L'effetto protettivo di un parafulmine si basa sul fatto che un fulmine colpisce le strutture metalliche più alte e ben messe a terra. Pertanto, la struttura non sarà colpita da fulmini se si trova nella zona di protezione del parafulmine. Zona di protezione del parafulmine - parte dello spazio adiacente al parafulmine, che fornisce protezione della struttura dai fulmini diretti con un grado di affidabilità sufficiente (99%)

I rapidi cambiamenti nella corrente del fulmine generano induzione elettromagnetica - induzione di potenziali nei circuiti metallici aperti, creando il pericolo di scintille nei punti in cui questi circuiti si avvicinano l'uno all'altro. Questa è chiamata la manifestazione secondaria del fulmine.

È inoltre possibile portare nell'edificio protetto alti potenziali elettrici indotti dai fulmini lungo le strutture metalliche esterne e le comunicazioni.

La protezione contro l'induzione elettrostatica si ottiene collegando le custodie metalliche delle apparecchiature elettriche alla messa a terra di protezione o a uno speciale conduttore di messa a terra.

Per proteggere dall'introduzione di potenziali elevati, le comunicazioni metalliche sotterranee, quando entrano nell'oggetto protetto, sono collegate agli elettrodi di terra per la protezione dall'induzione elettrostatica o dalle apparecchiature elettriche.

I parafulmini sono costituiti da una parte portante (supporto), un parafulmine, una calata e un elettrodo di terra. Esistono due tipi di parafulmini: asta e cavo. Possono essere indipendenti, isolati e non isolati dall'edificio o struttura protetta (Fig. 86, a-c).

parafulmine: parafulmine ad asta singola: parafulmine a doppia asta: antenna

Riso. 86. Tipi di parafulmini e loro zone di protezione:

a - asta singola; b - doppia asta; c - antenna; 1 - parafulmine; 2 - calata, 3 - messa a terra

I parafulmini ad asta sono uno, due o più aste verticali installate sopra o vicino alla struttura protetta. Parafulmini per cavi: uno o due cavi orizzontali, ciascuno fissato su due supporti, lungo i quali è posata una calata, collegata a un elettrodo di terra separato; i supporti del parafulmine sono installati sull'oggetto protetto o in prossimità di esso. Come parafulmini vengono utilizzati tiranti tondi in acciaio, tubi, cavi in ​​acciaio zincato, ecc.. Le calate sono realizzate in acciaio di qualsiasi grado e profilo con una sezione trasversale di almeno 35 mm2. Tutte le parti dei parafulmini e delle calate sono collegate mediante saldatura.

I sezionatori di terra sono di superficie, profondi e combinati, realizzati in acciaio di varie sezioni o tubi. I dispersori di superficie (striscia, orizzontale) sono posati a una profondità di 1 m o più dalla superficie terrestre sotto forma di uno o più raggi lunghi fino a 30 m 8 m (dall'estremità superiore del dispersore a terra superficie).

La resistenza dell'elettrodo di terra per ciascun parafulmine autonomo non deve superare per la protezione contro i fulmini di edifici e strutture di categoria I e II - 10 Ohm e categoria III - 20 Ohm.

4. Dispositivo di messa a terra.

Il concetto della resistenza del dispositivo di messa a terra del supporto della linea aerea alla corrente di fulmine. Un dispositivo di messa a terra è una struttura realizzata con materiali elettricamente conduttivi, che serve a drenare la corrente a terra. I suoi elementi strutturali principali sono interruttori di messa a terra e conduttori di messa a terra. Un conduttore di messa a terra è un conduttore (elettrodo) o un insieme di conduttori metallici interconnessi (elettrodi) che sono in contatto con la terra. Un conduttore di messa a terra è un conduttore che collega le parti messe a terra all'elettrodo di terra. La funzione principale svolta dal dispositivo di messa a terra del supporto della linea aerea è la rimozione della corrente di fulmine a terra, ovvero la riduzione della possibilità (probabilità) di scariche inverse quando un fulmine colpisce il supporto e il filo di terra. A differenza delle scariche convenzionali causate dall'umidità o dall'inquinamento dell'isolamento, la corrente di fulmine crea un potenziale elettrico sul polo, molto superiore al potenziale del conduttore di fase, e quindi la scarica avviene nella direzione opposta. Minore è la resistenza del dispositivo di messa a terra, minore è la possibilità di flashover inverso. La resistenza del dispositivo di messa a terra è il rapporto tra la tensione sul dispositivo di messa a terra e la corrente che scorre dall'elettrodo di messa a terra a terra. La resistenza del dispositivo di messa a terra non è l'unico parametro che influisce sulla probabilità di backflash. Hanno anche un impatto significativo: la lunghezza della stringa di isolatori; altezza del cavo di protezione contro i fulmini e del filo di fase; la distanza tra il cavo e il filo, ecc. Con un aumento della lunghezza della ghirlanda, ad esempio, aumenta la rigidità elettrica del traferro corrispondente e quindi diminuisce la probabilità di sovrapposizione inversa. Questo dovrebbe essere il caso con l'aumento della classe di tensione di linea. Tuttavia, per linee a tensione più elevata, aumenta anche l'altezza dei poli, il che porta ad un aumento del numero di fulmini nei poli e nel filo di terra. Aumenta anche l'induttanza del supporto, il che aumenta la probabilità di scariche inverse. La corrente di fulmine, quando colpisce il supporto, si propaga lungo il cavo di protezione contro i fulmini. La corrente nel cavo induce correnti nel filo e nel supporto, che alla fine porta ad un aumento della tensione applicata al cavo isolante - supporto. Pertanto, la probabilità di un flashover inverso quando un fulmine colpisce un polo è un valore funzionale complesso che dipende da una serie di parametri. Se tutti i parametri, ad eccezione della resistenza del dispositivo di messa a terra, sono considerati costanti, cioè dato un certo tipo di supporto, allora è possibile calcolare la curva di probabilità delle sovrapposizioni posteriori. Di seguito i dati iniziali per il calcolo della probabilità di scariche inverse in caso di fulmine in un supporto intermedio di tipo P220-2T: Tensione massima di esercizio, kV 252 Tensione di scarica al 50% di polarità positiva: forza d'impulso del traferro, corrispondente all'altezza dell'edificio della stringa dell'isolatore, kV 1248 Altezza della fune su un supporto, m 42 Altezza del filo superiore, m 33 Luce media, 400 Raggio del cavo, 0,007 Raggio del filo, m 0,012 Distanza tra il cavo e il filo superiore in orizzontale, 3 Distanza tra i cavi, m 1 Incurvatura della fune, 13 Incurvatura del filo, m 15 Raggio equivalente del supporto, m 3.2 Sulla base di questi dati si è calcolata la dipendenza della probabilità di sovrapposizione inversa dal valore della resistenza del dispositivo di messa a terra. Questa dipendenza è mostrata in fig. 1. Dalla figura si può vedere che la curva sale abbastanza ripidamente fino alla resistenza R = 300 Ohm, quindi aumenta gradualmente fino a R = 1000 Ohm. In futuro, la probabilità di sovrapposizioni inverse si avvicina lentamente al livello di 0,3, senza superare questo valore. Un valore di probabilità numerica di 0,3 significa che su circa 10 fulmini, in tre casi si verificherà un flashover inverso. Per altri tipi di supporto, questo livello limite può essere diverso, è solo importante sottolineare: se, per le caratteristiche del terreno (sabbia, roccia), la resistenza del dispositivo di messa a terra risulta essere piuttosto elevata, ad esempio , 5000 Ohm, quindi ridurre la resistenza a 1000 Ohm non ha più senso. Pertanto, la probabilità di scariche inverse e il numero di interruzioni di fulmini ad esse associate dipendono dalla resistenza del dispositivo di messa a terra della torre. Questa dipendenza si manifesta in misura maggiore a basse resistenze di messa a terra di supporto: da unità a centinaia di ohm. Il dispositivo di messa a terra di un polo di linea elettrica è un circuito elettrico con parametri distribuiti: resistenza e induttanza del metallo, conducibilità del suolo e capacità. Se all'ingresso di un tale circuito viene applicata una tensione (o corrente) sinusoidale di frequenza sufficientemente alta, a distanze diverse dalla sorgente, il rapporto tra la tensione e l'intensità della corrente, ovvero la resistenza in un dato punto, sarà diverso. Riso. Fig. 1. Dipendenza della probabilità di scariche inverse dalla resistenza del dispositivo di messa a terra del supporto Una forma ancora più complessa della dipendenza tra tensione e corrente si osserva quando viene applicato un impulso di corrente di fulmine al conduttore di messa a terra. L'impulso è caratterizzato da due parametri: il valore massimo (ampiezza) della corrente e il tempo di salita della corrente (durata anteriore). A basse ampiezze, nel terreno non si verificano scintille. Tuttavia, grandi correnti di fulmine portano a una rottura elettrica del suolo, che nell'area adiacente al conduttore di messa a terra acquisisce resistenza elettrica zero: il conduttore di terra, per così dire, aumenta di dimensioni. Per un'analisi completa dei processi nel dispositivo di messa a terra sotto l'influenza della corrente del fulmine, è necessario tenere conto di fattori quali la lunghezza del conduttore di messa a terra, la resistività del suolo, l'ampiezza e la durata del fronte dell'impulso di corrente del fulmine, e il momento dell'osservazione. Tutti questi fattori sono presi in considerazione dai coefficienti di impulso, che denotano ai. Resistenza dei conduttori di terra naturali e artificiali. I conduttori di messa a terra naturali sono chiamati parti elettricamente conduttive di comunicazioni, edifici e strutture per scopi industriali o di altro tipo che sono a contatto con la terra e vengono utilizzati per la messa a terra. Un conduttore di messa a terra artificiale è un conduttore di messa a terra appositamente realizzato per la messa a terra. Riso. Fig. 2. Pedana in cemento armato (c) e relativo modello di progetto (b) Il rinforzo in acciaio delle fondazioni dei supporti metallici e della parte interrata dei supporti in cemento armato in molti casi svolge abbastanza bene la funzione di deviare le correnti di fulmine verso il suolo, ovvero , svolge il ruolo di un elettrodo di terra naturale. Ciò è dovuto al fatto che il calcestruzzo come conduttore di corrente elettrica è un corpo poroso costituito da un gran numero di canali sottili pieni di umidità e creando così un percorso per la corrente elettrica. A una certa forza attuale e al momento del suo flusso, l'umidità evapora, nel calcestruzzo compaiono scintille elettriche e archi, che possono distruggere il materiale e bruciare attraverso il rinforzo, il che alla fine porta a una diminuzione della resistenza meccanica della struttura in cemento armato. A questo proposito, i ferri di armatura utilizzati per la messa a terra vengono controllati per la resistenza termica durante il flusso di correnti di cortocircuito. Va inoltre tenuto presente che in un ambiente con notevole aggressività nei confronti del calcestruzzo, l'utilizzo di fondazioni in cemento armato come elettrodi di messa a terra non è sempre possibile. Nelle reti con neutro isolato, la modalità circuito a lungo termine è pericolosa per le fondazioni in cemento armato ed è necessaria la costruzione di elettrodi di messa a terra artificiali per scaricare gli elementi naturali del dispositivo di messa a terra e proteggerli dalla distruzione dovuta al flusso di corrente e tempo di esposizione , A / m2: Corrente continua a lungo termine 0,06 Corrente alternata a lungo termine 10 Corrente alternata a breve termine (fino a 3 s) 10.000 Corrente da fulmine 100.000 I dispersori artificiali sono costruiti, di norma, in terreni con una resistività superiore a 500 Ohm - m. Ciò è dovuto al fatto che la messa a terra naturale dei supporti VL35 - 330 kV in tali terreni ha una resistenza maggiore rispetto a quelli standard. Nelle linee di classi di tensione più elevate con fondamenta potenti, i conduttori di messa a terra artificiali non riducono notevolmente la resistenza del dispositivo di messa a terra. Gli elettrodi di terra artificiali, di regola, sono realizzati sotto forma di due o quattro raggi orizzontali divergenti dal supporto, posti a una profondità di 0,5 me in seminativi - razze da 1 m. In assenza di questo strato (almeno 0,1 m di spessore), si consiglia di posare gli elettrodi di messa a terra sulla superficie della roccia riempiendoli con malta cementizia. Per ridurre l'effetto corrosivo da terra, gli elettrodi di terra artificiali dovrebbero essere di sezione circolare con un diametro di 12-16 mm.
Riso. 3. Posizione del supporto intermedio a - torre naturale 35-330 kV; b - Polo intermedio a U con tiranti 330-750 kV Le resistenze indicate dei dispositivi di messa a terra valgono anche per i pali senza cavi e altri dispositivi di protezione contro i fulmini, ma con trasformatori di potenza o di misura, sezionatori, fusibili o altri dispositivi per linee aeree 110 kV installato su questi pali e superiori. Se necessario, anche i supporti in cemento armato e metallo con una tensione di 110 kV e oltre senza cavi e altri dispositivi di protezione contro i fulmini sono collegati a terra per garantire un funzionamento affidabile della protezione e dell'automazione dei relè. Le resistenze dei dispositivi di messa a terra di tali supporti sono determinate durante la progettazione di linee aeree. I pali in cemento armato e metallo con una tensione di 3 - 35 kV che non dispongono di dispositivi di protezione contro i fulmini e altre apparecchiature installate devono essere collegati a terra e in un'area disabitata per una linea aerea da 3 - 20 kV è consentita la resistenza del dispositivo di messa a terra : 30 Ohm a p inferiore a 100 Ohm - me 0, 3 p - a p superiore a 100 Ohm - m Dispositivi di messa a terra dei supporti su cui sono installate apparecchiature elettriche. deve soddisfare i seguenti requisiti. Nelle reti con una tensione inferiore a 1 kV con neutro saldamente collegato a terra, la resistenza del dispositivo di messa a terra deve essere di 2, 4, 8 ohm a tensioni di linea di 660.380.220 V trifase o 380.220.127 di corrente monofase. Questa resistenza deve essere fornita tenendo conto dell'uso di conduttori di messa a terra naturali, nonché di conduttori di messa a terra per la messa a terra ripetuta del filo neutro. In questo caso, la resistenza dell'elettrodo di terra situato nelle immediate vicinanze del neutro del generatore o del trasformatore o dell'uscita della sorgente di corrente monofase non deve essere superiore a 25, 30, 60 Ohm per tensioni di linea di 660, Corrente 380, 220 V trifase o 380.220.127 V monofase. Nelle reti con tensioni superiori a 1 kV con neutro isolato, l'apparecchiatura collegata a terra installata su un supporto di linea aerea è collegata a un elettrodo di terra orizzontale chiuso (circuito) posato a una profondità di almeno 0,5 m Se la resistenza del dispositivo di messa a terra è maggiore superiore a 10 Ohm, è necessario posare inoltre elettrodi di terra orizzontali a una distanza di 0,8 - 1 m dalla fondazione del supporto. Quando p > > 500 Ohm-m, è consentito aumentare il valore della resistenza di 0,002 p volte, ma non più di 10 volte. Le misurazioni della resistenza dei dispositivi di messa a terra delle linee aeree devono essere eseguite con corrente a frequenza industriale. Sulle linee aeree con tensioni inferiori a 1 kV, le misure vengono effettuate su tutti i supporti con dispersori di protezione contro i fulmini e dispersori ripetuti a filo neutro. Sulle linee aeree con tensioni superiori a 1 kV, le misurazioni della resistenza dei dispositivi di messa a terra vengono eseguite su supporti con scaricatori e fessure di protezione e con apparecchiature elettriche e su supporti di linee aeree da 110 kV e oltre - con cavi di protezione contro i fulmini in caso di tracce di sovrapposizione di isolanti da un arco elettrico vengono rilevati. Sui restanti pali in cemento armato e metallo si effettuano misure selettive al 2% del totale dei pali con elettrodi di messa a terra: in aree popolate, in aree con suoli aggressivi e franosi, e in suoli poco conduttivi.

FILO fulmine - dispositivo per la protezione di edifici e strutture dai fulmini diretti. M. comprende quattro parti principali: un parafulmine che percepisce direttamente un colpo di fulmine; calata che collega il parafulmine con l'elettrodo di terra; elettrodo di terra attraverso il quale la corrente di fulmine scorre verso terra; la parte portante (supporto o supporti) destinata al fissaggio del parafulmine e della calata.

A seconda del design del parafulmine, si distinguono asta, cavo, rete e parafulmini combinati.

In base al numero di parafulmini ad azione congiunta, sono divisi in singoli, doppi e multipli.

Inoltre, presso la località di M. sono presenti separati, isolati e non isolati dall'edificio protetto. L'azione protettiva del fulmine si basa sulla proprietà del fulmine di colpire le strutture metalliche più alte e ben messe a terra. A causa di questa proprietà, un edificio protetto di altezza inferiore non viene praticamente colpito da un fulmine se entra nella zona di protezione M. La zona di protezione M è la parte dello spazio adiacente ad essa e con un grado di affidabilità sufficiente (almeno 95%) per la protezione delle strutture dai fulmini diretti. Molto spesso, l'asta M viene utilizzata per proteggere edifici e strutture.

Il fulmine a fune viene spesso utilizzato per proteggere edifici di grande lunghezza e linee ad alta tensione. Questi M. sono realizzati sotto forma di cavi orizzontali fissati su supporti, lungo ciascuno dei quali è posato un collettore di corrente. Asta e cavo M. garantiscono lo stesso grado di affidabilità della protezione.

Come parafulmini si può utilizzare una copertura metallica, messa a terra agli angoli e lungo il perimetro almeno ogni 25 m, oppure una rete in filo di acciaio del diametro di almeno 6 mm sovrapposta ad una copertura non metallica, avente area di maglia fino a 150 mm2, con nodi fissati mediante saldatura, e messa a terra proprio come un tetto metallico. I cappucci metallici sono fissati alla griglia o al tetto conduttivo sopra i camini e i tubi di ventilazione e, in assenza di cappucci, anelli di filo appositamente applicati ai tubi.

M. asta - M. con una disposizione verticale del parafulmine.

M. cavo (esteso) - M. con disposizione orizzontale del parafulmine, fissato su due supporti messi a terra.

ZONE DI PROTEZIONE DA fulmini

Di solito, la zona di protezione è designata dalla massima probabilità di sfondamento corrispondente al suo confine esterno, sebbene la probabilità di sfondamento diminuisca significativamente nella profondità della zona.

Il metodo di calcolo consente di costruire una zona di protezione per parafulmini ad asta e filo con un valore arbitrario della probabilità di sfondamento, ad es. per qualsiasi parafulmine (singolo o doppio), puoi costruire un numero arbitrario di zone di protezione. Tuttavia, per la maggior parte degli edifici pubblici, è possibile fornire un livello di protezione sufficiente utilizzando due zone, con una probabilità di sfondamento di 0,1 e 0,01.

In termini di teoria dell'affidabilità, la probabilità di sfondamento è un parametro che caratterizza il guasto di un parafulmine come dispositivo di protezione. Con questo approccio, le due zone di protezione accettate corrispondono al grado di affidabilità di 0,9 e 0,99. Questa valutazione di affidabilità è valida quando un oggetto si trova vicino al confine della zona di protezione, ad esempio un oggetto a forma di anello coassiale con un parafulmine. Per gli oggetti reali (edifici ordinari), al confine della zona di protezione, di norma, si trovano solo gli elementi superiori e la maggior parte dell'oggetto si trova nella profondità della zona. La valutazione dell'affidabilità della zona di protezione lungo il suo confine esterno porta a valori eccessivamente bassi. Pertanto, al fine di tenere conto della disposizione reciproca dei parafulmini e degli oggetti esistenti in pratica, alle zone di protezione A e B viene assegnato in RD 34.21.122-87 un grado di affidabilità approssimativo rispettivamente di 0,995 e 0,95.

Parafulmine ad asta singola.

La zona di protezione di un parafulmine ad asta singola con altezza h è un cono circolare (Fig. A3.1), la cui sommità si trova ad un'altezza h0

1.1. Zone di protezione dei parafulmini ad asta singola con altezza h? 150 m hanno le seguenti dimensioni di ingombro.

Zona A: h0 = 0,85h,

r0 = (1,1 - 0,002h)h,

rx = (1,1 - 0,002h)(h - hx/0,85).

Zona B: h0 = 0,92h;

rx \u003d 1,5 (h - hx / 0,92).

Per la zona B, l'altezza di un singolo parafulmine ad asta per valori noti di h può essere determinata dalla formula

h = (rx + 1,63 hx)/1,5.

Riso. P3.1. Zona di protezione di un singolo parafulmine ad asta:

I - il confine della zona di protezione a livello hx, 2 - lo stesso a livello del suolo

Parafulmine a filo singolo.

La zona di protezione di un parafulmine a filo singolo con altezza h? 150 m è mostrato in fig. P3.5, dove h è l'altezza del cavo al centro della campata. Tenendo conto dell'abbassamento del cavo con una sezione di 35-50 mm2, con altezza nota dei supporti hop e lunghezza della campata a, si determina l'altezza del cavo (in metri):

h = luppolo - 2 alla a< 120 м;

h = luppolo - 3 a 120< а < 15Ом.

Riso. P3.5. Zona di protezione di un parafulmine a filo singolo. Le designazioni sono le stesse di Fig. P3.1

Al fine di garantire la sicurezza delle persone, la sicurezza di strutture, attrezzature e materiali dagli effetti termici, meccanici ed elettrici dei fulmini, è stato sviluppato uno speciale sistema di misure di sicurezza protettiva: la protezione contro i fulmini, che è un complesso di soluzioni tecniche e dispositivi speciali.

Regolamento normativo

I requisiti per l'organizzazione dei sistemi di protezione contro i fulmini per edifici e strutture situati sul territorio della Federazione Russa sono regolati dai seguenti documenti normativi:

• "Istruzioni per la protezione contro i fulmini di edifici e strutture" RD 34.21.122-87
• "Istruzioni per la protezione contro i fulmini di edifici, strutture e comunicazioni industriali" CO 153-34.21.122-2003.

Quando si sviluppa un sistema di misure di protezione per oggetti contro i fulmini, le organizzazioni di progettazione possono essere guidate dalle disposizioni di una qualsiasi di queste istruzioni o utilizzare una combinazione di esse.

Elementi di protezione contro i fulmini

Una gamma completa di misure di protezione contro i fulmini per gli impianti a terra implica una combinazione di sistemi esterni - protezione contro i fulmini diretti e protezione contro i fulmini interni - dispositivi di protezione contro influenze secondarie (captazione e sovratensione). La protezione contro i fulmini esterni fornisce una minima possibilità di un fulmine diretto nell'edificio, proteggendolo così da eventuali danni. Assume un colpo di fulmine, che viene poi deviato nel terreno.

Il complesso delle misure del sistema esterno di protezione contro i fulmini comprende tre elementi:

Parafulmine (parafulmine, parafulmine)è un dispositivo progettato per intercettare i fulmini. Il principio di funzionamento del parafulmine è che il fulmine cade sulle strutture metalliche più alte e ben messe a terra. Pertanto, se l'oggetto si trova nella zona di protezione del parafulmine, non verrà colpito da un fulmine.

Calata- un dispositivo che drena a terra la corrente del fulmine dal parafulmine. Si installa sulla parete della struttura e dei pluviali. È un filo o una striscia ramata che si estende dal parafulmine all'elettrodo di terra.

conduttore di messa a terra- un dispositivo che drena a terra il 50% o più della corrente di fulmine che è passata attraverso la calata. La corrente residua è distribuita lungo le comunicazioni adiacenti alla struttura. Il conduttore di terra è l'unico elemento di protezione contro i fulmini esterno immerso nel terreno. Gli elettrodi di messa a terra possono essere elementi di diverse dimensioni, materiali e forme che soddisfano i requisiti dei documenti normativi.

Un sistema di protezione contro i fulmini esterno può essere installato sia sull'oggetto protetto stesso che in isolamento: sotto forma di parafulmini separati e strutture vicine che fungono da parafulmini naturali.
La protezione interna contro i fulmini comprende un complesso di dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) e svolge le funzioni di limitazione dei campi magnetici ed elettrici dei fulmini, prevenendo così le scintille all'interno dell'oggetto protetto.

2. Parafulmine come parte di un sistema di protezione contro i fulmini

L'impianto di protezione contro i fulmini è organizzato secondo il principio del massimo utilizzo dei parafulmini naturali. Nei casi in cui la sicurezza che forniscono è insufficiente, vengono abbinati ad elementi appositamente installati (parafulmini artificiali).

La semplicità dei dispositivi, l'assenza di necessità di particolari manutenzioni e la relativamente affidabile protezione dell'oggetto dai fulmini hanno fornito nella pratica l'utilizzo più diffuso dei parafulmini del sistema di protezione passiva contro i fulmini.

Esistono i seguenti tipi di parafulmini passivi:

• asta (albero);
• cavo;
• maglia.

I parafulmini sono realizzati in vari materiali: alluminio, rame, acciaio inossidabile o zincato, tenendo conto delle sezioni minime per ciascuno di essi in conformità con i documenti normativi.

Asta parafulmine (albero)

Aste parafulmini-alberi montati su torri

Un parafulmine (o parafulmine) è un dispositivo verticale, solitamente alto da 1 a 20 metri, sopra o vicino al tetto di una struttura, installato in modo tale che la zona di protezione copra l'oggetto protetto. I morsetti speciali utilizzati durante l'installazione dei tralicci consentono di fissarli sia su superfici verticali (parete) che orizzontali (suolo, tetto). Due calate sono montate su ciascun albero. Se il parafulmine si trova sul tetto della struttura, il dispositivo di messa a terra utilizzato è un circuito orizzontale, rinforzato nei punti delle calate con elettrodi di terra verticali. Il dispositivo di messa a terra degli alberi autoportanti è eseguito da tre conduttori di messa a terra verticali, interconnessi secondo il tipo "zampa di pollo". I parafulmini ad asta (alberi) sono scelti principalmente per la protezione di piccoli edifici, non di architettura complessa.

Il design di un parafulmine a cavo è costituito da due alberi e un cavo d'acciaio teso tra di loro. Le estremità del cavo sono adiacenti a una calata con un conduttore di messa a terra del tipo "zampa di pollo". Con la corretta posizione dei pali di supporto, le scariche dei fulmini si riversano nel terreno al di fuori dell'oggetto protetto. La protezione contro i fulmini dei cavi è ampiamente utilizzata per gli edifici bassi. I parafulmini ad asta e filo sono divisi in singoli, doppi e multipli, formando una zona di protezione comune dell'oggetto. I parafulmini multipli vengono utilizzati per proteggere grandi edifici o più strutture che occupano una vasta area.

Rete antifulmine installata sul tetto dell'edificio

Il design del parafulmine è realizzato sotto forma di una griglia di tondino metallico sul tetto della struttura protetta. La rete di protezione contro i fulmini viene posata sul tetto dell'edificio con un gradino (dimensione della cella) da 5x5 ma 20x20 m, a seconda della categoria di protezione contro i fulmini dell'oggetto. Una domanda comune che si pone durante la progettazione è se sia possibile posare una rete di protezione contro i fulmini direttamente sul tetto del tetto. La rete, infatti, può essere posata direttamente sul tetto o sotto l'isolante (vedi paragrafo 2.11. nelle istruzioni RD 34.21.122-87). Secondo le istruzioni SO 153 3.2.2.4. se l'aumento di temperatura è pericoloso per l'oggetto, la distanza tra la calata e il tetto o la parete combustibile deve essere superiore a 0,1 m In questo caso, il morsetto metallico può essere a contatto con la parete combustibile. Se il muro o il tetto sono combustibili, ma l'aumento della temperatura non è pericoloso per loro, è consentito il fissaggio direttamente al muro.
Le calate sono montate attorno all'intero perimetro del parafulmine con incrementi da 10 a 25 m (a seconda del livello di protezione). Il tipo di copertura della struttura protetta (morbida o dura) determina il metodo di fissaggio della "rete" alla superficie del tetto. Fatta salva la condizione di una base non combustibile, la rete antifulmine può essere posata nella "torta del tetto". L'elettrodo di terra per questo tipo di parafulmini è un circuito orizzontale chiuso, rinforzato nei punti delle calate.

3. Categorie di protezione contro i fulmini

La scelta del tipo di parafulmine dipende dalla categoria di appartenenza dell'edificio in base al dispositivo di protezione contro i fulmini.
Le norme stabiliscono tre categorie di dispositivi di protezione contro i fulmini a seconda della pericolosità esplosiva e di incendio, della capacità, della resistenza al fuoco e della destinazione degli oggetti protetti, nonché tenendo conto della durata media annua dei temporali nell'area geografica del oggetto, vedere le categorie di protezione contro i fulmini nella tabella n. 1 dal paragrafo 1.1. in RD 21.34.122-87:

	Costruzioni e costruzioni	Posizione	Tipo di zona di protezione quando si utilizzano parafulmini ad asta e filo	Categoria di protezione contro i fulmini
	Edifici e strutture o parti di essi, i cui locali, secondo il PUE, appartengono a zone delle classi B-I e B-II	In tutta l'URSS	Zona A	io
	Le stesse classi B-Ia, B-Ib, B-IIa		Con il numero previsto di fulmini all'anno di un edificio o struttura N> 1 - zona A; a N≤1 — zona B	II
	Installazioni esterne che creano una zona di classe B-Ig secondo il PUE	In tutta l'URSS	Zona B	II
	Edifici e strutture o parti di essi i cui locali, secondo il PUE, appartengono a zone delle classi P-I, P-II, P-IIa		Per edifici e strutture di I e II grado di resistenza al fuoco a 0,1 2- zona A	III
	Piccoli edifici situati in aree rurali di III-V gradi di resistenza al fuoco, i cui locali, secondo il PUE, appartengono a zone delle classi P-I, P-II, P-IIa	Nelle zone con una durata media dei temporali di 20 ore all'anno o più a N	-	III
	Installazioni all'aperto e magazzini aperti, creando una zona di classi P-III secondo il PUE	In zone con una durata media dei temporali di 20 ore all'anno o più	Alle 0.12 - zona A	III
	Edifici e strutture di III, IIIa, IIIb, IV, V gradi di resistenza al fuoco, in cui non sono presenti locali classificati secondo il PUE in zone di classi di esplosivo e di pericolo di incendio	Anche	Alle 0.12 - zona A	III
	Edifici e strutture realizzati con strutture metalliche leggere con isolamento combustibile (grado di resistenza al fuoco IVa), in cui non sono presenti locali classificati secondo il PUE a zone di esplosione e classi di fuoco	In zone con una durata media dei temporali di 10 ore all'anno o più	Alle 0.12 - zona A	III
	Piccole costruzioni di III-V gradi di resistenza al fuoco, ubicate in aree rurali, in cui non sono presenti locali classificati secondo il PUE a zone di esplosione e classi di fuoco	In aree con durata media dei temporali pari o superiore a 20 ore all'anno per i gradi di resistenza al fuoco III, IIIa, IIIb, IV, V a N	-	III
	Edifici di centri di calcolo, compresi quelli situati nelle aree urbane	In zone con una durata media dei temporali di 20 ore all'anno o più	Zona B	II
	Capannoni e strutture per bestiame e pollame di grado III-V di resistenza al fuoco: per bovini e suini da 100 capi o più, per ovini da 500 capi o più, per pollame da 1000 capi o più, per cavalli da 40 capi o più	In zone con una durata media dei temporali di 40 ore all'anno o più	Zona B	III
	Tubi di fumo e altri tubi di imprese e caldaie, torri e torri per tutti gli usi con un'altezza di 15 m o più	In zone con una durata media dei temporali di 10 ore all'anno o più	-	III
	Edifici residenziali e pubblici la cui altezza supera di oltre 25 m l'altezza media degli edifici circostanti entro un raggio di 400 m, nonché edifici unifamiliari di altezza superiore a 30 m, distanti più di 400 m da altri edifici	In zone con una durata media dei temporali di 20 ore all'anno o più	Zona B	III
	Edifici residenziali e pubblici indipendenti in aree rurali con un'altezza superiore a 30 m	Anche	Zona B	III
	Edifici pubblici di grado III-V di resistenza al fuoco per i seguenti scopi: istituti prescolari, scuole e collegi, ospedali di istituti medici, dormitori e mense di istituti sanitari e ricreativi, istituti culturali, educativi e di intrattenimento, edifici amministrativi, stazioni ferroviarie, alberghi, motel e campeggi	Anche	Zona B	III
	Strutture di intrattenimento all'aperto (aule uditive di cinema all'aperto, tribune di stadi aperti, ecc.)	Anche	Zona B	III
	Edifici e strutture che sono monumenti di storia, architettura e cultura (sculture, obelischi, ecc.)	Anche	Zona B	III

Protezione contro i fulmini di categoria I

Per la protezione contro i fulmini degli edifici appartenenti alla categoria I vengono utilizzati pali di protezione contro i fulmini o parafulmini in filo metallico,
vedi punto 2.1. in RD 21.34.122-87. Un prerequisito è la fornitura di una zona di protezione di tipo A secondo i requisiti dell'allegato 3.

II categoria di protezione contro i fulmini

Per la protezione contro i fulmini degli edifici di categoria II con tetto non metallico, vengono utilizzati parafulmini o parafulmini in filo, installati isolatamente o sull'oggetto protetto stesso, vedere la clausola 2.11 in RD 34.21.122-87. In questo caso, un prerequisito è fornire una zona di protezione secondo i requisiti della tabella di cui all'articolo e all'Appendice 3 in RD 34.21.122-87. Se nell'impianto sono installati dispositivi di protezione contro i fulmini, sono necessari almeno due calate per ogni palo di protezione contro i fulmini o rack di protezione contro i fulmini. Per garantire la protezione contro i fulmini delle strutture, la cui pendenza del tetto non supera 1:8, è possibile utilizzare una rete di protezione contro i fulmini.
Come materiale per la produzione di reti di protezione dai fulmini, viene utilizzato un filo di acciaio con un diametro di almeno 6 mm. Una struttura con una spaziatura cellulare non superiore a 6x6 m è posata sul tetto dell'edificio sopra o sotto materiali refrattari. Alla rete di protezione contro i fulmini devono essere fissate le strutture metalliche che si elevano al di sopra del tetto dell'edificio, e le strutture non metalliche devono essere dotate di dispositivi di protezione contro i fulmini aggiuntivi, fissandoli anche con la "rete".
Le strutture con capriate metalliche, le cui coperture sono realizzate con materiali refrattari, non richiedono l'installazione di dispositivi di protezione contro i fulmini. Il tetto metallico degli edifici stesso funge da parafulmine. Allo stesso tempo, è necessario dotare tutti gli elementi non metallici dell'oggetto di protezione che si elevano sopra il tetto con dispositivi di protezione contro i fulmini. Le calate sono montate da un tetto metallico o da una rete antifulmine con un passo di 25 m lungo il perimetro dell'edificio. Per tutti i tipi di parafulmini utilizzati per proteggere gli edifici di categoria II, è obbligatorio soddisfare il requisito del paragrafo 2.6 in RD 34.21.122-87.

III categoria di protezione contro i fulmini

Per la protezione contro i fulmini degli edifici appartenenti alla categoria III, viene utilizzato uno dei metodi sopra indicati (pali parafulmini, parafulmini o rete) in conformità ai requisiti applicabili.
Se possibile, le strutture metalliche dell'oggetto protetto stesso vengono utilizzate come calate. Un prerequisito per questo è un collegamento elettrico continuo nei giunti delle strutture con il resto degli elementi del sistema esterno di protezione contro i fulmini (parafulmini ed elettrodi di terra). Le calate poste all'esterno dell'edificio devono essere montate ad una distanza non superiore a 3 m dagli ingressi o in luoghi non accessibili alle persone.
I documenti normativi sull'organizzazione della protezione contro i fulmini degli impianti a terra non prevedono alcun requisito per la distanza tra un parafulmine separato e l'oggetto di protezione, i suoi servizi sotterranei. Quando si utilizza una rete antifulmine per edifici di categoria III, è necessario prevedere un gradino delle sue celle non superiore a 12 x 12 m.

4. Zone di protezione dei parafulmini ad asta e filo

La scelta del numero e dell'altezza dei parafulmini ad asta e filo deve essere effettuata calcolando le loro zone di protezione.
Per zona di protezione si intende l'area di una determinata geometria in prossimità del parafulmine, su cui la probabilità di un fulmine diretto in un oggetto situato lì non supererà un determinato valore.
Per garantire la protezione contro i fulmini dell'edificio al livello di affidabilità richiesto, l'intero volume dell'oggetto protetto deve trovarsi nella zona di protezione del parafulmine.
Un unico palo di protezione contro i fulmini fornisce una zona di protezione per la struttura sotto forma di un cono circolare con un'altezza h0

Un parafulmine a filo singolo fornisce una zona di protezione a forma di triangolo isoscele, il cui vertice è ad un'altezza h0

Il calcolo delle zone di protezione dei parafulmini ad asta e cavo viene effettuato secondo CO 153-343.21.122-2003.

5. Selezione del tipo di parafulmine

Sulla base di quanto sopra, concludiamo che la scelta del tipo di parafulmine deve essere effettuata in base alle strutture degli edifici e delle strutture e ai loro materiali di copertura, con la considerazione obbligatoria della categoria di protezione contro i fulmini e il rispetto di tutti i requisiti necessari della RD 34.21.122-87 e CO 153-343.21.122-2003 .
Effettuando la protezione contro i fulmini degli edifici con l'ausilio di parafulmini ad asta e cavo, questi sono posizionati in modo tale che l'oggetto sia interamente nelle loro zone di protezione, calcolate per ogni tipo di parafulmine secondo CO 153-343.21.122- 2003.
Quando si sceglie una rete di protezione contro i fulmini, è importante considerare che la distanza tra le maglie (dimensioni delle maglie) è determinata dalle categorie di protezione contro i fulmini, vedere RD 34.21.122-87.
Per la protezione contro i fulmini complessa di oggetti, è possibile utilizzare tipi combinati, ad esempio vergelle. Spesso, la "rete" è combinata con parafulmini, che fornisce una protezione abbastanza affidabile.

L'uso diffuso dei parafulmini ad asta è dovuto alla semplicità e alla relativa economicità della loro fabbricazione. Fondamentalmente, i pali di protezione contro i fulmini sono scelti per proteggere piccoli edifici, non architetture complesse. Per la protezione contro i fulmini di edifici di grandi dimensioni o di più strutture che occupano una vasta area, vengono utilizzati più parafulmini.
I parafulmini a cavo sono scelti per proteggere oggetti molto estesi. In termini di parametri economici, la disposizione delle strutture da parte loro è paragonabile ai dispositivi di protezione contro i fulmini a barra, tuttavia, durante il funzionamento si sono rivelati meno affidabili.

La presenza di un sistema di protezione contro i fulmini esterno installato non è garanzia di una protezione completa contro tutti gli effetti dei fulmini. Per proteggere dalle conseguenze secondarie, è necessario proteggere l'oggetto in modo complesso: elementi di protezione contro i fulmini esterni, nonché protezione contro i fulmini interna, che è una combinazione di dispositivi di protezione da sovratensione (SPD).

Guarda anche:

FILO fulmine - dispositivo per la protezione di edifici e strutture dai fulmini diretti. M. comprende quattro parti principali: un parafulmine che percepisce direttamente un colpo di fulmine; calata che collega il parafulmine con l'elettrodo di terra; elettrodo di terra attraverso il quale la corrente di fulmine scorre verso terra; la parte portante (supporto o supporti) destinata al fissaggio del parafulmine e della calata.

A seconda del design del parafulmine, si distinguono asta, cavo, rete e parafulmini combinati.

In base al numero di parafulmini ad azione congiunta, sono divisi in singoli, doppi e multipli.

Inoltre, presso la località di M. sono presenti separati, isolati e non isolati dall'edificio protetto. L'azione protettiva del fulmine si basa sulla proprietà del fulmine di colpire le strutture metalliche più alte e ben messe a terra. A causa di questa proprietà, un edificio protetto di altezza inferiore non viene praticamente colpito da un fulmine se entra nella zona di protezione M. La zona di protezione M è la parte dello spazio adiacente ad essa e con un grado di affidabilità sufficiente (almeno 95%) per la protezione delle strutture dai fulmini diretti. Molto spesso, l'asta M viene utilizzata per proteggere edifici e strutture.

Il fulmine a fune viene spesso utilizzato per proteggere edifici di grande lunghezza e linee ad alta tensione. Questi M. sono realizzati sotto forma di cavi orizzontali fissati su supporti, lungo ciascuno dei quali è posato un collettore di corrente. Asta e cavo M. garantiscono lo stesso grado di affidabilità della protezione.

Come parafulmini si può utilizzare una copertura metallica, messa a terra agli angoli e lungo il perimetro almeno ogni 25 m, oppure una rete in filo di acciaio del diametro di almeno 6 mm sovrapposta ad una copertura non metallica, avente area di maglia fino a 150 mm2, con nodi fissati mediante saldatura, e messa a terra proprio come un tetto metallico. I cappucci metallici sono fissati alla griglia o al tetto conduttivo sopra i camini e i tubi di ventilazione e, in assenza di cappucci, anelli di filo appositamente applicati ai tubi.

M. asta - M. con una disposizione verticale del parafulmine.

M. cavo (esteso) - M. con disposizione orizzontale del parafulmine, fissato su due supporti messi a terra.

ZONE DI PROTEZIONE DA fulmini

Di solito, la zona di protezione è designata dalla massima probabilità di sfondamento corrispondente al suo confine esterno, sebbene la probabilità di sfondamento diminuisca significativamente nella profondità della zona.

Il metodo di calcolo consente di costruire una zona di protezione per parafulmini ad asta e filo con un valore arbitrario della probabilità di sfondamento, ad es. per qualsiasi parafulmine (singolo o doppio), puoi costruire un numero arbitrario di zone di protezione. Tuttavia, per la maggior parte degli edifici pubblici, è possibile fornire un livello di protezione sufficiente utilizzando due zone, con una probabilità di sfondamento di 0,1 e 0,01.

In termini di teoria dell'affidabilità, la probabilità di sfondamento è un parametro che caratterizza il guasto di un parafulmine come dispositivo di protezione. Con questo approccio, le due zone di protezione accettate corrispondono al grado di affidabilità di 0,9 e 0,99. Questa valutazione di affidabilità è valida quando un oggetto si trova vicino al confine della zona di protezione, ad esempio un oggetto a forma di anello coassiale con un parafulmine. Per gli oggetti reali (edifici ordinari), al confine della zona di protezione, di norma, si trovano solo gli elementi superiori e la maggior parte dell'oggetto si trova nella profondità della zona. La valutazione dell'affidabilità della zona di protezione lungo il suo confine esterno porta a valori eccessivamente bassi. Pertanto, al fine di tenere conto della disposizione reciproca dei parafulmini e degli oggetti esistenti in pratica, alle zone di protezione A e B viene assegnato in RD 34.21.122-87 un grado di affidabilità approssimativo rispettivamente di 0,995 e 0,95.

Parafulmine ad asta singola.

La zona di protezione di un parafulmine ad asta singola con altezza h è un cono circolare (Fig. A3.1), la cui sommità si trova ad un'altezza h0

1.1. Zone di protezione dei parafulmini ad asta singola con altezza h? 150 m hanno le seguenti dimensioni di ingombro.

Zona A: h0 = 0,85h,

r0 = (1,1 - 0,002h)h,

rx = (1,1 - 0,002h)(h - hx/0,85).

Zona B: h0 = 0,92h;

rx \u003d 1,5 (h - hx / 0,92).

Per la zona B, l'altezza di un singolo parafulmine ad asta per valori noti di h può essere determinata dalla formula

h = (rx + 1,63 hx)/1,5.

Riso. P3.1. Zona di protezione di un singolo parafulmine ad asta:

I - il confine della zona di protezione a livello hx, 2 - lo stesso a livello del suolo

Parafulmine a filo singolo.

La zona di protezione di un parafulmine a filo singolo con altezza h? 150 m è mostrato in fig. P3.5, dove h è l'altezza del cavo al centro della campata. Tenendo conto dell'abbassamento del cavo con una sezione di 35-50 mm2, con altezza nota dei supporti hop e lunghezza della campata a, si determina l'altezza del cavo (in metri):

h = luppolo - 2 alla a< 120 м;

h = luppolo - 3 a 120< а < 15Ом.

Riso. P3.5. Zona di protezione di un parafulmine a filo singolo. Le designazioni sono le stesse di Fig. P3.1

Le zone di protezione di un parafulmine monofilare hanno le seguenti dimensioni di ingombro.

Per una zona di tipo B, l'altezza di un parafulmine a filo singolo con valori noti di hx e rx è determinata dalla formula

Il sistema di elettrodi di terra verticali è realizzato mediante immersione successivamente meccanizzata di elettrodi filettati lunghi 1,2-3 metri, collegati tra loro da raccordi in ottone. Elettrodi in acciaio con diametro 14,2-17,2 mm, con rivestimento elettrochimico in rame (purezza 99,9%), spessore 0,25 mm. garantisce un'elevata resistenza alla corrosione e durata del dispersore nel terreno per almeno 40 anni. L'elevata resistenza meccanica del dispersore ne consente l'immersione fino a 30 metri di profondità. Il rivestimento in rame degli elettrodi ha un'elevata adesione e plasticità, che consente di immergere le aste nel terreno senza rompere l'integrità e staccare lo strato di rame.

Quindicesimo webinar della collana "Messa a terra e protezione contro i fulmini: domande e problemi che sorgono nella progettazione"

Non sorprende, ma il parafulmine è il tipo più comune di parafulmine, e la sua efficacia è stata studiata al meglio, perché milioni di chilometri di linee elettriche aeree sono protetti da parafulmini, singoli o doppi. Da molti anni l'organizzazione internazionale CIGRE raccoglie esperienze mondiali nel funzionamento della protezione contro i fulmini a filo. L'affidabilità della loro azione, a seconda dell'altezza della sospensione e dell'angolo di protezione, è stata stabilita in modo affidabile, almeno fino al livello di 0,999. Va notato che la metodologia statistica per il calcolo della probabilità di sfondamento, utilizzata per determinare le zone di protezione dei parafulmini nelle norme nazionali RD 34.21.122-87 e SO-153-34.21.122-2003, era principalmente calibrato in base all'esperienza di funzionamento dei fili di terra.

Un punto importante è l'efficienza significativamente maggiore dei parafulmini a filo rispetto ai parafulmini ad asta della stessa altezza. Se confrontiamo l'affidabilità della protezione del sistema di parafulmini e cavi di messa a terra con un numero uguale di supporti su cui sono installati i parafulmini, la differenza nel numero di sfondamenti previsti per i fulmini rispetto agli oggetti protetti sarà almeno all'interno di un ordine di grandezza.

Ceteris paribus, la massima affidabilità della protezione è assicurata dall'organizzazione di parafulmini a filo chiuso o dalla posizione di fili di terra con angoli di protezione negativi. Ciò consente di ridurre al minimo l'altezza della sospensione dei fili di terra e quindi ridurre notevolmente il numero di fulmini nell'area protetta e, di conseguenza, il numero di effetti elettromagnetici pericolosi sui circuiti microelettronici, incl. metropolitana.

Un altro fondamentale vantaggio della protezione contro i fulmini dei cavi è la possibilità di installare dei supporti per il filo di terra all'esterno dell'area protetta senza costi di materiale significativi. Pertanto, è possibile indebolire significativamente la connessione conduttiva tra i conduttori di messa a terra di questi supporti e il circuito di messa a terra dell'oggetto protetto, che elimina quasi completamente la penetrazione della corrente di fulmine nelle sue comunicazioni sotterranee. Infine, grazie alla rimozione dei supporti del filo di terra dall'area protetta, è possibile sia sopprimere completamente la formazione di scintille scorrevoli dal punto di ingresso della corrente di fulmine nel terreno, sia orientarli in una direzione sicuro per l'oggetto.

Di conseguenza, la sostituzione dei parafulmini ad asta con fili di terra in una serie di situazioni praticamente significative consente di risolvere contemporaneamente il problema della compatibilità elettromagnetica.

Testo del webinar. Pagina 1

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Tempo di lettura stimato: 60 minuti

- È bello congratularmi con te per il primo settembre, perché anche se oggi è il settimo, per noi è ancora il primo settembre. Quando mi stavo preparando per questo seminario, mi sono imbattuto in un pensiero del genere. Sai che diventiamo tutti dei piccoli ragazzi in età avanzata, e quando mi chiedono della mia professione, sono felice di dire che sono uno specialista della protezione contro i fulmini, che mi occupo di altissime tensioni e questo provoca un certo rispetto per il mio persona, che è piacevole per me. Ma quello su cui mi sono imbattuto è che oggi risulta che non è particolarmente necessario parlare di altissime tensioni, perché i problemi legati oggi alla protezione contro i fulmini in termini di tensione stanno scendendo sempre più e finalmente abbiamo raggiunto il punto che quando si tratta di protezione contro i fulmini, stiamo iniziando a parlare di unità di volt, perché la principale disgrazia che il fulmine porta oggi è, dopo tutto, i pickup elettromagnetici nei circuiti di controllo dell'automazione, la protezione dei relè nei canali di trasmissione delle informazioni, questo problema sarà importante, il più importante oggi. E parlando di parafulmini a filo, guarderò ancora indietro a questo famosissimo problema della compatibilità elettromagnetica, perché è il più importante oggi per gli specialisti della protezione contro i fulmini.

— Quindi, se parliamo di parafulmini a filo, allora dobbiamo fare riferimento al documento normativo SO-153, dove è scritto che i parafulmini possono essere parafulmini, essere costituiti da fili tesi, cioè fili e reti. Quindi i designer riconoscono le canne, riconoscono anche le griglie per qualche motivo. Sebbene l'efficienza di queste griglie sia estremamente bassa. E con i cavi, la situazione è un po' tesa.

— Per qualche ragione, ai progettisti non piacciono molto i parafulmini in filo metallico, sebbene i parafulmini in filo metallico siano i parafulmini più comuni al mondo, perché milioni, nel senso letterale della parola, milioni di chilometri di linee elettriche sono protetti da fulmini a filo canne. E se parliamo di quello che sappiamo sui parafulmini, allora soprattutto sappiamo come si comportano i parafulmini a filo, come proteggono i fili delle linee elettriche e tutte le informazioni che abbiamo oggi sono informazioni che vengono attratte proprio dai parafulmini a filo . A metà del secolo scorso, due dei nostri maggiori specialisti nella protezione contro i fulmini, Vladimir Vladimirovich Burgsdorf e Mikhail Vladimirovich Kostenko, hanno riassunto le informazioni raccolte da CIGRE: questa è la commissione internazionale per le reti elettriche a lunga distanza, e questa stessa commissione è stata elaborata i dati che consentono di calcolare la probabilità di sfondamento di un fulmine attraverso la protezione contro i fulmini a filo. Quindi quelle formule di calcolo che sono state proposte dai nostri specialisti Burgsdorf e Kostenko, appaiono ancora e queste formule sono in due forme diverse. In un caso, il logaritmo della probabilità di sfondamento di un fulmine è dato nel valore abituale, e nell'altro caso come percentuale, questa è l'unica differenza tra queste due formule.

— Quindi, se generalizziamo queste due formule, otteniamo la seguente cosa. Si scopre che, a seconda dell'angolo di protezione, la probabilità di sfondamento di un fulmine aumenta notevolmente, ovvero l'affidabilità della protezione si deteriora, ma se l'angolo inizia a diminuire, e ancor di più ad andare ad angoli di protezione negativi, quindi l'affidabilità della protezione diventa estremamente elevata. Se prendi questa curva teorica, guarda, solo una piccola parte di questa curva è data da linee continue. Questo pezzo, che è dato da linee continue, dice che qui ci sono molti punti sperimentali, e qui puoi contare sul fatto che i dati forniti dalle formule di calcolo sono davvero suffragati da una vasta esperienza operativa. Questa curva solida raggiunge approssimativamente il livello di 10-3, cioè su mille fulmini, uno sfonda l'oggetto protetto. Questi sono i valori limite che oggi possono essere utilizzati per testare qualsiasi metodo di calcolo, a dire il vero, quelle zone di parafulmini che tanto ami e che sono riportate nei documenti normativi in ​​RD-34 o SO-153. Queste stesse zone si ottengono calibrando i dati dati dalle catenarie. Non ci sarebbero parafulmini a filo e, francamente, non ci sarebbero zone di protezione per i parafulmini. Questa è la situazione oggi.

— Ma non è questo il punto, ma il fatto che se guardi le zone di protezione dei parafulmini. Quindi ho appena scaricato il tablet da SO-153. E le zone di protezione dei parafulmini a filo, vedrai che le dimensioni di queste zone sono quasi le stesse. Se differiscono per catenaria e parafulmini, differiscono entro il dieci, quindici percento. E in questo contesto, ora ti dirò parole così sediziose che l'affidabilità dei parafulmini a filo è praticamente incommensurabilmente superiore ai parafulmini a cui sei abituato. Sullo sfondo di quelle due tabelle che vengono scaricate dalle linee guida - sembra, forse anche selvaggio, ma, tuttavia, questo è un dato di fatto.

“Ed ora, per dimostrare questo semplice fatto, voglio mostrarti la seguente cosa. Ho un oggetto. Un tale oggetto è una grande officina o un grande magazzino con una dimensione di 100 * 100 metri e un'altezza di 20 metri. Voglio usare dei parafulmini ad asta per proteggere questo magazzino e voglio offrire parafulmini a filo. Prendo 4 pali, metto questi 4 pali negli angoli del magazzino e guardo, ci metto sopra dei parafulmini. E ho una curva che mostra come la probabilità di uno sfondamento di un fulmine cambia a seconda dell'altezza dei parafulmini. Mi concentrerò sulla probabilità di una svolta di 0,01, ovvero sull'affidabilità della protezione di 0,99, e guarderò di quali canne ho bisogno. Si scopre che ho bisogno di parafulmini alti circa 40 metri. Ma se prendo questi stessi supporti e allungo un cavo lungo questi supporti attorno al perimetro del magazzino, otterrò la stessa affidabilità di protezione di 0,01 con un'altezza di sospensione del cavo di 28 metri. Immagina, una differenza di 12 metri è una differenza non solo in denaro, che andrà al costo dei supporti.

- Per quale motivo? È molto importante capire perché questo vantaggio. Guarda, le immagini primitive sono disegnate. Parafulmine, qualche oggetto è condizionalmente in piedi nelle vicinanze. Ho già mostrato questa foto in uno dei seminari. Guarda, il Signore Dio ci manda fulmini da diverse direzioni. Diamo un'occhiata ai fulmini dal punto A e ai fulmini dal punto B. Questi fulmini hanno diverse probabilità di irrompere nell'oggetto protetto. Dal punto A, il canale va inizialmente all'oggetto. Dal punto B si passa inizialmente al parafulmine. La differenza di queste distanze determina l'affidabilità della protezione. Un parafulmine ad asta protegge bene gli oggetti solo da un lato, dalla parte posteriore. Se parliamo di fulmini che provengono dalla parte opposta, allora qui la protezione è molto più debole e ciò è confermato semplicemente dalla differenza tra l'una e l'altra distanza. E cosa accadrà ora se mi allontano dall'oggetto o dal parafulmine? Si scopre che se mi allontano dall'oggetto orizzontalmente di lato, la differenza tra queste stesse distanze diminuisce e l'affidabilità della mia protezione inizia a diminuire notevolmente. E se mi allontano dal parafulmine, la differenza tra queste distanze aumenterà e aumenterà l'affidabilità della protezione, quindi i cavi sono buoni perché non importa da quale parte provenga il fulmine, il cavo prima di tutto entrerà nella sua modo. E grazie a tale protezione contro i fulmini del cavo che circonda l'area protetta, l'affidabilità della protezione aumenta notevolmente.

- Questo punto si riflette nel documento normativo. Nel documento normativo in SO-153-34.21.122, a voi ben noto, c'è una sezione in cui pochi di voi sono saliti: questa è la sezione per il calcolo di un parafulmine a filo chiuso. Guarda di cosa si tratta. Qui hai un oggetto, questa è una proiezione frontale. Sopra ci sono dei supporti e su questi supporti è sospeso un parafulmine lungo il perimetro esterno. Ora, non importa da quale parte provenga il fulmine: a destra, a sinistra, da qui, da qui, da qualunque parte provenga, inciampa inizialmente proprio in questo parafulmine a catenaria. E come risultato di questo caso, l'affidabilità della protezione è notevolmente aumentata. Ad esempio, se posiziono parafulmini a filo con un offset di soli 2 metri di lato, allora guarda, l'affidabilità della protezione di 0,99, quando si rompe solo un fulmine su cento, è prevista per un oggetto alto 20 metri nel caso in cui l'altezza del parafulmine è solo inferiore a 2 metri sopra il tetto dell'oggetto protetto. I cavi si rivelano estremamente promettenti in questo senso, non sono solo promettenti, ma quasi non aumentano l'altezza dell'edificio, ciò significa che non tirano su se stessi ulteriori fulmini. E questo significa che l'affidabilità della protezione dei pickup elettromagnetici diventa più affidabile. Questo è il primo e più importante vantaggio dei parafulmini in filo metallico. I parafulmini a catena con elevata affidabilità di protezione si comportano con un piccolo eccesso sull'oggetto protetto e questa è una loro qualità molto buona e molto favorevole, che voi progettisti non usate quasi mai.