność ochrony dla CO była większa niż 0,9, tj. prawdopodobieństwo przebicia się przez instalację odgromową nie powinno przekraczać 10%. Więcej o niezawodności ochrony przeczytasz w artykule „Ochrona odgromowa prywatnego domu”. Z reguły instaluje się je wzdłuż krawędzi kalenicy, jeśli dach jest dwuspadowy. Gdy dach jest mansardowy, czterospadowy lub nawet bardziej skomplikowany, na kominach można zamontować piorunochrony.
Wszystkie piorunochrony są połączone przewodami odprowadzającymi, przewody odprowadzające prowadzone są do urządzenia uziemiającego, które już mamy.

(Kliknij, aby powiększyć)

Zamontowanie tych wszystkich elementów zabezpieczy dom przed piorunem, a raczej przed niebezpieczeństwem, jakie stwarza jego bezpośrednie uderzenie.

Ochrona przeciwprzepięciowa domu odbywa się za pomocą SPD. Do ich instalacji konieczne jest uziemienie, ponieważ prąd jest kierowany do ziemi za pomocą zerowych przewodów ochronnych podłączonych do styków tych urządzeń. Opcje instalacji zależą od obecności lub braku zewnętrznej ochrony odgromowej.

Posiada zewnętrzną ochronę odgromową
W tym przypadku instaluje się klasyczną kaskadę ochronną z połączonych szeregowo urządzeń klas 1, 2 i 3. Na wejściu montowany jest SPD klasy 1, który ogranicza prąd bezpośredniego uderzenia pioruna. SPD klasy 2 instaluje się także w rozdzielnicy wejściowej lub w rozdzielnicy rozdzielczej, jeśli dom jest duży, a odległość między rozdzielnicami jest większa niż 10 m. Ma za zadanie chronić przed przepięciami indukowanymi, ogranicza je do poziomu 2500 V. Jeżeli w domu znajduje się wrażliwa elektronika, wskazane jest zainstalowanie SPD klasy 3, który ogranicza przepięcia do poziomu 1500 V, większość urządzeń jest w stanie wytrzymać takie napięcie. SPD klasy 3 instaluje się bezpośrednio na takich urządzeniach.
Brak zewnętrznej ochrony odgromowej
Bezpośrednie uderzenie pioruna w dom nie jest brane pod uwagę, więc nie ma potrzeby stosowania SPD klasy 1. Pozostałe SPD instaluje się w sposób opisany w pkt. 1. Dobór SPD zależy także od układu uziemienia, dla pewności prawidłowego doboru należy skontaktować się z .

Rysunek przedstawia dom z zamontowanym uziemieniem ochronnym, zewnętrzną instalacją odgromową i kombinowanym SPD klasy 1 + 2 + 3, przeznaczonym do montażu w systemie TT.

Kompleksowa ochrona domu: uziemienie ochronne, zewnętrzna instalacja odgromowa oraz
kombinowany SPD klasy 1+2+3, przeznaczony do montażu w systemie TT
(Kliknij, aby powiększyć)

Powiększony obraz tarczy z zainstalowanym SPD dla domu
(Kliknij, aby powiększyć)

Nie. p/s	Ryż	kod dostawcy	Produkt	Ilość
System ochrony odgromowej
1		ZANDZ Maszt terminala wentylacyjnego pionowy 4 m (stal nierdzewna)	2
2		GALMAR Uchwyt do piorunochronu - maszt ZZ-201-004 do komina (stal nierdzewna)	2
3		GALMAR Zacisk do piorunochronu - maszt GL-21105G do przewodów odprowadzających (stal nierdzewna)	2
4		GALMAR Drut stalowy miedziowany (D8 mm; cewka 50 metrów)	1
5		GALMAR Drut stalowy miedziowany (D8 mm; zwój 10 metrów)	1
6		GALMAR Zacisk rury spustowej do przewodu odprowadzającego (miedź ocynowana + mosiądz ocynowany)	18
7		GALMAR Uniwersalny zacisk dachowy do przewodu odprowadzającego (wysokość do 15 mm; stal ocynkowana malowana)	38
8		GALMAR Zacisk do elewacji/ściany dla przewodu odprowadzającego z podwyższeniem (wysokość 15 mm; stal ocynkowana malowana)	5
9

MINISTERSTWO ENERGII FEDERACJI ROSYJSKIEJ

ZATWIERDZONY
zamówienie Ministerstwa Energii Rosji
z dnia 30.06.2003 nr 280

INSTRUKCJA OCHRONY ODGROMOWEJ BUDYNKÓW, KONSTRUKCJI I ŁĄCZNOŚCI PRZEMYSŁOWEJ

SO 153-34.21.122-2003

UDC 621.316(083.13)

Instrukcja dotyczy wszystkich typów budynków, budowli i komunikacji przemysłowej, niezależnie od przynależności wydziałowej i formy własności.

Dla menedżerów i specjalistów organizacji projektowych i operacyjnych.

1. WSTĘP

Instrukcja montażu ochrony odgromowej budynków, budowli i komunikacji przemysłowej (zwana dalej Instrukcją) ma zastosowanie do wszystkich typów budynków, budowli i komunikacji przemysłowej, niezależnie od przynależności wydziałowej i formy własności.

Instrukcja przeznaczona jest do stosowania przy opracowywaniu projektów, budowie, eksploatacji, a także przy rekonstrukcji budynków, budowli i komunikacji przemysłowej.

W przypadku, gdy wymagania przepisów branżowych są bardziej rygorystyczne niż w niniejszej Instrukcji, przy opracowywaniu ochrony odgromowej zaleca się uwzględnienie wymagań branżowych. Zaleca się podjęcie działań również wtedy, gdy nie da się połączyć wskazówek zawartych w Instrukcji z cechami technologicznymi zabezpieczanego obiektu. W takim przypadku stosowane środki i metody ochrony odgromowej dobierane są w oparciu o warunek zapewnienia wymaganej niezawodności.

Przy opracowywaniu projektów budynków, budowli i komunikacji przemysłowej, oprócz wymagań Instrukcji, uwzględnia się dodatkowe wymagania dotyczące wdrożenia ochrony odgromowej innych obowiązujących norm, przepisów, instrukcji, norm państwowych.

Normalizując ochronę odgromową zakłada się, że żadne z jej urządzeń nie może zapobiec rozwojowi wyładowań atmosferycznych.

Stosowanie normy przy wyborze ochrony odgromowej znacznie zmniejsza ryzyko uszkodzeń spowodowanych uderzeniem pioruna.

Rodzaj i rozmieszczenie urządzeń odgromowych dobiera się już na etapie projektowania nowego obiektu, tak aby maksymalnie wykorzystać jego elementy przewodzące. Ułatwi to opracowanie i wdrożenie urządzeń odgromowych w połączeniu z samym budynkiem, poprawi jego estetykę, zwiększy skuteczność ochrony odgromowej, zminimalizuje jej koszt i koszty robocizny.

2. POSTANOWIENIA OGÓLNE

2.1. Warunki i definicje

Uderzenie pioruna w ziemię to wyładowanie elektryczne pochodzenia atmosferycznego pomiędzy chmurą burzową a ziemią, składające się z jednego lub więcej impulsów prądowych.

Punkt uderzenia – punkt, w którym piorun zetknie się z ziemią, budynkiem lub urządzeniem odgromowym. Uderzenie pioruna może mieć wiele punktów wytrzymałości.

Obiekt chroniony – budynek lub obiekt, jego część lub przestrzeń, dla której wykonano ochronę odgromową, spełniający wymagania niniejszej normy.

Urządzenie odgromowe – system pozwalający na ochronę budynku lub budowli przed skutkami wyładowań atmosferycznych. Obejmuje urządzenia zewnętrzne i wewnętrzne. W szczególnych przypadkach ochrona odgromowa może składać się wyłącznie z urządzeń zewnętrznych lub tylko wewnętrznych.

Urządzenia zabezpieczające przed bezpośrednim uderzeniem pioruna (piorunochrony) - kompleks składający się z piorunochronów, przewodów odprowadzających i uziomów.

Urządzenia odgromowe wtórne to urządzenia ograniczające działanie pól elektrycznych i magnetycznych wyładowań atmosferycznych.

Urządzenia wyrównujące potencjały – elementy urządzeń zabezpieczających ograniczające różnicę potencjałów na skutek rozprzestrzeniania się prądu piorunowego.

Piorunochron – część piorunochronu przeznaczona do przechwytywania piorunów.

Przewód odprowadzający (zejście) - część piorunochronu przeznaczona do skierowania prądu piorunowego z piorunochronu do elektrody uziemiającej.

Urządzenie uziemiające - połączenie przewodów uziemiających i uziemiających.

Przewód uziemiający - część przewodząca lub zestaw połączonych ze sobą części przewodzących, które są w kontakcie elektrycznym z ziemią bezpośrednio lub za pośrednictwem ośrodka przewodzącego.

Pętla uziemiająca – przewód uziemiający w postaci zamkniętej pętli wokół budynku w ziemi lub na jego powierzchni.

Rezystancja urządzenia uziemiającego jest stosunkiem napięcia na urządzeniu uziemiającym do prądu płynącego z przewodu uziemiającego do ziemi.

Napięcie na urządzeniu uziemiającym to napięcie, które pojawia się, gdy prąd spływa z elektrody uziemiającej do ziemi pomiędzy punktem wprowadzenia prądu do elektrody uziemiającej a strefą zerowego potencjału.

Połączone zbrojenie metalowe - wzmocnienie konstrukcji żelbetowych budynku (konstrukcji), które zapewnia ciągłość elektryczną.

Niebezpieczne iskrzenie – niedopuszczalne wyładowanie elektryczne wewnątrz chronionego obiektu, spowodowane uderzeniem pioruna.

Bezpieczna odległość - minimalna odległość pomiędzy dwoma elementami przewodzącymi na zewnątrz lub wewnątrz chronionego obiektu, w których nie może powstać pomiędzy nimi niebezpieczne iskrzenie.

Urządzenie przeciwprzepięciowe – urządzenie przeznaczone do ograniczania przepięć pomiędzy elementami chronionego obiektu (np. ogranicznik przepięć, ogranicznik nieliniowy lub inne urządzenie zabezpieczające).

Piorunochron samodzielny – piorunochron, którego piorunochrony i przewody odprowadzające umieszczone są w taki sposób, aby droga prądu piorunowego nie stykała się z chronionym obiektem.

Piorunochron instalowany na chronionym obiekcie - piorunochron, którego piorunochrony i przewody odprowadzające są umieszczone w taki sposób, aby część prądu piorunowego mogła przedostać się przez chroniony obiekt lub jego uziom.

Strefą ochronną piorunochronu jest przestrzeń w sąsiedztwie piorunochronu o określonej geometrii, charakteryzująca się tym, że prawdopodobieństwo uderzenia pioruna w obiekt znajdujący się w całości w jego objętości nie przekracza zadanej wartości.

Dopuszczalne prawdopodobieństwo przebicia pioruna - maksymalne dopuszczalne prawdopodobieństwo P uderzenia pioruna w obiekt chroniony piorunochronami.

Niezawodność ochrony definiuje się jako 1 - R.

Łączność przemysłowa - kable elektroenergetyczne i informacyjne, rurociągi przewodzące, rurociągi nieprzewodzące z wewnętrznym czynnikiem przewodzącym.

2.2. Klasyfikacja budynków i budowli według urządzeń odgromowych

O klasyfikacji obiektów decyduje niebezpieczeństwo uderzenia pioruna dla samego obiektu i jego otoczenia.

Bezpośrednimi niebezpiecznymi skutkami wyładowań atmosferycznych są pożary, uszkodzenia mechaniczne, obrażenia ludzi i zwierząt, a także uszkodzenia sprzętu elektrycznego i elektronicznego. Konsekwencją uderzenia pioruna mogą być eksplozje i uwolnienie niebezpiecznych produktów - radioaktywnych i toksycznych chemikaliów, a także bakterii i wirusów.

Uderzenia piorunów mogą być szczególnie niebezpieczne dla systemów informatycznych, systemów sterowania, sterowania i zasilania. W przypadku urządzeń elektronicznych instalowanych w obiektach o różnym przeznaczeniu wymagana jest specjalna ochrona.

Rozważane obiekty można podzielić na zwykłe i specjalne.

Obiekty zwykłe - budynki mieszkalne, administracyjne oraz budynki i budowle o wysokości nie większej niż 60 m, przeznaczone do handlu, produkcji przemysłowej, rolnictwa.

Obiekty specjalne:
przedmioty stwarzające zagrożenie dla bezpośredniego otoczenia;
przedmioty stwarzające zagrożenie dla środowiska społecznego i fizycznego (obiekty, które pod wpływem uderzenia pioruna mogą powodować szkodliwe emisje biologiczne, chemiczne i radioaktywne);
inne obiekty, dla których można zapewnić szczególną ochronę odgromową, np. budynki o wysokości powyżej 60 m, place zabaw, konstrukcje tymczasowe, obiekty w budowie.

W tabeli. 2.1 podaje przykłady podziału obiektów na cztery klasy.

Tabela 2.1

Przykłady klasyfikacji obiektów

Obiekt	Rodzaj obiektu	Skutki uderzenia pioruna
Zwykły	Dom	Awaria instalacji elektrycznej, pożar i uszkodzenie mienia. Zwykle niewielkie uszkodzenia obiektów znajdujących się w miejscu uderzenia pioruna lub dotkniętych jego kanałem
	Gospodarstwo rolne	Początkowo pożar i niebezpieczny przeskok napięcia, później utrata zasilania grożąca śmiercią zwierząt na skutek awarii elektronicznego układu sterowania wentylacją, dostawą paszy itp.
	Teatr; szkoła; Dom handlowy; obiekt sportowy	Awaria zasilania (np. oświetlenia), która może wywołać panikę. Awaria systemu sygnalizacji pożaru powodująca opóźnienie w gaszeniu pożaru
	Bank; Firma ubezpieczeniowa; Biuro komercyjne	Awaria zasilania (np. oświetlenia), która może wywołać panikę. Awaria systemu sygnalizacji pożaru powodująca opóźnienie w gaszeniu pożaru. Utrata komunikacji, awarie komputerów połączone z utratą danych
	Szpital; przedszkole; Dom opieki	Awaria zasilania (np. oświetlenia), która może wywołać panikę. Awaria systemu sygnalizacji pożaru powodująca opóźnienie w gaszeniu pożaru. Utrata komunikacji, awarie komputerów połączone z utratą danych. Konieczność pomocy osobom ciężko chorym i unieruchomionym
	Przedsiębiorstwa przemysłowe	Dodatkowe konsekwencje w zależności od warunków produkcji - od drobnych uszkodzeń do dużych uszkodzeń na skutek ubytków produktu
	Muzea i stanowiska archeologiczne	Nieodwracalna utrata wartości kulturowych
Specjalny z ograniczonym niebezpieczeństwem	Środki transportu; elektrownie; branże niebezpieczne pożarowo	Niedopuszczalne naruszenie usług publicznych (telekomunikacja). Pośrednie zagrożenie pożarowe dla obiektów sąsiadujących
Szczególny, niebezpieczny dla bezpośredniego otoczenia	Rafinerie ropy naftowej; stacje benzynowe; produkcja petard i sztucznych ogni	Pożary i eksplozje wewnątrz obiektu i w jego bezpośrednim sąsiedztwie
Specjalny, niebezpieczny dla środowiska	Fabryka chemiczna; Elektrownia jądrowa; fabryki i laboratoria biochemiczne	Pożar i uszkodzenie sprzętu mające szkodliwe skutki dla środowiska

Podczas budowy i przebudowy dla każdej klasy obiektów wymagane jest określenie niezbędnych poziomów niezawodności ochrony przed bezpośrednim uderzeniem pioruna (DSL). Przykładowo dla zwykłych obiektów można zaproponować cztery poziomy niezawodności ochrony, wskazane w tabeli. 2.2.

Tabela 2.2

Poziomy ochrony przed PIP dla zwykłych obiektów

Poziom ochrony	Niezawodność ochrony przed PUM
I	0,98
II	0,95
III	0,90
IV	0,80

Dla obiektów specjalnych minimalny dopuszczalny poziom niezawodności ochrony przed PIP ustala się w granicach 0,9-0,999, w zależności od stopnia jego znaczenia społecznego i dotkliwości oczekiwanych konsekwencji z PIP, w porozumieniu z organami kontroli państwowej.

Na życzenie klienta projekt może obejmować poziom niezawodności przekraczający maksymalny dopuszczalny.

2.3. Parametry prądu piorunowego

Parametry prądów piorunowych są niezbędne do obliczania skutków mechanicznych i cieplnych oraz do standaryzacji środków ochrony przed oddziaływaniami elektromagnetycznymi.

2.3.1. Klasyfikacja skutków prądów piorunowych

Dla każdego stopnia ochrony odgromowej należy określić maksymalne dopuszczalne parametry prądu piorunowego. Dane podane w normie odnoszą się do oświetlenia dolnego i górnego.

Stosunek polaryzacji wyładowań atmosferycznych zależy od położenia geograficznego obszaru. W przypadku braku danych lokalnych przyjmuje się, że stosunek ten wynosi 10% dla wyładowań prądami dodatnimi i 90% dla wyładowań prądami ujemnymi.

Mechaniczne i termiczne skutki wyładowań atmosferycznych wynikają z wartości szczytowej prądu I, całkowitego ładunku Q całkowitego, ładunku impulsu Q imp i energii właściwej W/R. Największe wartości tych parametrów obserwuje się dla wyładowań dodatnich.

Uszkodzenia spowodowane przez indukowane przepięcia wynikają ze stromości czoła prądu piorunowego. Nachylenie jest oceniane w granicach 30% i 90% najwyższej wartości prądu. Największą wartość tego parametru obserwuje się w kolejnych impulsach wyładowań ujemnych.

2.3.2. Parametry prądów piorunowych proponowane do standaryzacji środków ochrony przed bezpośrednim uderzeniem pioruna

Wartości obliczonych parametrów dla tych przyjętych w tabeli. 2.2 poziomy bezpieczeństwa (ze stosunkiem 10% do 90% pomiędzy udziałami wyładowań dodatnich i ujemnych) podano w tabeli. 2.3.

Tabela 2.3

Zgodność parametrów prądu piorunowego i poziomów ochrony

2.3.3. Gęstość piorunów uderzających w ziemię

Gęstość uderzeń pioruna w ziemię, wyrażoną liczbą uderzeń na 1 km 2 powierzchni ziemi w ciągu roku, określa się na podstawie obserwacji meteorologicznych w miejscu lokalizacji obiektu.

Jeżeli gęstość pioruna uderzającego w ziemię N g nie jest znana, można ją obliczyć za pomocą następującego wzoru 1/(km 2 rok):

, (2.1)

gdzie Td to średni czas trwania burzy w godzinach, określony na podstawie regionalnych map intensywności aktywności burzowej.

2.3.4. Parametry prądów piorunowych proponowane do standaryzacji środków ochrony przed elektromagnetycznym działaniem piorunów

Oprócz skutków mechanicznych i termicznych, prąd piorunowy wytwarza silne impulsy promieniowania elektromagnetycznego, które mogą powodować uszkodzenia systemów, w tym sprzętu komunikacyjnego, sterującego, automatyki, urządzeń obliczeniowych i informatycznych itp. Te złożone i drogie systemy są wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłu i biznes. Ich uszkodzenie na skutek uderzenia pioruna jest wysoce niepożądane zarówno ze względów bezpieczeństwa, jak i ekonomicznych.

Uderzenie pioruna może zawierać pojedynczy impuls prądowy lub składać się z sekwencji impulsów oddzielonych odstępami czasu, podczas których przepływa słaby prąd następczy. Parametry impulsu prądowego pierwszej składowej różnią się znacznie od charakterystyk impulsów kolejnych składowych. Poniżej przedstawiono dane charakteryzujące obliczone parametry impulsów prądowych pierwszego i kolejnych impulsów (tabele 2.4 i 2.5) oraz prądu długotrwałego (tabela 2.6) w przerwach między impulsami dla zwykłych obiektów przy różnych stopniach ochrony.

Tabela 2.4

Parametry pierwszego impulsu prądu piorunowego

Bieżący parametr	Poziom ochrony
Bieżący parametr	I	II	III, IV
Maksymalny prąd I, kA	200	150	100
Czas narastania T1, µs	10	10	10
Półczas T2, µs	350	350	350
Ładuj w impulsie Qsum *, C	100	75	50
Specyficzna energia impulsu W/R**, MJ/Ohm	10	5,6	2,5

________________
* Ponieważ znaczna część całkowitego ładunku Qsum przypada na pierwszy impuls, przyjmuje się, że całkowity ładunek wszystkich krótkich impulsów jest równy podanej wartości.
** Ponieważ znaczna część całkowitej energii właściwej W/R występuje w pierwszym impulsie, przyjmuje się, że całkowity ładunek wszystkich krótkich impulsów jest równy podanej wartości.

Tabela 2.5

Parametry kolejnego impulsu prądu piorunowego

Tabela 2.6

Parametry prądu piorunowego długotrwałego w odstępie między impulsami

______________
* Q dl - ładunek wywołany długotrwałym przepływem prądu w okresie pomiędzy dwoma impulsami prądu piorunowego.

Średni prąd jest w przybliżeniu równy Q dl /T.

Kształt impulsów prądu określa się za pomocą następującego wyrażenia:

gdzie I jest maksymalnym prądem;
h - współczynnik korygujący wartość prądu maksymalnego;
t - czas;
τ 1 - stała czasowa frontu;
τ 2 jest stałą czasową zaniku.

Wartości parametrów zawartych we wzorze (2.2), opisującym zmianę prądu piorunowego w czasie, podano w tabeli. 2.7.

Tabela 2.7

Wartości parametrów do obliczania kształtu impulsu prądu piorunowego

Parametr	Pierwszy impuls			Kolejny impuls
	Poziom ochrony			Poziom ochrony
	I	II	III, IV	I	II	III, IV
Ja, kA	200	150	100	50	37,5	25
H	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

Długi impuls można przyjąć jako prostokątny o średnim prądzie I i czasie trwania T odpowiadającym danym w tabeli. 2.6.

3. OCHRONA PRZED BEZPOŚREDNIM PIORUNEM

3.1. Kompleks środków ochrony odgromowej

Zespół urządzeń odgromowych budynków lub budowli obejmuje urządzenia zabezpieczające przed bezpośrednim uderzeniem pioruna (zewnętrzny system ochrony odgromowej - MZS) oraz urządzenia chroniące przed wtórnym działaniem piorunów (wewnętrzny LZS). W szczególnych przypadkach ochrona odgromowa może składać się wyłącznie z urządzeń zewnętrznych lub tylko wewnętrznych. Generalnie część prądów piorunowych przepływa przez elementy wewnętrznej ochrony odgromowej.

Zewnętrzny LLM można odizolować od konstrukcji (osobno stojące piorunochrony lub kable, a także sąsiednie konstrukcje, które pełnią rolę naturalnych piorunochronów) lub można je zainstalować na chronionej konstrukcji, a nawet stanowić jej część.

Wewnętrzne urządzenia odgromowe mają na celu ograniczenie skutków elektromagnetycznych prądu piorunowego i zapobieganie powstawaniu iskier wewnątrz chronionego obiektu.

Prądy piorunowe wpadające do piorunochronów kierowane są poprzez system przewodów odprowadzających (zejściowych) do przewodu uziemiającego i rozprowadzane w ziemi.

3.2. Zewnętrzna instalacja odgromowa

Zewnętrzny MZS składa się zazwyczaj z piorunochronów, przewodów odprowadzających i elektrod uziemiających. W przypadku wykonania specjalnego ich materiał i przekroje muszą odpowiadać wymaganiom tabeli. 3.1.

Tabela 3.1

Przekroje materiałowe i minimalne elementów zewnętrznego ISM

Notatka. Wskazane wartości mogą zostać zwiększone w zależności od zwiększonej korozji lub wpływów mechanicznych.

3.2.1. Piorunochrony

3.2.1.1. Uwagi ogólne

Piorunochrony mogą być specjalnie instalowane, w tym na obiekcie, lub ich funkcje pełnią elementy konstrukcyjne chronionego obiektu; w tym drugim przypadku nazywane są one piorunochronami naturalnymi.

Piorunochrony mogą składać się z dowolnej kombinacji następujących elementów: prętów, naciągniętych drutów (kable), przewodów siatkowych (siatek).

3.2.1.2. Naturalne piorunochrony

Za naturalne piorunochrony można uznać następujące elementy konstrukcyjne budynków i budowli:

Tabela 3.2

Grubość dachu, rury lub korpusu zbiornika, pełniąca rolę naturalnego piorunochronu

3.2.2. Przewodniki dolne

3.2.2.1. Uwagi ogólne

Aby zmniejszyć prawdopodobieństwo wystąpienia niebezpiecznego iskrzenia, przewody odprowadzające należy tak ułożyć, aby pomiędzy miejscem zniszczenia a ziemią:

3.2.2.2. Lokalizacja przewodów odprowadzających w urządzeniach odgromowych odizolowanych od chronionego obiektu

Jeżeli piorunochron składa się z prętów zamontowanych na oddzielnych wspornikach (lub jednym wsporniku), na każdy wspornik należy przewidzieć co najmniej jeden przewód odprowadzający.

Jeżeli piorunochron składa się z oddzielnych poziomych przewodów (kabli) lub jednego przewodu (kabla), wymagany jest co najmniej jeden przewód odprowadzający na każdym końcu kabla.

Jeżeli piorunochron jest konstrukcją siatkową zawieszoną nad chronionym obiektem, na każdą jego podporę wymagany jest co najmniej jeden przewód odprowadzający. Całkowita liczba przewodów odprowadzających musi wynosić co najmniej dwa.

3.2.2.3. Lokalizacja przewodów odprowadzających dla nieizolowanych urządzeń odgromowych

Przewody odprowadzające układa się wzdłuż obwodu chronionego obiektu w taki sposób, aby średnia odległość między nimi była nie mniejsza niż wartości podane w tabeli. 3.3.

Przewody odprowadzające łączone są poziomymi pasami przy powierzchni gruntu i co 20 m na wysokości budynku.

Tabela 3.3

Średnie odległości pomiędzy przewodami odprowadzającymi w zależności od stopnia ochrony

Poziom ochrony	Średni dystans, m
I	10
II	15
III	20
IV	25

3.2.2.4. Instrukcje dotyczące ułożenia przewodów odprowadzających

Pożądane jest, aby przewody odprowadzające były równomiernie rozmieszczone na obwodzie chronionego obiektu. Jeśli to możliwe, układa się je w pobliżu narożników budynków.

Przewody odprowadzające nieizolowane od chronionego obiektu układa się w następujący sposób:

W rurach spustowych nie należy układać przewodów odprowadzających. Zaleca się układanie przewodów dolnych w możliwie największej odległości od drzwi i okien.

Przewody odprowadzające układa się w linie proste i pionowe, tak aby droga do ziemi była jak najkrótsza. Nie zaleca się układania przewodów w formie pętli.

3.2.2.5. Naturalne elementy przewodów odprowadzających

Za naturalne przewody odprowadzające można uznać następujące elementy konstrukcyjne budynków:

Uważa się, że zbrojenie metalowe konstrukcji żelbetowych zapewnia ciągłość elektryczną, jeżeli spełnia następujące warunki:

Nie ma potrzeby układania pasów poziomych, jeśli jako przewody odprowadzające stosowane są metalowe ramy budynku lub stalowe zbrojenie żelbetonu.

3.2.3. Uziemniki

3.2.3.1. Uwagi ogólne

We wszystkich przypadkach, za wyjątkiem zastosowania piorunochronu samodzielnego, uziom odgromowy należy łączyć z uziomami instalacji elektrycznych i środków komunikacji. Jeżeli ze względów technologicznych konieczne jest rozdzielenie tych uziemników, należy je połączyć we wspólny układ wykorzystując układ wyrównywania potencjałów.

3.2.3.2. Specjalnie ułożone elektrody uziemiające

Zaleca się stosowanie następujących rodzajów elektrod uziemiających: jeden lub więcej obwodów, elektrod pionowych (lub nachylonych), elektrod promieniowo rozbieżnych lub pętli uziemiającej ułożonej na dnie wykopu, siatek uziemiających.

Głęboko zakopane elektrody uziemiające są skuteczne, jeśli oporność gruntu maleje wraz z głębokością, a na dużych głębokościach okazuje się znacznie mniejsza niż na poziomie zwykłej lokalizacji.

Przewód uziemiający w postaci konturu zewnętrznego najlepiej układać na głębokości co najmniej 0,5 m od powierzchni ziemi i w odległości co najmniej 1 m od ścian. Elektrody uziemiające muszą być umieszczone na głębokości co najmniej 0,5 m poza chronionym obiektem i być możliwie równomiernie rozmieszczone; w takim przypadku należy dążyć do minimalizacji ich wzajemnego ekranowania.

Głębokość ułożenia i rodzaj uziomów dobiera się pod kątem zapewnienia minimalnej korozji, a także możliwie najmniejszej sezonowej zmiany rezystancji uziemienia na skutek wysychania i zamarzania gruntu.

3.2.3.3. Naturalne elektrody uziemiające

Jako elektrody uziemiające można zastosować połączone ze sobą zbrojenie żelbetowe lub inne podziemne konstrukcje metalowe spełniające wymagania punktu 3.2.2.5. Jeżeli jako elektrody uziemiające stosowane jest zbrojenie żelbetowe, na miejsca jego połączeń stawiane są zwiększone wymagania, aby wykluczyć mechaniczne zniszczenie betonu. W przypadku stosowania betonu sprężonego należy wziąć pod uwagę możliwe konsekwencje przepływu prądu piorunowego, który może powodować niedopuszczalne obciążenia mechaniczne.

3.2.4. Mocowanie i łączenie elementów zewnętrznego LSM

3.2.4.1. Zapięcie

Piorunochrony i przewody odprowadzające są sztywno zamocowane, aby zapobiec rozerwaniu lub poluzowaniu mocowania przewodów pod wpływem sił elektrodynamicznych lub przypadkowych wpływów mechanicznych (na przykład podmuchu wiatru lub opadającej warstwy śniegu).

3.2.4.2. Znajomości

Liczba połączeń przewodów została zredukowana do minimum. Połączenia wykonuje się poprzez spawanie, lutowanie, możliwe jest także włożenie w ucho zaciskowe lub mocowanie śrubowe.

3.3. Wybór piorunochronów

3.3.1. Uwagi ogólne

Wyboru rodzaju i wysokości piorunochronów dokonuje się w oparciu o wartości wymaganej niezawodności R z. Obiekt uważa się za chroniony, jeśli całość wszystkich jego piorunochronów zapewnia niezawodność ochrony co najmniej R s.

We wszystkich przypadkach system ochrony przed bezpośrednim uderzeniem pioruna dobiera się tak, aby maksymalnie wykorzystać naturalne piorunochrony, a w przypadku, gdy zapewniana przez nie ochrona jest niewystarczająca – w połączeniu ze specjalnie zamontowanymi piorunochronami.

Ogólnie rzecz biorąc, doboru piorunochronów należy dokonywać za pomocą odpowiednich programów komputerowych, które potrafią obliczyć strefy ochronne lub prawdopodobieństwo uderzenia pioruna w obiekt (grupę obiektów) o dowolnej konfiguracji z dowolnym rozmieszczeniem niemal dowolnej liczby piorunochronów różnych typów.

Ceteris paribus, wysokość piorunochronów można zmniejszyć, jeśli zamiast konstrukcji prętowych zastosuje się konstrukcje kablowe, zwłaszcza gdy są one zawieszone na zewnętrznym obwodzie obiektu.

Jeżeli ochronę obiektu zapewniają najprostsze piorunochrony (pojedynczy pręt, pojedynczy kabel, podwójny pręt, podwójny kabel, kabel zamknięty), wymiary piorunochronów można określić, korzystając ze stref ochronnych określonych w niniejszej normie.

W przypadku projektowania ochrony odgromowej obiektu zwykłego możliwe jest wyznaczenie stref ochronnych za pomocą kąta ochronnego lub metody toczącej się kuli zgodnie z normą Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC 1024), pod warunkiem spełnienia wymagań obliczeniowych Międzynarodowej Komisji Komisji Elektrotechnicznej okazują się bardziej rygorystyczne niż wymagania niniejszej Instrukcji.

3.3.2. Typowe strefy ochronne piorunochronów prętowych i drucianych

3.3.2.1. Strefy ochronne piorunochronu jednoprętowego

Standardową strefą ochronną piorunochronu jednoprętowego o wysokości h jest okrągły stożek o wysokości h 0

Poniższe wzory obliczeniowe (tabela 3.4) dotyczą piorunochronów o wysokości do 150 m. W przypadku wyższych piorunochronów należy zastosować specjalną metodę obliczeniową.

Ryż. 3.1. Strefa ochronna piorunochronu jednoprętowego

Dla strefy ochronnej o wymaganej niezawodności (ryc. 3.1) promień przekroju poziomego r x na wysokości h x określa się ze wzoru:

(3.1)

Tabela 3.4

Obliczanie strefy ochronnej piorunochronu jednoprętowego

Niezawodność ochrony R s	Wysokość piorunochronu h, m	Wysokość stożka h 0, m	Promień stożka r 0 , m
0,9	0 do 100	0,85 godz	1,2 godz
0,9	100 do 150	0,85 godz	H
0,99	0 do 30	0,8 godz	0,8 godz
	30 do 100	0,8 godz	H
	100 do 150	H	0,7 godz
0,999	0 do 30	0,7 godz	0,6 godz
	30 do 100	H	H
	100 do 150	H	H

3.3.2.2. Strefy ochronne piorunochronu jednodrutowego

Standardowe strefy ochronne piorunochronu jednodrutowego o wysokości h ograniczone są symetrycznymi powierzchniami szczytowymi, które w przekroju pionowym tworzą trójkąt równoramienny z wierzchołkiem na wysokości h 0

Poniższe wzory obliczeniowe (tabela 3.5) dotyczą piorunochronów o wysokości do 150 m. W przypadku większych wysokości należy zastosować specjalne oprogramowanie. Tutaj i poniżej h oznacza minimalną wysokość kabla nad poziomem gruntu (wliczając zwis).

Ryż. 3.2. Strefa ochronna piorunochronu jednodrutowego:
L - odległość pomiędzy punktami zawieszenia linek

Połówkową szerokość r x strefy ochronnej o wymaganej niezawodności (ryc. 3.2) na wysokości h x od powierzchni ziemi określa się za pomocą wyrażenia:

W przypadku konieczności powiększenia chronionej objętości, na końcach strefy ochronnej samego odgromnika drucianego można dodać strefy ochronne podpór nośnych, które oblicza się według wzorów dla piorunochronów jednoprętowych przedstawionych w tabeli. 3.4. W przypadku dużych zwisów kabli, np. na napowietrznych liniach elektroenergetycznych, zaleca się obliczanie przewidywanego prawdopodobieństwa przebicia pioruna metodami programowymi, gdyż budowanie stref ochronnych zgodnie z minimalną wysokością kabla w przęśle może prowadzić do nieuzasadnionych koszty.

Tabela 3.5

Obliczanie strefy ochronnej piorunochronu jednodrutowego

Niezawodność ochrony R s	Wysokość piorunochronu h, m	Wysokość stożka h 0, m	Promień stożka r 0 , m
0,9	0 do 150	0,87 godz	1,5 godz
0,99	0 do 30	0,8 godz	0,95 godz
	30 do 100	0,8 godz	H
	100 do 150	0,8 godz	H
0,999	0 do 30	0,75 godz	0,7 godz
	30 do 100	H	H
	100 do 150	H	H

3.3.2.3. Strefy ochronne piorunochronu podwójnego

Piorunochron uważa się za podwójny, gdy odległość pomiędzy piorunochronami L nie przekracza wartości granicznej Lmax. W przeciwnym razie oba piorunochrony uważa się za pojedyncze.

Układ przekrojów pionowych i poziomych standardowych stref ochronnych piorunochronu dwuprętowego (wysokość h i odległość L pomiędzy piorunochronami) przedstawiono na rys. 2. 3.3. Konstrukcję zewnętrznych obszarów stref podwójnego piorunochronu (półstożków o wymiarach h 0, r 0) wykonuje się według wzorów z tabeli. 3.4 dla piorunochronów jednoprętowych. Wymiary obszarów wewnętrznych określają parametry h 0 i h c , z których pierwszy określa maksymalną wysokość strefy bezpośrednio przy piorunochronach, a drugi - minimalną wysokość strefy pośrodku między piorunochronami . Przy odległości między piorunochronami L ≤ L c granica strefy nie ma ugięcia (h c = h 0). Dla odległości L c ≤ L ≥ L max wysokość h c określa się za pomocą wyrażenia

(3.3)

Zawarte w nim odległości graniczne Lmax i Lc obliczane są według wzorów empirycznych z tabeli. 3.6, odpowiedni dla piorunochronów o wysokości do 150 m. W przypadku większych wysokości piorunochronów należy zastosować specjalne oprogramowanie.

Wymiary odcinków poziomych strefy oblicza się według następujących wzorów, wspólnych dla wszystkich stopni niezawodności ochrony:

Ryż. 3.3. Strefa ochronna piorunochronu dwuprętowego

Tabela 3.6

Obliczanie parametrów strefy ochronnej piorunochronu dwuprętowego

Niezawodność ochrony R s	Wysokość piorunochronu h, m	Lmax, m	L0, m
0,9	0 do 30	5,75 godz	2,5 godz
	30 do 100	H	2,5 godz
	100 do 150	5,5 godz	2,5 godz
0,99	0 do 30	4,75 godz	2,25 godz
	30 do 100	H	H
	100 do 150	4,5 godz	1,5 godz
0,999	0 do 30	4,25 godz	2,25 godz
	30 do 100	H	H
	100 do 150	4,0 godz	1,5 godz

3.3.2.4. Strefy ochronne piorunochronu dwudrutowego

Piorunochron uważa się za podwójny, gdy odległość między kablami L nie przekracza wartości granicznej Lmax. W przeciwnym razie oba piorunochrony uważa się za pojedyncze.

Układ przekrojów pionowych i poziomych standardowych stref ochronnych piorunochronu dwudrutowego (wysokość h i odległość między przewodami L) pokazano na rys. 2. 3.4. Konstrukcję zewnętrznych obszarów stref (dwie powierzchnie szopowe o wymiarach h 0, r 0) przeprowadza się według wzorów z tabeli. 3,5 dla piorunochronów jednoprzewodowych.

Ryż. 3.4. Strefa ochronna piorunochronu dwużyłowego

Wymiary obszarów wewnętrznych określają parametry h 0 i h c , z których pierwszy określa maksymalną wysokość strefy bezpośrednio przy kablach, a drugi - minimalną wysokość strefy pośrodku między kablami. Przy odległości między kablami L≤L c granica strefy nie ma ugięcia (h c = h 0). Dla odległości L c L≤L maksymalna wysokość h c jest określona przez wyrażenie

(3.7)

Zawarte w nim odległości graniczne Lmax i Lc obliczane są według wzorów empirycznych z tabeli. 3.7, przystosowany do kabli o wysokości zawieszenia do 150 m. Przy większej wysokości piorunochronów należy zastosować specjalne oprogramowanie.

Długość poziomego odcinka strefy ochronnej na wysokości h x określa się według wzorów:

l x \u003d L / 2 dla h do ≥ h x;

(3.8)

W celu zwiększenia objętości chronionej strefę ochrony podpór, na których prowadzone są kable, można nałożyć na strefę odgromnika dwudrutowego, która jest budowana jako strefa odgromnika dwuprętowego, jeżeli odległość L pomiędzy podporami wynosi mniejsza niż Lmax obliczona według wzorów z tabeli. 3.6. W przeciwnym wypadku podpory należy traktować jako pojedyncze piorunochrony.

Jeżeli kable nie są równoległe lub mają nierówną wysokość lub ich wysokość zmienia się na długości przęsła, należy zastosować specjalne oprogramowanie, aby ocenić niezawodność ich zabezpieczenia. Zaleca się także stosowanie dużych zwisów kabli w rozpiętości, aby uniknąć nadmiernych marginesów bezpieczeństwa.

Tabela 3.7

Obliczanie parametrów strefy ochronnej piorunochronu dwudrutowego

Niezawodność ochrony R s	Wysokość piorunochronu h, m	Lmax, m	Lc, m
0,9	od 0 do 150	6,0 godz	3,0 godz
0,99	od 0 do 30	5,0 godz	2,5 godz
	od 30 do 100	5,0 godz	H
	od 100 do 150	H	H
0,999	od 0 do 30	4,75 godz	2,25 godz
	od 30 do 100	H	H
	od 100 do 150	H	H

3.3.2.5 Strefy ochronne piorunochronu z drutu zamkniętego

Wzory obliczeniowe z punktu 3.3.2.5 można zastosować do określenia wysokości zawieszenia piorunochronu z drutu zamkniętego przeznaczonego do ochrony obiektów o wymaganej niezawodności o wysokości h 0

Ryż. 3.5. Strefa ochronna piorunochronu z drutu zamkniętego

Aby obliczyć h, stosuje się wyrażenie:

h = A + Bh0, (3.9)

w którym stałe A i B wyznaczane są w zależności od stopnia niezawodności ochrony według wzorów:

a) niezawodność ochrony Р s = 0,99

b) niezawodność ochrony Р s = 0,999

Obliczone współczynniki obowiązują dla D > 5 m. Praca przy mniejszych przemieszczeniach poziomych kabla jest niewłaściwa ze względu na duże prawdopodobieństwo wystąpienia wstecznych piorunów od kabla do chronionego obiektu. Ze względów ekonomicznych nie zaleca się stosowania piorunochronów z drutu zamkniętego, gdy wymagana niezawodność ochrony jest mniejsza niż 0,99.

Jeżeli wysokość obiektu przekracza 30 m, wysokość piorunochronu z drutu zamkniętego określa się za pomocą oprogramowanie. To samo należy zrobić dla zamkniętego konturu o złożonym kształcie.

Po doborze wysokości piorunochronów do ich stref ochronnych zaleca się komputerowo sprawdzić rzeczywiste prawdopodobieństwo przebicia, a w przypadku dużego marginesu bezpieczeństwa dokonać regulacji poprzez ustawienie niższej wysokości piorunochronów .

Poniżej przedstawiono zasady wyznaczania stref ochronnych dla obiektów o wysokości do 60 m, określone w normie IEC (IEC 1024-1-1). Podczas projektowania można wybrać dowolną metodę zabezpieczenia, jednak praktyka pokazuje możliwość zastosowania poszczególnych metod w następujących przypadkach:

W tabeli. 3.8 dla stopni ochrony I - IV podano wartości kątów w górnej części strefy ochronnej, promienie fikcyjnej kuli oraz maksymalny dopuszczalny skok komórki siatki.

Tabela 3.8

Parametry do obliczeń piorunochronów zgodnie z zaleceniami IEC

Poziom ochrony	Promień fikcyjnej kuli R, m	Narożnik A, °, na górze piorunochronu dla budynków o różnej wysokości h, m				Rozstaw ogniw siatki, m
Poziom ochrony	Promień fikcyjnej kuli R, m	20	30	45	60	Rozstaw ogniw siatki, m
I	20	25	*	*	*	5
II	30	35	25	*	*	10
III	45	45	35	25	*	10
IV	60	55	45	35	25	20

_______________
* W takich przypadkach zastosowanie mają wyłącznie siatki lub atrapy sfer.

Piorunochrony, maszty i kable są rozmieszczone tak, aby wszystkie części konstrukcji znajdowały się w strefie ochronnej utworzonej pod kątem A do pionu. Kąt ochronny dobiera się zgodnie z tabelą. 3.8, gdzie h jest wysokością piorunochronu nad chronioną powierzchnią.

Metody narożnika ochronnego nie stosuje się, jeżeli h jest większe niż promień fikcyjnej kuli określony w tabeli 1. 3.8 dla odpowiedniego poziomu ochrony.

Metodę sfery fikcyjnej stosuje się do wyznaczania strefy ochronnej dla części lub obszarów konstrukcji, gdy zgodnie z tabelą. 3.4 wyklucza się definicję strefy ochronnej za pomocą kąta ochronnego. Obiekt uważa się za chroniony, jeżeli fikcyjna kula stykająca się z powierzchnią piorunochronu i płaszczyzną, na której jest zamontowana, nie ma punktów wspólnych z obiektem chronionym.

Siatka chroni powierzchnię, jeśli spełnione są następujące warunki:

wymiary

Przewody siatkowe należy układać możliwie najkrócej.

3.3.4. Ochrona elektrycznych linii przesyłowych kabli metalowych magistralnych i wewnątrzstrefowych sieci komunikacyjnych

3.3.4.1. Ochrona nowoprojektowanych linii kablowych

Na nowo projektowanych i przebudowywanych liniach kablowych głównych i wewnątrzstrefowych sieci komunikacyjnych 1 należy bezwzględnie zastosować zabezpieczenia na tych odcinkach, na których prawdopodobna gęstość uszkodzeń (prawdopodobna liczba niebezpiecznych uderzeń pioruna) przekracza dopuszczalną wartość podaną w tabeli. 3.9.

___________________
1 Sieci szkieletowe – sieci służące do przesyłania informacji na duże odległości; sieci wewnątrzstrefowe – sieci służące do przekazywania informacji pomiędzy ośrodkami regionalnymi i powiatowymi.

Tabela 3.9

Dopuszczalna liczba niebezpiecznych uderzeń pioruna na 100 km toru rocznie dla elektrycznych kabli komunikacyjnych

rodzaj kabla	Dopuszczalna szacunkowa liczba niebezpiecznych uderzeń pioruna na 100 km trasy w ciągu roku n 0
rodzaj kabla	na obszarach górskich i obszarach o glebie skalistej o oporności powyżej 500 Ohm m oraz na obszarach wiecznej zmarzliny	w innych obszarach
Symetryczne jedno-poczwórne i jednokoncentryczne	0,2	0,3
Symetryczne cztery i siedem cztery	0,1	0,2
Koncentryczny wieloparowy	0,1	0,2
Kable komunikacyjne strefowe	0,3	0,5

3.3.4.2. Ochrona nowych linii układanych w pobliżu istniejących

Jeżeli projektowana linia kablowa jest układana w pobliżu istniejącej linii kablowej i znana jest rzeczywista liczba jej uszkodzeń w trakcie jej eksploatacji przez okres co najmniej 10 lat, to przy projektowaniu ochrony kabla przed uderzeniami pioruna należy uwzględnić normę dopuszczalnych gęstość uszkodzeń powinna uwzględniać różnicę pomiędzy rzeczywistymi i obliczonymi uszkodzeniami istniejącej linii kablowej.

W tym przypadku dopuszczalną gęstość uszkodzeń n 0 projektowanej linii kablowej wyznacza się mnożąc dopuszczalną gęstość z tabeli. 3,9 ze stosunku obliczonego n p i rzeczywistego n f uszkodzeń istniejącego kabla od uderzeń pioruna na 100 km trasy rocznie:

3.3.4.3. Ochrona istniejących linii kablowych

Na istniejących liniach kablowych prowadzone są prace zabezpieczające w miejscach, w których wystąpiły uderzenia pioruna, a długość chronionego odcinka uzależniona jest od warunków terenowych (długość wzniesienia lub odcinka o zwiększonej rezystywności gruntu itp.), ale co najmniej 100 m należy wziąć pod uwagę po każdej stronie urazu. W takich przypadkach planuje się ułożenie przewodów odgromowych w ziemi. W przypadku uszkodzenia linii kablowej posiadającej już zabezpieczenie, to po usunięciu uszkodzenia sprawdzany jest stan środków ochrony odgromowej i dopiero wtedy podejmowana jest decyzja o wyposażeniu dodatkowego zabezpieczenia w postaci ułożenia kabli lub wymiany istniejącego kabla z bardziej odporną na wyładowania atmosferyczne. Prace zabezpieczające należy podjąć niezwłocznie po usunięciu szkody piorunowej.

3.3.5. Ochrona optycznych linii przesyłowych kabli magistralnych i wewnątrzstrefowych sieci komunikacyjnych

3.3.5.1. Dopuszczalna liczba niebezpiecznych uderzeń pioruna w linie optyczne szkieletowych i wewnątrzstrefowych sieci komunikacyjnych

Na projektowanych optycznych liniach przesyłowych sieci szkieletowych oraz wewnątrzstrefowych sieci łączności obowiązkowe są zabezpieczenia przed uszkodzeniami spowodowanymi uderzeniami pioruna w tych obszarach, gdzie prawdopodobna liczba niebezpiecznych uderzeń pioruna (prawdopodobna gęstość uszkodzeń) w kable przekracza dopuszczalną liczbę wskazaną w tabeli . 3.10.

Tabela 3.10

Dopuszczalna liczba niebezpiecznych uderzeń pioruna na 100 km toru rocznie dla optycznych kabli komunikacyjnych

Projektując światłowodowe linie przesyłowe przewiduje się stosowanie kabli o kategorii odporności odgromowej nie niższej niż podana w tabeli. 3.11, w zależności od przeznaczenia kabli i warunków ułożenia. W takim przypadku podczas układania kabli na terenach otwartych środki ochronne mogą być wymagane niezwykle rzadko, tylko na obszarach o dużej rezystywności gruntu i zwiększonej aktywności piorunowej.

Tabela 3.11

3.3.5.3. Ochrona istniejących linii kabli optycznych

Na istniejących optycznych liniach przesyłowych kabli podejmuje się działania ochronne w obszarach, w których wystąpiły uszkodzenia od uderzeń pioruna, a długość chronionego odcinka uzależniona jest od warunków terenowych (długość wzniesienia lub odcinka o zwiększonym oporze gruntu itp.). ), lecz musi znajdować się w odległości co najmniej 100 m w każdym kierunku od miejsca uszkodzenia. W takich przypadkach konieczne jest zapewnienie ułożenia przewodów ochronnych.

Prace przy wyposażeniu środków ochronnych należy rozpocząć niezwłocznie po usunięciu uszkodzeń piorunowych.

3.3.6. Ochrona przed uderzeniami piorunów elektrycznych i optycznych kabli komunikacyjnych ułożonych w osadzie

Podczas układania kabli na obszarze zaludnionym, z wyjątkiem przypadku przekraczania i zbliżania się do linii napowietrznych o napięciu 110 kV i wyższym, nie zapewnia się ochrony przed uderzeniami piorunów.

3.3.7. Zabezpieczenie kabli ułożonych na skraju lasu, w pobliżu wydzielonych drzew, podpór, masztów

Ochrona kabli komunikacyjnych ułożonych na skraju lasu, a także w pobliżu obiektów o wysokości powyżej 6 m (pojedyncze drzewa, podpory linii komunikacyjnych, linie energetyczne, maszty piorunochronów itp.) jest zapewniona, jeżeli odległość między kablami a obiektem (lub jego częścią podziemną) w odległościach podanych w tabeli. 3.12 dla różnych wartości rezystywności uziemienia.

Tabela 3.12

Dopuszczalne odległości kabla od pętli uziemiającej (wspornika)

4. OCHRONA PRZED WTÓRNYMI DZIAŁANIAMI PIORUNÓW

4.1. Postanowienia ogólne

W rozdziale 4 przedstawiono podstawowe zasady ochrony przed wtórnymi skutkami wyładowań atmosferycznych systemów elektrycznych i elektronicznych, biorąc pod uwagę zalecenia IEC (norma 61312). Systemy te znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, gdzie wykorzystuje się dość skomplikowany i kosztowny sprzęt. Są bardziej wrażliwe na pioruny niż poprzednie pokolenia, dlatego należy podjąć specjalne środki, aby chronić je przed niebezpiecznymi skutkami piorunów.

Przestrzeń, w której znajdują się instalacje elektryczne i elektroniczne, musi być podzielona na strefy o różnym stopniu ochrony. Strefy charakteryzują się znaczną zmianą parametrów elektromagnetycznych na granicach. Generalnie im wyższy numer strefy, tym niższe wartości parametrów pól elektromagnetycznych, prądów i napięć w przestrzeni strefy.

Strefa 0 to strefa, w której każdy obiekt podlega bezpośredniemu uderzeniu pioruna i dlatego może przez nią przepłynąć pełny prąd pioruna. W tym obszarze pole elektromagnetyczne ma maksymalną wartość.

Strefa 0 E – strefa, w której obiekty nie podlegają bezpośredniemu uderzeniu pioruna, ale pole elektromagnetyczne nie ulega osłabieniu i również ma maksymalną wartość.

Strefa 1 - strefa, w której obiekty nie są narażone na bezpośrednie uderzenie pioruna, a prąd we wszystkich elementach przewodzących wewnątrz strefy jest mniejszy niż w strefie 0 E; w tym obszarze pole elektromagnetyczne można osłabić poprzez ekranowanie.

Inne strefy są ustawiane, jeśli wymagana jest dalsza redukcja prądu i/lub tłumienie. pole elektromagnetyczne; wymagania dotyczące parametrów stref ustalane są zgodnie z wymaganiami dotyczącymi ochrony poszczególnych stref obiektu.

Ogólne zasady podziału przestrzeni chronionej na strefy odgromowe przedstawiono na rys. 2. 4.1.

Na granicach stref należy podjąć działania mające na celu osłonięcie i połączenie wszystkich elementów metalowych i środków komunikacji przekraczających granicę.

Dwie oddzielone przestrzennie strefy 1 mogą tworzyć wspólną strefę przy zastosowaniu połączenia ekranowanego (rys. 4.2).

Ryż. 4.1. Strefy ochrony odgromowej:
1 - STREFA 0 (środowisko zewnętrzne); 2 - STREFA 1 (wewnętrzne środowisko elektromagnetyczne); 3 - STREFA 2; 4 - STREFA 2 (sytuacja wewnątrz szafy); 5 - STREFA 3

Ryż. 4.2. Połączenie dwóch stref

4.3. Zastawianie

Ekranowanie jest głównym sposobem ograniczenia zakłóceń elektromagnetycznych.

Metalowa konstrukcja konstrukcji budynku jest lub może być używana jako ekran. Taką konstrukcję ekranu tworzą np. stalowe wzmocnienia dachu, ścian, podłóg budynku, a także metalowe części dachu, fasady, ramy stalowe, kraty. Ta konstrukcja ekranująca tworzy ekran elektromagnetyczny z otworami (przez okna, drzwi, otwory wentylacyjne, rozstawy siatek w armaturze, szczeliny w elewacji metalowej, otwory na linie energetyczne itp.). Aby ograniczyć wpływ pól elektromagnetycznych, wszystkie metalowe elementy obiektu są łączone elektrycznie i podłączane do instalacji odgromowej (rys. 4.3).

Jeśli kable przechodzą między sąsiednimi obiektami, elektrody uziemiające tych ostatnich są połączone, aby zwiększyć liczbę równoległych przewodów i dzięki temu zmniejszyć prądy w kablach. Wymaganie to doskonale spełnia system uziemiający w postaci siatki. Aby zmniejszyć indukowany hałas, możesz użyć:

Wszystkie te czynności można wykonywać jednocześnie.

Jeżeli w przestrzeni chronionej znajdują się kable ekranowane, ich ekrany podłącza się do instalacji odgromowej na obu końcach i na granicach stref.

Kable prowadzące od obiektu do obiektu układane są na całej długości w rurach metalowych, skrzynkach siatkowych lub skrzynkach żelbetowych z kształtkami siatkowymi. Metalowe elementy rur, kanałów i ekranów kablowych podłącza się do określonych szyn zbiorczych obiektów wspólnych. Nie wolno stosować metalowych kanałów ani korytek, jeśli ekrany kabli są w stanie wytrzymać spodziewany prąd piorunowy.

Ryż. 4.3. Łączenie metalowych elementów obiektu w celu ograniczenia wpływu pól elektromagnetycznych:

1 - spawanie na przecięciach drutów; 2 - ościeżnica masywna ciągła; 3 - spawanie na każdym pręcie

4.4. Znajomości

Połączenia elementów metalowych są niezbędne w celu zmniejszenia różnicy potencjałów pomiędzy nimi wewnątrz chronionego obiektu. Połączenia elementów i instalacji metalowych znajdujących się wewnątrz przestrzeni chronionej i przekraczających granice stref ochrony odgromowej wykonuje się na granicach stref. Połączenia należy wykonać za pomocą specjalnych przewodów lub zacisków oraz, w razie potrzeby, za pomocą urządzeń przeciwprzepięciowych.

4.4.1. Połączenia na granicach stref

Wszystkie przewody dochodzące do obiektu z zewnątrz podłączane są do instalacji odgromowej.

Jeżeli przewody zewnętrzne, kable zasilające lub komunikacyjne dochodzą do obiektu w różnych punktach, a zatem istnieje kilka wspólnych szyn zbiorczych, te ostatnie łączy się najkrótszą drogą z zamkniętą pętlą uziemienia lub wzmocnieniem konstrukcyjnym i metalowym płaszczem zewnętrznym (jeśli występuje). Jeśli nie ma zamkniętej pętli uziemienia, te wspólne szyny są podłączone do oddzielnych elektrod uziemiających i połączone zewnętrznym przewodem pierścieniowym lub przerwanym pierścieniem. Jeżeli przewody zewnętrzne wchodzą do obiektu nad ziemią, wspólne szyny zbiorcze są połączone z poziomym przewodem pierścieniowym wewnątrz lub na zewnątrz ścian. Ten przewodnik z kolei jest podłączony do dolnych przewodów i złączek.

Zaleca się, aby przewody i kable wchodzące do obiektu z poziomu gruntu podłączać do instalacji odgromowej na tym samym poziomie. Wspólna szyna w miejscu wprowadzenia kabli do budynku jest zlokalizowana jak najbliżej elektrody uziemiającej i osprzętu konstrukcji, z którą jest połączona.

Przewód pierścieniowy podłącza się do kształtek lub innych elementów ekranujących, np. okładzin metalowych, co 5 m. Minimalny przekrój elektrod miedzianych lub stalowych ocynkowanych wynosi 50 mm2.

Szyny ogólne dla obiektów z systemami informatycznymi, w których dąży się do minimalizacji wpływu prądów piorunowych, powinny być wykonane z płyt metalowych o duża liczba połączeń z armaturą lub innymi elementami ekranującymi.

Dla połączeń stykowych i urządzeń ochrony przeciwprzepięciowej zlokalizowanych na granicach stref 0 i 1 parametry prądowe podano w tabeli. 2.3. Jeżeli jest kilka przewodników, należy wziąć pod uwagę rozkład prądów wzdłuż przewodów.

W przypadku przewodów i kabli wchodzących do obiektu na poziomie gruntu szacuje się część prądu piorunowego, którą przewodzą.

Przekroje przewodów łączących określa się zgodnie z tabelą. 4.1 i 4.2. Patka. 4.1 stosuje się, jeżeli przez element przewodzący przepływa więcej niż 25% prądu piorunowego, oraz tab. 4,2 - jeśli mniej niż 25%.

Tabela 4.1

Odcinki przewodników, przez które przepływa większość prądu piorunowego

Tabela 4.2

Odcinki przewodów, przez które przepływa niewielka część prądu piorunowego

Urządzenie przeciwprzepięciowe dobiera się tak, aby wytrzymywało część prądu piorunowego, ograniczało przepięcia i odcinało prądy następcze po przepięciach głównych.

Maksymalne przepięcie U max na wejściu do obiektu jest skoordynowane z napięciem wytrzymywanym systemu.

W celu zminimalizowania wartości Umax linie łączy się do wspólnej szyny przewodami o minimalnej długości.

Wszystkie elementy przewodzące, takie jak linie kablowe przekraczające granice stref ochrony odgromowej, są połączone na tych granicach. Połączenie odbywa się na wspólnej magistrali, do której podłączone są również ekrany i inne elementy metalowe (na przykład obudowy sprzętu).

W przypadku zacisków zaciskowych i ograniczników przepięć wartości prądu są oceniane indywidualnie dla każdego przypadku. Maksymalne przepięcie na każdej granicy jest skoordynowane z napięciem wytrzymywanym systemu. Urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej na granicach różnych stref są również skoordynowane pod względem charakterystyki energetycznej.

4.4.2. Połączenia wewnątrz chronionego woluminu

Wszystkie wewnętrzne elementy przewodzące o znacznych wymiarach, takie jak szyny wind, dźwigi, podłogi metalowe, ramy drzwi metalowe, rury, korytka kablowe podłącza się do najbliższej wspólnej magistrali lub innego wspólnego elementu łączącego najkrótszą drogą. Pożądane są także dodatkowe połączenia elementów przewodzących.

Przekroje przewodów łączących podano w tabeli. 4.2. Zakłada się, że w przewodach łączących przepływa tylko niewielka część prądu piorunowego.

Wszystkie otwarte części przewodzące systemów informatycznych są połączone w jedną sieć. W szczególnych przypadkach taka sieć może nie mieć połączenia z przewodem uziemiającym.

Istnieją dwa sposoby łączenia metalowych części systemów informatycznych, takich jak obudowy, osłony czy ramy, z uziomem: połączenia wykonuje się w formie układu promieniowego lub w formie siatki.

W przypadku systemu promieniowego wszystkie jego metalowe części są całkowicie odizolowane od elektrody uziemiającej, z wyjątkiem jedynego punktu połączenia z nią. Zazwyczaj taki system stosuje się przy stosunkowo małych obiektach, gdzie wszystkie elementy i kable wchodzą do obiektu w jednym punkcie.

Promieniowy system uziemienia jest podłączony do wspólnego systemu uziemienia tylko w jednym punkcie (ryc. 4.4). W takim przypadku wszystkie linie i kable pomiędzy urządzeniami w urządzeniu powinny być prowadzone równolegle do przewodów uziemienia gwiazdy, aby zmniejszyć pętlę indukcyjną. Z powodu uziemienia w jednym miejscu prądy o niskiej częstotliwości pojawiające się podczas uderzenia pioruna nie dostają się do systemu informatycznego. Ponadto źródła zakłóceń o niskiej częstotliwości wewnątrz systemu informatycznego nie wytwarzają prądów w systemie uziemiającym. Wejście do strefy ochronnej przewodów odbywa się wyłącznie w centralnym punkcie układu wyrównywania potencjałów. Określony punkt wspólny jest również Najlepsze miejsce podłączenie urządzeń przeciwprzepięciowych.

W przypadku korzystania z siatki jej metalowe części nie są odizolowane od wspólnego systemu uziemiającego (ryc. 4.5). Sieć łączy się z całym systemem w wielu punktach. Zazwyczaj siatkę stosuje się w rozległych systemach otwartych, w których sprzęt jest połączony dużą liczbą różnych linii i kabli i gdzie wchodzi on do obiektu w różnych punktach. W tym przypadku cały system ma niską impedancję na wszystkich częstotliwościach. Oprócz, duża liczba zwarcie konturów siatki osłabia pole magnetyczne w pobliżu systemu informatycznego. Urządzenia w strefie chronionej są połączone ze sobą na najkrótsze odległości kilkoma przewodami, a także z metalowymi częściami strefy chronionej i ekranem strefy. W tym przypadku maksymalnie wykorzystywane są metalowe części znajdujące się w urządzeniu, takie jak okucia w podłodze, ścianach i dachu, kraty metalowe, nieelektryczne wyposażenie metalowe, takie jak rury, kanały wentylacyjne i kablowe.

Ryż. 4.4. Schemat podłączenia przewodów zasilających i komunikacyjnych z układem wyrównywania potencjałów w kształcie gwiazdy:
1 - tarcza strefy ochronnej; 2 - izolacja elektryczna; 3 - przewód układu wyrównywania potencjałów; 4 - centralny punkt układu wyrównywania potencjału; 5 - przewody komunikacyjne, zasilanie

Ryż. 4,5. Implementacja siatki układu wyrównywania potencjału:
1 - tarcza strefy ochronnej; 2 - przewód wyrównujący potencjały

Ryż. 4.6. Zintegrowana realizacja układu wyrównywania potencjałów:
1 - tarcza strefy ochronnej; 2 - izolacja elektryczna; 3 - centralny punkt układu wyrównywania potencjałów

Obie konfiguracje, promieniowa i siatkowa, można połączyć w złożony system, jak pokazano na ryc. 4.6. Zwykle, choć nie jest to konieczne, połączenie lokalnej sieci naziemnej z systemem wspólnym odbywa się na granicy strefy odgromowej.

4,5. grunt

Głównym zadaniem uziemiającego urządzenia odgromowego jest skierowanie jak największej części prądu piorunowego (50% lub więcej) do ziemi. Pozostała część prądu przepływa przez komunikację odpowiednią dla budynku (osłony kabli, rury doprowadzające wodę itp.) W takim przypadku na samej elektrodzie uziemiającej nie powstają niebezpieczne napięcia. Zadanie to realizuje system kratowy pod i wokół budynku. Przewody uziemiające tworzą pętlę siatki, która łączy zbrojenie betonowe w dolnej części fundamentu. Jest to powszechna metoda tworzenia osłony elektromagnetycznej na dole budynku. Przewód pierścieniowy wokół budynku i/lub w betonie na obwodzie fundamentu jest podłączony do systemu uziemiającego za pomocą przewodów uziemiających, zwykle co 5 m. Do wspomnianych przewodów pierścieniowych można podłączyć zewnętrzny przewód uziemiający.

Zbrojenie betonowe w dolnej części fundamentu jest połączone z systemem uziemiającym. Zbrojenie musi tworzyć siatkę połączoną z siecią uziemiającą, zwykle co 5 m.

Istnieje możliwość zastosowania siatki stalowej ocynkowanej o szerokości oczka zwykle 5 m, spawanej lub mocowanej mechanicznie do prętów zbrojeniowych, zwykle co 1 m. Na ryc. Rysunki 4.7 i 4.8 przedstawiają przykłady uziemienia siatkowego.

Połączenie przewodu uziemiającego i systemu połączeń tworzy system uziemienia. Głównym zadaniem systemu uziemiającego jest zmniejszenie różnicy potencjałów pomiędzy dowolnymi punktami budynku i urządzeń. Problem ten rozwiązano poprzez utworzenie dużej liczby równoległych ścieżek dla prądów piorunowych i prądów indukowanych, tworzących sieć o niskiej rezystancji w szerokim spektrum częstotliwości. Ścieżki wielokrotne i równoległe mają różne częstotliwości rezonansowe. Wiele pętli z impedancją zależną od częstotliwości tworzy pojedynczą sieć o niskiej impedancji dla zakłóceń w rozważanym widmie.

4.6. Urządzenia przeciwprzepięciowe

Urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej (SPD) instaluje się na przecięciu linii zasilającej, sterowniczej, komunikacyjnej i telekomunikacyjnej granicy dwóch stref ekranowanych. SPD są skoordynowane tak, aby uzyskać akceptowalny rozkład obciążenia pomiędzy nimi, zgodnie z ich odpornością na zniszczenie, a także aby zmniejszyć prawdopodobieństwo zniszczenia chronionego sprzętu pod wpływem prądu piorunowego (ryc. 4.9).

Ryż. 4.9. Przykład montażu SPD w budynku

Zaleca się połączenie linii zasilających i komunikacyjnych wchodzących do budynku jedną magistralą i umieszczenie ich SPD jak najbliżej siebie. Jest to szczególnie ważne w budynkach wykonanych z materiału nieekranującego (drewno, cegła itp.). SPD są dobierane i instalowane w taki sposób, aby prąd piorunowy był kierowany głównie do systemu uziemiającego na granicy stref 0 i 1.

Ponieważ energia prądu piorunowego jest głównie rozpraszana na tej granicy, kolejne urządzenia SPD chronią jedynie przed pozostałą energią i skutkami pola elektromagnetycznego w strefie 1. Aby zapewnić najlepszą ochronę przed przepięciami, instalując SPD, należy skrócić przewody łączące, przewody i kable są używane.

Ze względu na wymagania koordynacji izolacji w elektrowniach oraz odporność na uszkodzenia zabezpieczanego sprzętu należy dobrać poziom napięcia SPD poniżej wartości maksymalnej, aby wpływ na chroniony sprzęt był zawsze niższy od napięcia dopuszczalnego. Jeżeli nie jest znany poziom odporności na uszkodzenia, należy zastosować poziom orientacyjny lub testowy. Liczba SPD w chronionym systemie zależy od odporności chronionego sprzętu na uszkodzenia i charakterystyki samych SPD.

4.7. Ochrona urządzeń w istniejących budynkach

Coraz częstsze stosowanie zaawansowanego sprzętu elektronicznego w istniejących budynkach wymaga lepszej ochrony przed wyładowaniami atmosferycznymi i innymi zakłóceniami elektromagnetycznymi. Bierze się pod uwagę, że w istniejących budynkach niezbędne środki do ochrony odgromowej dobiera się biorąc pod uwagę cechy budynku, takie jak elementy konstrukcyjne, istniejącą aparaturę energetyczną i informatyczną.

Konieczność podjęcia działań ochronnych i ich wybór ustala się na podstawie danych wstępnych, zebranych na etapie badań przedprojektowych. Przybliżony wykaz takich danych podano w tabeli. 4.3-4.6.

Tabela 4.3

Wstępne dane o budynku i środowisku

Nie. p/s	Charakterystyka
1	Materiał budowlany - mur, cegła, drewno, żelbet, rama stalowa
2	Pojedynczy budynek lub kilka oddzielnych bloków z duża ilość znajomości
3	Budynek niski i płaski lub wysoki (wymiary budynku)
4	Czy armatura jest połączona w całym budynku?
5	Czy metalowa okładzina jest podłączona elektrycznie?
6	Rozmiary okien
7	Czy istnieje zewnętrzna instalacja odgromowa?
8	Rodzaj i jakość zewnętrznej instalacji odgromowej
9	Rodzaj gleby (kamień, ziemia)
10	Uziemione elementy sąsiadujących budynków (wysokość, odległość od nich)

Tabela 4.4

Wstępne dane o sprzęcie

Nie. p/s	Charakterystyka
1	Linie przychodzące (podziemne lub napowietrzne)
2	Anteny lub inne urządzenia zewnętrzne
3	Rodzaj systemu elektroenergetycznego (wysokiego lub niskiego napięcia, podziemny lub naziemny)
4	Układanie kabli (liczba i położenie odcinków pionowych, sposób układania kabli)
5	Zastosowanie metalowych korytek kablowych
6	Czy w budynku znajduje się sprzęt elektroniczny?
7	Czy konduktorzy jadą do innych budynków?

Tabela 4.5

Charakterystyka sprzętu

Tabela 4.6

Pozostałe dane dotyczące wyboru koncepcji ochrony

Na podstawie analizy ryzyka i danych podanych w tabeli. 4.3-4.6 podejmuje się decyzję o konieczności budowy lub przebudowy instalacji odgromowej.

4.7.1 Środki ochronne w przypadku stosowania zewnętrznej instalacji odgromowej

Głównym zadaniem jest znalezienie optymalnego rozwiązania w celu ulepszenia zewnętrznej instalacji odgromowej i innych środków.

Ulepszenie zewnętrznej instalacji odgromowej osiąga się:

okładzina metalowa

4.7.2. Środki ochronne podczas używania kabli

Skutecznym sposobem ograniczenia przepięć jest racjonalne układanie i ekranowanie kabli. Środki te są tym ważniejsze, im mniej zewnętrzne osłony odgromowe.

Można uniknąć dużych pętli, łącząc razem kable zasilające i ekranowane kable komunikacyjne. Ekran jest podłączony do urządzenia na obu końcach.

Wszelkie dodatkowe ekranowanie, takie jak układanie przewodów i kabli metalowe rury lub tace między piętrami, zmniejsza impedancję całego systemu połączeń. Środki te są najważniejsze w przypadku wysokich lub długich budynków lub gdy sprzęt musi działać szczególnie niezawodnie.

Preferowanymi miejscami montażu SPD są odpowiednio granice stref 0/1 i stref 0/1/2, zlokalizowane przy wejściu do budynku.

Z reguły wspólna sieć połączeń nie jest wykorzystywana w trybie pracy jako przewód powrotny obwodu zasilającego lub informacyjnego.

4.7.3. Środki ochronne podczas korzystania z anten i innego sprzętu

Przykładami takich urządzeń są różne urządzenia zewnętrzne takie jak anteny, czujniki meteorologiczne, kamery zewnętrzne, czujniki zewnętrzne w obiektach przemysłowych (czujniki ciśnienia, temperatury, natężenia przepływu, położenia zaworów itp.) oraz wszelkie inne urządzenia elektryczne, elektroniczne i radiowe, montowane na na zewnątrz, na budynku, maszcie lub zbiorniku przemysłowym.

Jeśli to możliwe, piorunochron jest montowany w taki sposób, aby sprzęt był chroniony przed bezpośrednim uderzeniem pioruna. Poszczególne anteny pozostawiono całkowicie otwarte ze względów technologicznych. Niektóre z nich posiadają wbudowany system ochrony odgromowej i wytrzymują uderzenie pioruna bez uszkodzeń. Inne, mniej chronione typy anten mogą wymagać zainstalowania urządzenia SPD na kablu zasilającym, aby zapobiec przepływowi prądu piorunowego przez kabel antenowy do odbiornika lub nadajnika. Jeżeli istnieje zewnętrzna instalacja odgromowa, mocuje się do niej mocowania antenowe.

Indukcji naprężeń w kablach między budynkami można zapobiegać, prowadząc je w połączonych metalowych korytkach lub rurach. Wszystkie kable prowadzące do urządzeń związanych z anteną są wyprowadzone z rury w jednym miejscu. Należy zwrócić szczególną uwagę na właściwości ekranujące samego obiektu i ułożyć kable w jego elementach rurowych. Jeżeli nie jest to możliwe, jak w przypadku zbiorników procesowych, kable należy ułożyć na zewnątrz, ale jak najbliżej obiektu, maksymalnie wykorzystując naturalne ekrany, takie jak metalowe schody, rury itp. W masztach z elementami narożnymi w kształcie litery L kable maksymalnie ułożone są wewnątrz narożnika naturalna ochrona. W ostateczności obok kabla antenowego należy poprowadzić przewód wyrównawczy o przekroju minimum 6 mm 2 . Wszystkie te środki zmniejszają napięcie indukowane w pętli utworzonej przez kable i budynek, a tym samym zmniejszają prawdopodobieństwo przeskoku między nimi, tj. prawdopodobieństwo powstania łuku wewnątrz urządzenia pomiędzy siecią a budynkiem.

4.7.4. Środki ochrony kabli energetycznych i komunikacyjnych pomiędzy budynkami

Połączenia między budynkami dzielą się na dwa główne typy: kable elektroenergetyczne w metalowej osłonie, kable metalowe (skrętka, falowody, kable koncentryczne i wielożyłowe) oraz kable światłowodowe. Środki ochronne zależą od rodzaju kabli, ich liczby i tego, czy systemy odgromowe obu budynków są połączone.

W pełni izolowany kabel światłowodowy (bez metalowego pancerza, folii chroniącej przed wilgocią lub stalowej żyły wewnętrznej) może być używany bez dodatkowych środków ochronnych. Zastosowanie takiego kabla jest najlepsza opcja, ponieważ zapewnia pełną ochronę przed wpływami elektromagnetycznymi. Jeżeli jednak kabel zawiera przedłużony element metalowy (z wyjątkiem przewodów zdalnego zasilania), ten ostatni musi być podłączony do ogólnej instalacji przyłączeniowej przy wejściu do budynku i nie może wchodzić bezpośrednio do odbiornika lub nadajnika optycznego. Jeżeli budynki są położone blisko siebie i ich instalacje odgromowe nie są połączone, zaleca się stosowanie kabla światłowodowego bez elementów metalowych, aby uniknąć dużych prądów w tych elementach i przegrzania. Jeżeli do instalacji odgromowej podłączony jest kabel, wówczas można zastosować kabel optyczny z elementami metalowymi, aby odprowadzić część prądu z pierwszego kabla.

Kable metalowe pomiędzy budynkami z izolowanymi instalacjami odgromowymi. Przy takim połączeniu systemów ochronnych bardzo prawdopodobne jest uszkodzenie obu końców kabla w wyniku przepływu przez niego prądu piorunowego. Dlatego na obu końcach kabla należy zainstalować ogranicznik SPD, a w miarę możliwości połączyć instalacje odgromowe obu budynków i ułożyć kabel w połączonych ze sobą korytkach metalowych.

Kable metalowe pomiędzy budynkami z podłączonymi instalacjami odgromowymi. W zależności od ilości kabli pomiędzy budynkami, zabezpieczenia mogą polegać na łączeniu korytek kablowych z małą liczbą kabli (w przypadku nowych kabli) lub z dużą liczbą kabli, jak ma to miejsce w przypadku produkcja chemiczna, ekranowanie lub zastosowanie elastycznych przewodów metalowych w wielożyłowych kablach sterowniczych. Podłączenie obu końców kabla do powiązanych systemów ochrony odgromowej często zapewnia wystarczające ekranowanie, zwłaszcza jeśli jest wiele kabli i prąd będzie między nimi rozdzielony.

1. Rozwój operacyjny dokumentacja techniczna

We wszystkich organizacjach i przedsiębiorstwach, niezależnie od formy własności, zaleca się posiadanie zestawu dokumentacji eksploatacyjnej i technicznej dotyczącej ochrony odgromowej obiektów wymagających urządzenia odgromowego.

Komplet dokumentacji eksploatacyjnej i technicznej ochrony odgromowej zawiera:

W nocie wyjaśniającej czytamy:

Nota wyjaśniająca wskazuje przedsiębiorstwo, które opracowało zbiór dokumentacji eksploatacyjnej i technicznej, podstawę jego opracowania, wykaz aktualnych dokumentów regulacyjnych i dokumentacji technicznej, które kierowały pracami nad projektem, specjalne wymagania dotyczące projektowanego urządzenia.

Wstępne dane do projektu instalacji odgromowej obejmują:

W rozdziale „Przyjęte metody ochrony odgromowej obiektów” opisano wybrane metody ochrony budynków i konstrukcji przed bezpośrednim kontaktem z kanałem piorunowym, wtórnymi przejawami wyładowań atmosferycznych i przesiąkaniem wysokich potencjałów przez naziemną i podziemną komunikację metalową.

Obiekty budowane (projektowane) według tego samego standardu lub projektu wielokrotnego użytku, posiadające wspólne charakterystyka budynku i geometrycznych oraz to samo urządzenie odgromowe, może je posiadać ogólny schemat i obliczanie stref ochronnych piorunochronów. Wykaz tych chronionych obiektów podany jest na schemacie strefy ochronnej jednego z obiektów.

Podczas sprawdzania niezawodności ochrony za pomocą oprogramowania dane obliczeń komputerowych podawane są w formie podsumowania opcji projektowych i wyciągany jest wniosek na temat ich skuteczności.

Przy opracowywaniu dokumentacji technicznej proponuje się stosowanie w miarę możliwości standardowych projektów piorunochronów i przewodów uziemiających oraz standardowych rysunków roboczych dotyczących ochrony odgromowej. Jeżeli nie ma możliwości zastosowania standardowych projektów urządzeń odgromowych, można opracować rysunki wykonawcze poszczególnych elementów: fundamentów, podpór, piorunochronów, przewodów odprowadzających, uziomów.

Aby zmniejszyć objętość dokumentacji technicznej i obniżyć koszty budowy, zaleca się połączenie projektów odgromowych z rysunkami roboczymi dotyczącymi robót ogólnobudowlanych oraz instalacji wodno-kanalizacyjnych i elektrycznych w celu wykorzystania komunikacji wodno-kanalizacyjnej i uziemników urządzeń elektrycznych do odgromu ochrona.

2. Procedura dopuszczenia do eksploatacji urządzeń odgromowych

Urządzenia odgromowe obiektów ukończonych w wyniku budowy (przebudowy) są przyjmowane do eksploatacji przez komisję roboczą i przekazywane do eksploatacji klientowi przed montażem wyposażenie technologiczne, dostawę i załadunek sprzętu i wartościowego mienia do budynków i budowli.

Odbioru urządzeń odgromowych w obiektach eksploatacyjnych dokonuje komisja robocza.

Skład prowizji roboczej ustala klient. W skład komitetu roboczego wchodzą zazwyczaj przedstawiciele:

Komitetowi Roboczemu przedstawia się następujące dokumenty:

Komisja robocza dokonuje pełnego sprawdzenia i przeglądu wykonanych prac budowlano-montażowych związanych z montażem urządzeń odgromowych.

Odbiór urządzeń odgromowych nowo budowanych obiektów dokumentowany jest aktami odbioru wyposażenia urządzeń odgromowych. Uruchomienie urządzeń odgromowych formalizowane jest z reguły na podstawie ustaw-zezwoleń właściwych organów kontroli i nadzoru państwowego.

Po przyjęciu urządzeń odgromowych do eksploatacji sporządzane są paszporty urządzeń odgromowych i paszporty urządzeń uziemiających urządzenia odgromowe, które przechowuje osoba odpowiedzialna za urządzenia elektryczne.

Akty zatwierdzone przez kierownika organizacji wraz z przedłożonymi aktami pracy ukrytej i protokołami pomiarowymi znajdują się w paszporcie urządzeń odgromowych.

3. Działanie urządzeń odgromowych

Urządzenia odgromowe budynków, budowli i instalacji zewnętrznych obiektów eksploatuje się zgodnie z Zasadami technicznej eksploatacji instalacji elektrycznych konsumenckich oraz instrukcjami niniejszej Instrukcji. Zadaniem obsługi urządzeń odgromowych obiektów jest utrzymanie ich w stanie niezbędnej sprawności i niezawodności.

Aby zapewnić stałą niezawodność działania urządzeń odgromowych, co roku przed rozpoczęciem sezonu burzowego przeprowadza się kontrolę i przegląd wszystkich urządzeń odgromowych.

Kontrole przeprowadzane są także po zamontowaniu instalacji odgromowej, po dokonaniu ewentualnych zmian w instalacji odgromowej, po ewentualnych uszkodzeniach chronionego obiektu. Każda kontrola przeprowadzana jest zgodnie z programem prac.

Aby sprawdzić status MLT, podaje się przyczynę kontroli i organizuje następujące czynności:

obowiązki funkcjonalne

Podczas przeglądów i prób urządzeń odgromowych zaleca się:

sprawdzić za pomocą oględzin (za pomocą lornetki) integralność piorunochronów i przewodów odprowadzających, niezawodność ich podłączenia i zamocowania do masztów;
identyfikować elementy urządzeń odgromowych wymagające wymiany lub naprawy ze względu na naruszenie ich wytrzymałości mechanicznej;
określić stopień zniszczenia przez korozję poszczególnych elementów urządzeń odgromowych, podjąć działania w zakresie zabezpieczenia antykorozyjnego i wzmocnienia elementów uszkodzonych korozją;
sprawdzić niezawodność połączeń elektrycznych pomiędzy częściami przewodzącymi prąd wszystkich elementów urządzeń odgromowych;
sprawdzić zgodność urządzeń odgromowych z przeznaczeniem obiektów oraz, w przypadku zmian konstrukcyjnych lub technologicznych w okresie poprzednim, przedstawić zarys działań modernizacji i przebudowy instalacji odgromowej zgodnie z wymaganiami niniejszej Instrukcji;
objaśnić obwód wykonawczy urządzeń odgromowych i określić sposoby rozpływu prądu piorunowego po jego elementach podczas wyładowania piorunowego poprzez symulację wyładowania piorunowego do piorunochronu za pomocą specjalizowanego zespołu pomiarowego podłączonego pomiędzy piorunochronem a odległą elektrodą prądową;
zmierzyć wartość oporu przepływu prądu pulsacyjnego metodą „amperomierza-woltomierza” przy użyciu specjalistycznego kompleksu pomiarowego;
dokonywać pomiarów wartości przepięć w sieciach elektroenergetycznych podczas uderzenia pioruna, rozkładu potencjału na konstrukcjach metalowych i instalacji uziemiającej budynku poprzez symulację uderzenia pioruna w piorunochron za pomocą specjalistycznego kompleksu pomiarowego;

pomiar rezystancji przewodów połączenia z ziemią i wyrównania potencjałów (wiązanie metalowe) (2p);
pomiar rezystancji urządzeń uziemiających za pomocą obwodu trójbiegunowego (3p);
pomiar rezystancji urządzeń uziemiających za pomocą obwodu czterobiegunowego (4p);
pomiar rezystancji uziemiaczy wielokrotnych bez przerywania obwodu uziemiającego (za pomocą cęgów prądowych);
pomiar rezystancji urządzeń uziemiających metodą dwóch cęgów;
pomiar rezystancji instalacji odgromowej (piorunochronów) w układzie czterobiegunowym metodą impulsową;
pomiar prądu przemiennego (prądu upływowego);
pomiar rezystywności gruntu metodą Wennera z możliwością doboru odległości pomiędzy elektrodami pomiarowymi;
wysoka odporność na zakłócenia;
zapisywanie wyników pomiarów w pamięci;
podłączenie miernika do komputera (USB);
kompatybilność z programem Protokoły SONEL;

zmierzyć wartość pól elektromagnetycznych w sąsiedztwie lokalizacji urządzenia odgromowego poprzez symulację uderzenia pioruna w piorunochron za pomocą specjalnych anten;
sprawdzić dostępność niezbędnej dokumentacji urządzeń odgromowych.

Okresowej kontroli z otwarciem na sześć lat (dla obiektów kategorii I) podlegają wszystkie sztuczne przewody uziemiające, przewody odprowadzające i ich punkty połączeń; jednocześnie co roku sprawdza się do 20% ich ogólnej liczby. Skorodowane uziomy i przewody odprowadzające ze zmniejszeniem ich powierzchni Przekrój ponad 25% należy wymienić na nowe.

Przeglądy nadzwyczajne urządzeń odgromowych należy przeprowadzać po wystąpieniu klęsk żywiołowych ( huraganowy wiatr, powódź, trzęsienie ziemi, pożar) i burze o dużej intensywności.

Nieplanowane pomiary rezystancji uziemień urządzeń odgromowych należy wykonać po prace naprawcze zarówno na urządzeniach odgromowych, jak i na samych chronionych obiektach oraz w ich pobliżu.

Wyniki kontroli dokumentowane są w ustawach, wpisywane do paszportów i rejestru stanu urządzeń odgromowych.

Na podstawie uzyskanych danych sporządzany jest plan naprawy i eliminacji usterek urządzeń odgromowych wykrytych podczas przeglądów i przeglądów.

Roboty ziemne przy chronionych budynkach i konstrukcjach obiektów, urządzeniach odgromowych, a także w ich pobliżu, prowadzone są z reguły za zgodą organizacji eksploatującej, która wyznacza odpowiedzialne osoby monitorujące bezpieczeństwo urządzeń odgromowych.

Podczas burzy nie prowadzi się prac przy urządzeniach odgromowych i w ich pobliżu.

Ochrona odgromowa i uziemienie - ważne elementy prywatny dom. Przecież ochrona przed piorunami pozwala nie tylko zapobiec utracie mienia, ale także chroni życie i zdrowie mieszkańców domu.

Natura błyskawicy

Chmury to skupiska kropelek wody i pary wodnej, które znajdują się na niebie. Duże rozmiary chmur determinują ich położenie w różnych strefach temperaturowych. Dlatego temperatury w różnych warstwach chmur mogą różnić się o 20-30 stopni. Na przykład będąc w dolna warstwa temperatura chmur może wynosić -10 ° C, w najwyższa warstwa może wynosić poniżej -40°C. Dzięki temu woda i para zamieniają się w bardzo małe kawałki lodu. W wyniku kontaktu pomiędzy kryształami powstaje elektryczność statyczna. Ponieważ temperatury w różnych warstwach chmury są różne, ładunki elektryczne również nie są takie same, dlatego chmura przypomina tort warstwowy.

Prąd zgromadzony przez chmury jest ogromny. Jednak prąd prędzej czy później zostaje wyrzucony w postaci błyskawicy, która w rzeczywistości jest zwarciem między przewodnikami o różnej polaryzacji.

Błyskawicy towarzyszy ryk, czyli grzmot. Przetaczający się grzmot powstaje w wyniku natychmiastowego przeniknięcia rozżarzonej błyskawicy przez masy powietrza.

Istnieją trzy rodzaje błyskawic:

skierowany w stronę górnych warstw atmosfery;
wyładowywane wewnątrz warstw różnymi ładunkami - w jednej chmurze lub pomiędzy sąsiednimi chmurami;
skierowane w stronę powierzchni ziemi.

Ponieważ prąd zawsze płynie najkrótszą drogą, piorun uderza w najwyższe części budynków i drzew. Te ostatnie to naturalne piorunochrony.

Co to jest piorunochron

Piorunochron – urządzenie za pomocą którego prąd elektryczny zostaje skierowany do ziemi z pominięciem chronionego obiektu. Piorunochron zawsze znajduje się powyżej poziomu chronionego obiektu. Urządzenie odgromowe jest przewodnikiem elektrycznym i niejako prowokuje uderzenie pioruna dokładnie w niego. Czyli zwarcie między chmurą a powierzchnia ziemi pojawia się nie w nieoczekiwanym miejscu, ale dokładnie tam, gdzie zostanie zneutralizowany przez ochronę odgromową.

Istnieją dwa rodzaje urządzeń odgromowych:

Pojedyncze piorunochrony.
Piorunochrony linowe, czyli kilka kabli rozciągniętych pomiędzy poszczególnymi piorunochronami. Ten sposób ochrony odgromowej jest typowy przede wszystkim dla linii wysokiego napięcia. W życiu codziennym systemy takie stosowane są do ochrony dużych obszarów, gdzie kabel jest ciągnięty po obwodzie obiektu, lub do ochrony rozbudowanych budynków.

Elementy ochrony odgromowej

Ochrona odgromowa obejmuje:

piorunochron, czyli cienka elektroda z ostrą końcówką (montowana nad chronionym budynkiem);
kabel przewodzący prąd, przez który prąd jest kierowany do ziemi;
system uziemiający.

Piorunochron

Ta część, jak wspomniano powyżej, jest przeznaczona do przyjmowania wyładowań atmosferycznych. Optymalnym materiałem do produkcji piorunochronu (a także elektrody uziemiającej) jest miedź.

Notatka! Niedopuszczalne jest pokrywanie piorunochronu materiałami lakierniczymi, ponieważ w takim przypadku urządzenie nie będzie mogło spełniać swojej funkcji.

Aby zorganizować ochronę odgromową na dachu budynku, można zainstalować małe piorunochrony po różnych stronach dachu i pośrodku, o długości od pół metra do metra. Następnie należy je połączyć w jeden system i podłączyć do elektrody uziemiającej.

Piorunochron można również zamontować na dachu drewnianego budynku, kominie lub pobliskim drzewie. Urządzenie umieszczone jest na drewnianym maszcie. Jeśli dom ma pokrycie dachowe z blachy, wystarczające może okazać się bezpośrednie uziemienie dachu.

Notatka! Im wyżej znajduje się pantograf, tym większy jest obszar chroniony. Zasada ta obowiązuje jednak do wysokości około 15 metrów. Na większych wysokościach wydajność urządzenia maleje.

Przewodnik dolny

Aby utworzyć przewód odprowadzający, potrzebny będzie kabel miedziany lub aluminiowy o jak największym przekroju. Optymalnym rozwiązaniem byłby konwencjonalny skręcony drut aluminiowy stosowany w instalacjach napowietrznych linii elektroenergetycznych. Drut z jednej strony mocuje się do piorunochronu za pomocą złączek, rurek zaciskanych lub końcówek, a z drugiej strony - do elektrody uziemiającej. Przewód należy ułożyć ściśle pionowo, aby wykorzystać minimalną odległość elektrody uziemiającej od piorunochronu. Kabel spustowy można zaizolować lub poprowadzić przez specjalnie utworzony kanał.

Uziemienie prywatnego domu

Podstawą skutecznej ochrony odgromowej budynku jest prawidłowe uziemienie. Panuje powszechna opinia, że do wykonania uziemienia wystarczy pręt stalowy połączony drutem z piorunochronem i włożony w ziemię. Ocena ta jest błędna i wykonana w ten sposób ochrona odgromowa nie chroni przed uderzeniami żywiołów.

Instrukcje dotyczące instalacji sieci uziemiających i ochrony odgromowej wymagają ścisłego przestrzegania szeregu zaleceń. Instalacja przewodów uziemiających odbywa się na tej samej zasadzie, co pętla uziemiająca budynku. Najlepsze materiały do celów ochrony odgromowej - aluminium, mosiądz, miedź i inne metale nierdzewne. Materiały te są jednak dość drogie, dlatego można zastosować również stal. Zgodnie z przepisami technicznymi (SNIP) dotyczącymi działania instalacje elektryczne i części przewodzące, przewody uziemiające należy co roku sprawdzać pod kątem uszkodzeń mechanicznych i korozji. Jeżeli średnica elementów systemu została zmniejszona o ponad połowę, konieczna jest ich obowiązkowa wymiana.

Będziesz także potrzebował nie jednego, ale kilku metalowych prętów wbitych w ziemię. Jednocześnie, chociaż liczba prętów jest wartością obliczoną, ogólnie przyjmuje się, że w przypadku parterowego lub dwupiętrowy dom Wystarczą 3-4 pręty. Długość prętów powinna przekraczać o około 30 centymetrów głębokość maksymalnego zamarzania gleby.

Pręty są połączone przewodnikiem elektrycznym, zwykle drutem wykonanym z aluminium, miedzi lub ocynowanej blachy stalowej. Tworzy to zamkniętą pętlę. Zewnętrznie projekt będzie przypominał literę „Sh” wkopaną w ziemię.

Notatka! Zabrania się wiązania walcówki ręcznie lub szczypce. Nie można tego zrobić nawet w przypadku uziemienia domowego, a tym bardziej w systemie odgromowym.

Połączenia należy wykonać metodą spawania, za pomocą tulejek zaciskanych lub twardego skręcania, czyli poprzez zgrzewanie części na zimno. Takie połączenia są niezawodne, nie podlegają luzom i nie osłabiają się z czasem. Zmontowana konstrukcja będzie wyglądać mniej więcej tak.

Ważny! Konieczne jest uziemienie piorunochronu za pomocą pętli. W tym celu pętlę odgromową podłącza się do pętli uziemiającej budynku.

Kontury łączone są stalową taśmą. W wyniku przeprowadzonych prac poprawia się ogólna sylwetka, co pozytywnie wpływa na bezpieczeństwo budynku.

Lokalizacja elektrody uziemiającej

Zarówno przewód odprowadzający, jak i przewód uziemiający muszą być umieszczone w miejscu niedostępnym dla dzieci i zwierząt domowych. Może to być dowolny przewód uziemiający duży obiekt wykonany z metalu, przy czym im większa jest jego powierzchnia kontaktu z powierzchnią, tym jest skuteczniejszy. Jak można wykorzystać elektrody uziemiające siatka prętów zbrojeniowych, żeliwna wanna, części stalowe łóżka itp.

Woda jest doskonałym przewodnikiem prądu elektrycznego. Na tej podstawie elektrodę uziemiającą należy zainstalować tam, gdzie ziemia jest mokra. Można sztucznie zwilżyć teren uziemienia, np. kierując tam strumień wody z dachu budynku.

Notatka! W domach wyposażonych w instalację wodno-kanalizacyjną i centralne ogrzewanie, a także w budynkach podłączonych do podziemnych sieci elektrycznych, istnieje już uziemienie. Dlatego w takich obiektach nie trzeba instalować dodatkowych piorunochronów.

Strefa ochronna piorunochronu

Aby obliczyć strefę ochronną, można skorzystać z reguły, że strefa ta ma kształt zbliżony do stożka z kątem 45 stopni w górnej części. Jeśli mówimy o piorunochronie jednodrutowym, strefa ochronna przypomina pryzmat o trzech ścianach, gdzie drut pełni rolę krawędzi. Prawdopodobieństwo bezpośredniego uderzenia pioruna w takich obszarach nie przekracza 1%. Zatem jeśli piorunochron zostanie umiejscowiony np. na wysokości 10 metrów, to strefa ochronna na ziemi również będzie miała średnicę 10 metrów.

Istnieje inny sposób obliczenia strefy strzeżonej. Tutaj stosuje się wzór R = 1,732 h, gdzie R to średnica strefy ochronnej nad najwyższym punktem budynku, h to wysokość od najwyższego punktu budynku do szczytu piorunochronu.

Obliczanie obszaru ochrony

Tak więc, jeśli wysokość domu wynosi 7 metrów, a górny koniec piorunochronu znajduje się 3 metry nad najwyższym punktem dachu, średnica strefy ochronnej wyniesie 5 metrów i 20 centymetrów. W rezultacie powstał stożek o średnicy u podstawy - 9 metrów i wysokości 10 metrów.

Odbiór eksploatowanych instalacji odgromowych

Urządzenia odgromowe na placach budowy odbierane są przez specjalną komisję i uruchamiane przez właściciela budynku przed zamontowaniem na terenie wartościowego mienia. Skład prowizji za odbiór ustala Klient obiektu. Komisja odbiorcza składa się ze specjalistów z następujących dziedzin:

oszczędność energii elektrycznej;
wykonawca;
inspekcja przeciwpożarowa;

Komisja odbiorcza otrzymuje następującą dokumentację:

zatwierdzone projekty wykonania ochrony odgromowej;
działa w celu wykonywania prac ukrytych (montaż przewodów odprowadzających i uziemiających, które nie są dostępne dla kontroli wzrokowej);
certyfikaty badań urządzeń odgromowych pod kątem wtórnych skutków wyładowań atmosferycznych i wnikania wysokich potencjałów przez komunikację metalową (informacje o rezystancji uziemień dla ochrony odgromowej, wyniki monitoringu montażu urządzeń).

Komisja odbiorcza sprawdza wykonane prace instalacyjne przy rozmieszczeniu instalacji odgromowych.

Odbiór urządzeń odgromowych w nowych budynkach odbywa się na podstawie świadectw odbioru urządzeń. Uruchomienie urządzeń odgromowych następuje po podpisaniu świadectw zatwierdzenia odpowiednich organów nadzorczych i regulacyjnych państwa.

Po zakończeniu odbioru wydawane są paszporty dla instalacji odgromowych oraz paszporty dla przewodów uziemiających, które są w posiadaniu właściciela budynku lub odpowiedzialnego za gospodarkę elektryczną.

Naturalne piorunochrony

Różne drzewa radzą sobie z funkcją usuwania piorunów na różne sposoby. Najbardziej odpowiednie drzewa to brzoza, świerk i sosna. Jednak w osadach brzoza jest bardziej odpowiednia do celów ochrony odgromowej, ale stara się nie sadzić drzew iglastych w bezpośrednim sąsiedztwie budynków, ponieważ ich drewno jest bardziej kruche.

Wymienione gatunki drzew mają przewagę nad niektórymi innymi gatunkami ze względu na swój system korzeniowy. Najlepsze uziemienie mają drzewa o najbardziej rozgałęzionym systemie korzeniowym, położone płytko w ziemi. Najlepiej, jeśli korzenie takich drzew znajdują się częściowo na powierzchni gleby i rozchodzą się na boki. Kiedy uderza w drzewo, ładunek elektryczny natychmiast dociera do systemu korzeniowego i wnika w ziemię.

Ważny! Podczas burzy należy unikać drzew, ponieważ ryzyko uderzenia pioruna znacznie wzrasta.

Stworzenie urządzenia odgromowego nie jest bardzo skomplikowane, ale wymaga podstawowej znajomości praw fizycznych i przestrzegania przepisów technicznych. Jeśli nie ma pewności siebie, lepiej zwrócić się o pomoc do specjalistów.

Wprowadzenie - o roli uziemienia w prywatnym domu

Dom właśnie został wybudowany lub kupiony - przed tobą jest dokładnie ten ukochany dom, który niedawno widziałeś na szkicu lub zdjęciu w reklamie. A może mieszkasz we własnym domu już od ponad roku i każdy jego zakątek stał się Ci znajomy. Posiadanie własnego domu jest wspaniałe, ale wraz z poczuciem wolności dodatkowo niesie ze sobą szereg obowiązków. A teraz nie będziemy rozmawiać o obowiązkach domowych, porozmawiamy o takiej potrzebie, jak uziemienie prywatnego domu. Każdy dom prywatny obejmuje następujące systemy: sieć elektryczną, wodociąg i kanalizację, ogrzewanie gazowe lub elektryczne. Dodatkowo instalowany jest system bezpieczeństwa, alarmowy, wentylacja, system „inteligentnego domu” itp. Dzięki tym elementom prywatny dom staje się komfortowym środowiskiem życia współczesnego człowieka. Ale tak naprawdę ożywa dzięki energii elektrycznej, która zasila urządzenia wszystkich powyższych systemów.

Potrzeba uziemienia

Niestety prąd ma też swoje wady. Cały sprzęt ma żywotność, każde urządzenie ma pewną niezawodność, więc nie będą działać wiecznie. Ponadto podczas projektowania lub instalowania samego domu, elektryków, komunikacji lub sprzętu można również popełnić błędy, które mogą mieć wpływ na bezpieczeństwo elektryczne. Z tych powodów część sieci elektrycznej może zostać uszkodzona. Charakter wypadków jest inny: mogą wystąpić zwarcia, które są wyłączane przez automatyczne przełączniki, lub mogą wystąpić awarie obudowy. Trudność polega na tym, że problem awarii jest ukryty. Doszło do uszkodzenia okablowania, dlatego korpus kuchenki elektrycznej był pod napięciem. W przypadku nieprawidłowego uziemienia uszkodzenie nie ujawni się w żaden sposób, dopóki osoba nie dotknie pieca i nie dozna porażenia prądem. Do porażenia prądem dojdzie, ponieważ prąd będzie szukał drogi do ziemi, a jedynym odpowiednim przewodnikiem będzie ciało ludzkie. Nie można na to pozwolić.

Najpierw przyjrzyjmy się najbardziej postępowemu podejściu do energii elektrycznej w domu - systemowi TN-S. W tym systemie przewody PE i N są całkowicie oddzielone, a odbiorca nie musi instalować uziemienia. Konieczne jest jedynie doprowadzenie przewodu PE do głównej szyny uziemiającej, a następnie oddzielenie od niego przewodów uziemiających do urządzeń elektrycznych. System taki realizowany jest zarówno jako linia kablowa, jak i napowietrzna, w przypadku tej ostatniej VLI (izolowana linia napowietrzna) układana jest za pomocą przewodów samonośnych (SIP).

W układzie TN-C-S wzdłuż linii ułożony jest także przewód PEN. Ale teraz, akapit 1.7.102 PUE 7 wyd. mówi, że na wejściach linii napowietrznych do instalacji elektrycznych należy wykonać ponowne uziemienie przewodu PEN. Wykonuje się je z reguły na słupie elektrycznym, z którego realizowane jest wejście. Podczas ponownego uziemiania przewód PEN dzieli się na osobne PE i N, które są wprowadzane do domu. Norma dotycząca ponownego uziemienia zawarta jest w paragrafie 1.7.103 PUE 7 wyd. i wynosi 30 omów lub 10 omów (jeśli w domu jest kocioł gazowy). Jeżeli uziemienie na słupie nie zostanie wykonane, należy skontaktować się z firmą Energosbyt, w której dziale znajduje się słup elektryczny, tablica rozdzielcza i wejście do domu konsumenta, i wskazać naruszenie, które należy naprawić. Jeżeli rozdzielnica znajduje się w domu, należy w tej rozdzielnicy wykonać separację PEN, a ponowne uziemienie wykonać w pobliżu domu.

W tej formie TN-C-S działa z powodzeniem, ale z pewnymi zastrzeżeniami:

jeśli stan linii napowietrznej budzi poważne obawy: stare przewody nie są w najlepszym stanie, przez co istnieje ryzyko pęknięcia lub przepalenia przewodu PEN. Jest to obarczone zwiększonym napięciem na uziemionych obudowach urządzeń elektrycznych, ponieważ. ścieżka prądu do linii przez zero robocze zostanie przerwana, a prąd powróci z magistrali, na której dokonano separacji, przez zerowy przewód ochronny do obudowy urządzenia;
jeśli ponowne uziemienie nie zostanie wykonane na linii, istnieje niebezpieczeństwo, że prąd zwarciowy wpłynie do jedynego ponownego uziemienia, co również doprowadzi do wzrostu napięcia na obudowie.

W obu przypadkach bezpieczeństwo elektryczne pozostawia wiele do życzenia. Rozwiązaniem tych problemów jest system TT.

W systemie TT przewód PEN linii służy jako zero robocze, a indywidualne uziemienie wykonuje się osobno, które można zainstalować w pobliżu domu. Paragraf 1.7.59 PUE wyd. 7. przewiduje taki przypadek, gdy nie jest możliwe zapewnienie bezpieczeństwa elektrycznego i dopuszcza zastosowanie systemu TT. Należy zamontować wyłącznik różnicowoprądowy, a jego prawidłowe działanie musi zapewnić warunek Ra*Ia<=50 В (где Iа - ток срабатывания защитного устройства; Ra - суммарное сопротивление заземлителя). «Инструкция по устройству защитного заземления» 1.03-08 уточняет, что для соблюдения этого условия сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом, а в грунтах с высоким удельным сопротивлением - не более 300 Ом.

Jak wykonać uziemienie w domu?

Do uziemienia wystarczy wbić sześciometrową elektrodę pionową.

(Kliknij, aby powiększyć)

Takie uziemienie okazuje się bardzo zwarte, można je zainstalować nawet w piwnicy, żadne dokumenty regulacyjne temu nie zaprzeczają. Niezbędne kroki w celu uziemienia opisano dla miękkiego podłoża o rezystancji 100 omów*m. Jeśli gleba ma wyższą rezystancję, wymagane są dodatkowe obliczenia, skontaktuj się ze specjalistami technicznymi ZANDZ.ru w celu uzyskania pomocy w obliczeniach i doborze materiałów.

(Kliknij, aby powiększyć)

Teraz czas dowiedzieć się, jak wykonać ochronę odgromową dla prywatnego domu. Składa się z dwóch części: zewnętrznej i wewnętrznej.

(Kliknij, aby powiększyć)

Zamontowanie tych wszystkich elementów zabezpieczy dom przed piorunem, a raczej przed niebezpieczeństwem, jakie stwarza jego bezpośrednie uderzenie.

Posiada zewnętrzną ochronę odgromową
W tym przypadku instaluje się klasyczną kaskadę ochronną z połączonych szeregowo urządzeń klas 1, 2 i 3. Na wejściu montowany jest SPD klasy 1, który ogranicza prąd bezpośredniego uderzenia pioruna. SPD klasy 2 instaluje się także w rozdzielnicy wejściowej lub w rozdzielnicy rozdzielczej, jeśli dom jest duży, a odległość między rozdzielnicami jest większa niż 10 m. Ma za zadanie chronić przed przepięciami indukowanymi, ogranicza je do poziomu 2500 V. Jeżeli w domu znajduje się wrażliwa elektronika, wskazane jest zainstalowanie SPD klasy 3, który ogranicza przepięcia do poziomu 1500 V, większość urządzeń jest w stanie wytrzymać takie napięcie. SPD klasy 3 instaluje się bezpośrednio na takich urządzeniach.
Brak zewnętrznej ochrony odgromowej
Bezpośrednie uderzenie pioruna w dom nie jest brane pod uwagę, więc nie ma potrzeby stosowania SPD klasy 1. Pozostałe SPD instaluje się w taki sam sposób, jak opisano w paragrafie 1. Wybór SPD zależy również od systemu uziemienia, aby mieć pewność prawidłowego wyboru, skontaktuj się ze specjalistami technicznymi ZANDZ.ru w celu uzyskania pomocy.

Rysunek przedstawia dom z zamontowanym uziemieniem ochronnym, zewnętrzną instalacją odgromową i kombinowanym SPD klasy 1 + 2 + 3, przeznaczonym do montażu w systemie TT.

Kompleksowa ochrona domu: uziemienie ochronne, zewnętrzna instalacja odgromowa oraz
kombinowany SPD klasy 1+2+3, przeznaczony do montażu w systemie TT
(Kliknij, aby powiększyć)

Powiększony obraz tarczy z zainstalowanym SPD dla domu
(Kliknij, aby powiększyć)

Nie. p/s	Ryż	kod dostawcy	Produkt	Ilość
System ochrony odgromowej
1		ZANDZ Maszt terminala wentylacyjnego pionowy 4 m (stal nierdzewna)	2
2		GALMAR Uchwyt do piorunochronu - maszt ZZ-201-004 do komina (stal nierdzewna)	2
3		GALMAR Zacisk do piorunochronu - maszt GL-21105G do przewodów odprowadzających (stal nierdzewna)	2
4		GALMAR Drut stalowy miedziowany (D8 mm; cewka 50 metrów)	1
5		GALMAR Drut stalowy miedziowany (D8 mm; zwój 10 metrów)	1
6		GALMAR Zacisk rury spustowej do przewodu odprowadzającego (miedź ocynowana + mosiądz ocynowany)	18
7		GALMAR Uniwersalny zacisk dachowy do przewodu odprowadzającego (wysokość do 15 mm; stal ocynkowana malowana)	38
8		GALMAR Zacisk do elewacji/ściany dla przewodu odprowadzającego z podwyższeniem (wysokość 15 mm; stal ocynkowana malowana)	5
9