08.03.2020

Žaibolaidžių apsauginiai veiksmai ir apsaugos zonos. Vielos apsaugos nuo žaibo taikymas Žaibolaidžio montavimas privačiam namui ir gamybiniam pastatui


Apsauginis žaibolaidžio poveikis pagrįstas tuo, kad žaibas trenkia į aukščiausias ir gerai įžemintas metalines konstrukcijas. Todėl į konstrukciją žaibas netrenks, jei ji bus žaibolaidžio apsaugos zonoje. Žaibolaidžio apsaugos zona – prie žaibolaidžio esančios erdvės dalis, užtikrinanti pakankamo patikimumo laipsnį (99%) konstrukcijos apsaugą nuo tiesioginių žaibo smūgių.

Staigūs žaibo srovės pokyčiai sukuria elektromagnetinę indukciją – potencialų indukciją atvirose metalinėse grandinėse, sukeldama kibirkšties pavojų tose vietose, kur šios grandinės artėja viena prie kitos. Tai vadinama antrine žaibo pasireiškimu.

Taip pat į saugomą pastatą išilgai išorinių metalinių konstrukcijų ir komunikacijų galima įnešti didelius žaibo sukeltus elektros potencialus.

Apsauga nuo elektrostatinės indukcijos pasiekiama prijungus metalinius elektros įrenginių korpusus prie apsauginio įžeminimo arba prie specialaus įžeminimo laidininko.

Norint apsisaugoti nuo didelių potencialų dreifo, požeminės metalinės komunikacijos, patenkant į saugomą objektą, yra prijungiamos prie įžeminimo elektrodų, apsaugančių nuo elektrostatinės indukcijos ar elektros įrenginių.

Žaibolaidžiai susideda iš guolio dalies (atramos), žaibolaidžio, žemyn nukreipto laidininko ir įžeminimo elektrodo. Yra dviejų tipų žaibolaidžiai: lazdele ir kabeliu. Jie gali būti laisvai stovintys, izoliuoti ir neatskirti nuo saugomo pastato ar statinio (86 pav., a-c).

žaibolaidis: vieno strypas žaibolaidis: dvigubas žaibolaidis: antena

Ryžiai. 86. Žaibolaidžių tipai ir jų apsauginės zonos:

a - vienas strypas; b - strypas dvigubas; c - antena; 1 - žaibolaidis; 2 - žemyn laidininkas, 3 - įžeminimas

Strypiniai žaibolaidžiai yra vienas, du ar daugiau vertikalių strypų, sumontuotų ant saugomos konstrukcijos arba šalia jos. Kabelių žaibolaidžiai - vienas arba du horizontalūs kabeliai, kiekvienas pritvirtintas prie dviejų atramų, išilgai kurių nutiestas žemyn laidas, sujungtas su atskiru įžeminimo elektrodu; žaibolaidžio atramos įrengiamos ant saugomo objekto arba šalia jo. Kaip žaibolaidžiai naudojami apvalūs plieniniai strypai, vamzdžiai, cinkuotas plieninis kabelis ir kt.. Pūkiniai laidai gaminami iš bet kokios markės ir profilio plieno, kurio skerspjūvis ne mažesnis kaip 35 mm2. Visos žaibolaidžių ir pūkinių laidų dalys sujungiamos suvirinant.

Įžeminimo jungikliai yra paviršiniai, gilūs ir kombinuoti, pagaminti iš įvairių sekcijų ar vamzdžių plieno. Paviršiniai įžeminimo elektrodai (juostiniai, horizontalūs) klojami 1 m ar daugiau gylyje nuo žemės paviršiaus vieno ar kelių iki 30 m ilgio spindulių pavidalu 8 m (nuo viršutinio įžeminimo elektrodo galo iki žemės) paviršius).

Įžeminimo elektrodo varža kiekvienam atskiram žaibolaidžiui neturi viršyti I ir II kategorijos pastatų ir konstrukcijų apsaugai nuo žaibo – 10 omų ir III kategorijos – 20 omų.

4. Įžeminimo įrenginys.

Oro linijos atramos įžeminimo įrenginio varžos žaibo srovei samprata. Įžeminimo įtaisas yra konstrukcija, pagaminta iš elektrai laidžių medžiagų, skirta srovei nutekėti į žemę. Pagrindiniai jo konstrukcijos elementai yra įžeminimo jungikliai ir įžeminimo laidininkai. Įžeminimo laidininkas yra laidininkas (elektrodas) arba tarpusavyje sujungtų metalinių laidininkų (elektrodų), kurie liečiasi su žeme, rinkinys. Įžeminimo laidininkas yra laidininkas, jungiantis įžemintas dalis su įžeminimo elektrodu. Pagrindinė oro linijos atramos įžeminimo įrenginio funkcija yra žaibo srovės pašalinimas į žemę, t.y., sumažinama atvirkštinių blyksnių galimybė (tikimybė), kai žaibas trenkia į atramą ir įžeminimo laidą. Skirtingai nuo įprastų pliūpsnių, kuriuos sukelia drėgmė ar izoliacijos užterštumas, žaibo srovė sukuria elektros potencialą ant stulpo, daug didesnį nei fazinio laidininko potencialas, todėl blykstelėjimas vyksta priešinga kryptimi. Kuo mažesnė įžeminimo įrenginio varža, tuo mažesnė atvirkštinio blyksnio tikimybė. Įžeminimo įrenginio varža yra įžeminimo įrenginio įtampos ir srovės, tekančios iš įžeminimo elektrodo į žemę, santykis. Įžeminimo įrenginio atsparumas nėra vienintelis parametras, turintis įtakos atgalinių blyksnių tikimybei. Taip pat didelę įtaką turi: izoliatorių virvutės ilgis; žaibosaugos kabelio ir fazinio laido aukštis; atstumas tarp laido ir laido ir tt Didėjant girliandos ilgiui, didėja atitinkamo oro tarpo elektrinis stiprumas, taigi mažėja atvirkštinio persidengimo tikimybė. Taip turėtų būti didėjant linijos įtampos klasei. Tačiau aukštesnės įtampos linijoms didėja ir stulpų aukštis, todėl padaugėja žaibo smūgių į polius ir į įžeminimo laidą. Taip pat padidėja atramos induktyvumas, o tai padidina atvirkštinių blyksnių tikimybę. Žaibo srovė, atsitrenkusi į atramą, pasklinda išilgai apsaugos nuo žaibo kabelio. Srovė kabelyje sukelia sroves laide ir atramoje, dėl ko galiausiai padidėja įtampa, taikoma izoliacinio tarpo laidui - atramai. Taigi atvirkštinio blyksnio tikimybė, kai žaibas trenkia į stulpą, yra sudėtinga funkcinė reikšmė, kuri priklauso nuo daugelio parametrų. Jei visi parametrai, išskyrus įžeminimo įrenginio varžą, laikomi pastoviais, t.y., suteikiama tam tikro tipo atrama, tada galima apskaičiuoti galinių persidengimų tikimybės kreivę. Žemiau pateikiami pradiniai duomenys, skirti apskaičiuoti atvirkštinio blyksnio tikimybę žaibo smūgio į P220-2T tipo tarpinę atramą atveju: Maksimali darbinė įtampa, kV 252 50 % teigiamo poliškumo iškrovos įtampa: oro tarpo impulso stiprumas, atitinkamas iki izoliatoriaus stygos pastato aukščio, kV 1248 Virvės aukštis ant atramos, m 42 Viršutinės vielos aukštis, m 33 Vidutinis tarpatramis, 400 Laido spindulys, 0,007 Laido spindulys, m 0,012 Atstumas tarp kabelio ir viršutinio laido horizontaliai, 3 Atstumas tarp trosų, m 1 Virvės nusileidimas, 13 Vielos įlinkis, m 15 Ekvivalentinis atramos spindulys, m 3,2 Remiantis šiais duomenimis, buvo atlikti atvirkštinio persidengimo tikimybės priklausomybės nuo laido varžos vertės skaičiavimai. įžeminimo įrenginys. Ši priklausomybė parodyta fig. 1. Iš paveikslo matyti, kad kreivė gana staigiai kyla iki varžos R = 300 omų, tada palaipsniui didėja iki R = 1000 omų. Ateityje atvirkštinio persidengimo tikimybė lėtai artėja prie 0,3 lygio, neviršijant šios vertės. Skaitinė tikimybės reikšmė 0,3 reiškia, kad iš maždaug 10 žaibo smūgių trimis atvejais įvyks atvirkštinis blyksnis. Kitų tipų atramų atveju šis ribinis lygis gali skirtis, svarbu tik pabrėžti: jei dėl grunto (smėlio, uolienos) ypatybių įžeminimo įrenginio varža pasirodo gana didelė, pvz. , 5000 omų, tada varžos mažinimas iki 1000 omų nebėra prasmės. Taigi, atvirkštinių blyksnių tikimybė ir su ja susijusių žaibo gedimų skaičius priklauso nuo bokšto įžeminimo įrenginio atsparumo. Ši priklausomybė labiau pasireiškia esant mažoms atramos įžeminimo varžoms: nuo vienetų iki šimtų omų. Elektros linijos stulpo įžeminimo įtaisas yra elektros grandinė su paskirstytais parametrais: metalo varža ir induktyvumu, grunto laidumu ir talpa. Jei į tokios grandinės įvestį įvedama pakankamai aukšto dažnio sinusinė įtampa (arba srovė), tada skirtingais atstumais nuo šaltinio įtampos ir srovės stiprumo santykis, ty varža tam tikrame taške bus skirtinga. Ryžiai. 1 pav. Atvirkštinių blyksnių tikimybės priklausomybė nuo atramos įžeminimo įtaiso varžos Dar sudėtingesnė įtampos ir srovės priklausomybės forma stebima, kai į įžeminimo laidininką nukreipiamas žaibo srovės impulsas. Impulsui būdingi du parametrai: didžiausia srovės vertė (amplitudė) ir srovės kilimo laikas (priekinė trukmė). Esant mažoms amplitudėms kibirkščiavimas žemėje nekyla. Tačiau didelės žaibo srovės sukelia elektrinį grunto gedimą, kuris greta įžeminimo laidininko įgyja nulinę elektros varžą: įžeminimo laidininkas tarsi padidėja. Norint visiškai išanalizuoti įžeminimo įrenginyje vykstančius procesus veikiant žaibo srovei, būtina atsižvelgti į tokius veiksnius kaip įžeminimo laidininko ilgis, dirvožemio varža, žaibo srovės impulso priekio amplitudė ir trukmė, ir stebėjimo momentas. Į visus šiuos veiksnius atsižvelgiama impulsų koeficientais, kurie žymi ai. Natūralių ir dirbtinių įžeminimo laidininkų varža. Natūralūs įžeminimo laidininkai vadinami elektrai laidžiomis komunikacijų, pastatų ir pramonės ar kitokios paskirties statinių dalimis, kurios liečiasi su žeme ir naudojamos įžeminimui. Dirbtinis įžeminimo laidininkas yra specialiai įžeminimui pagamintas įžeminimo laidas. Ryžiai. Pav. , atlieka natūralaus įžeminimo elektrodo vaidmenį. Taip yra dėl to, kad betonas, kaip elektros srovės laidininkas, yra akytas kūnas, susidedantis iš daugybės plonų kanalų, užpildytų drėgme ir taip sukuriantis kelią elektros srovei. Esant tam tikram srovės stiprumui ir tekėjimo laikui, drėgmė išgaruoja, betone atsiranda elektros kibirkštys ir lankai, kurie gali sunaikinti medžiagą ir perdegti armatūrą, o tai galiausiai lemia gelžbetonio konstrukcijos mechaninio stiprumo sumažėjimą. Atsižvelgiant į tai, įžeminimui naudojami armatūros strypai yra tikrinami dėl šiluminės varžos trumpojo jungimo srovių tekėjimo metu. Taip pat reikia turėti omenyje, kad aplinkoje, kurioje yra didelis agresyvumas betonui, gelžbetoninius pamatus naudoti kaip įžeminimo elektrodus ne visada įmanoma. Tinkluose su izoliuota neutrale ilgalaikis grandinės režimas yra pavojingas gelžbetoniniams pamatams, o norint iškrauti natūralius įžeminimo įrenginio elementus ir apsaugoti juos nuo sunaikinimo dėl tekančios srovės ir poveikio trukmės, būtina statyti dirbtinius įžeminimo elektrodus. , A / m2: Ilgalaikė nuolatinė srovė 0,06 Ilgalaikė kintamoji srovė 10 Trumpalaikė kintamoji srovė (iki 3 s) 10 000 Žaibo srovė 100 000 Dirbtiniai įžeminimo elektrodai, kaip taisyklė, konstruojami dirvose, kurių savitoji varža didesnė kaip 500 omų - m. Taip yra dėl to, kad VL35 - 330 kV atramų natūralūs įžeminimo laidininkai tokiuose gruntuose turi didesnę varžą nei standartiniai. Aukščiausių įtampos klasių linijose su galingais pamatais dirbtiniai įžeminimo laidininkai pastebimai nesumažina įžeminimo įrenginio varžos. Dirbtiniai įžeminimo elektrodai, kaip taisyklė, yra pagaminti iš dviejų ar keturių horizontalių sijų, besiskiriančių nuo atramos, klojamų 0,5 m gylyje, o ariamoje žemėje - 1 m. Jei šio sluoksnio nėra (ne mažiau kaip 0,1 m storio), rekomenduojama ant uolienų paviršiaus kloti įžeminimo elektrodus, užpildant juos cemento skiediniu. Norint sumažinti korozinį poveikį nuo žemės, dirbtiniai įžeminimo elektrodai turi būti apskrito skerspjūvio, 12-16 mm skersmens.
Ryžiai. 3. Natūralios a - bokšto tarpinės atramos vieta 35-330 kV; b - U formos tarpinis stulpas su laidais 330-750 kV Nurodytos įžeminimo įrenginių varžos taikomos ir stulpams be kabelių ir kitų apsaugos nuo žaibo įrenginių, bet su galios ar prietaisų transformatoriais, skyrikliais, saugikliais ar kitais įtaisais 110 kV oro linijoms įrengti ant šių stulpų ir aukščiau. Gelžbetoninės ir metalinės atramos, kurių įtampa yra 110 kV ir didesnė be kabelių ir kitų žaibosaugos įtaisų, taip pat prireikus įžeminamos, kad būtų užtikrintas patikimas relinės apsaugos ir automatikos veikimas. Tokių atramų įžeminimo įrenginių varžos nustatomos projektuojant oro linijas. Gelžbetoniniai ir metaliniai 3 - 35 kV įtampos stulpai, kuriuose nėra apsaugos nuo žaibo ir kitų įrengtų įrenginių, turi būti įžeminti, o negyvenamoje vietoje 3 - 20 kV oro linijai įžeminimo įrenginio varža leistina. : 30 omų, kai p mažesnis nei 100 omų - m ir 0, 3 p - kai p didesnis nei 100 omų - m. Atramų, ant kurių sumontuota elektros įranga, įžeminimo įrenginiai. turi atitikti toliau nurodytus reikalavimus. Tinkluose, kurių įtampa mažesnė nei 1 kV su įžemintu nuliu, įžeminimo įrenginio varža turi būti 2, 4, 8 omai, kai linijos įtampa yra 660.380.220 V trifazė arba 380.220.127 vienfazė srovė. . Ši varža turi būti pateikta atsižvelgiant į natūralių įžeminimo laidų naudojimą, taip pat į įžeminimo laidus pakartotiniam nulinio laido įžeminimui. Šiuo atveju įžeminimo elektrodo, esančio šalia generatoriaus ar transformatoriaus neutralės arba vienfazio srovės šaltinio išėjimo, varža turi būti ne didesnė kaip 25, 30, 60 omų, kai linijos įtampa yra 660, 380, 220 V trifazė arba 380.220.127 V vienfazė srovė. Tinkluose, kurių įtampa didesnė kaip 1 kV su izoliuotu nuliu, ant oro linijos atramos sumontuota įžeminta įranga jungiama prie uždaro horizontalaus įžeminimo elektrodo (grandinės), pakloto ne mažesniame kaip 0,5 m gylyje.Jei įžeminimo įrenginio varža didesnė nei 10 omų, tuomet 0,8 - 1 m atstumu nuo atramos pamato papildomai reikia pakloti horizontalius įžeminimo elektrodus. Kai p > > 500 Ohm-m, varžos reikšmę leidžiama padidinti 0,002 p karto, bet ne daugiau kaip 10 kartų. Oro linijų įžeminimo įrenginių varžos matavimai turėtų būti atliekami pramoninio dažnio srove. Oro linijose, kurių įtampa yra mažesnė nei 1 kV, matavimai atliekami ant visų atramų su apsaugos nuo žaibo įžeminimo elektrodais ir pakartotinio nulinio laido įžeminimo elektrodais. Oro linijose, kurių įtampa viršija 1 kV, įžeminimo įtaisų varžos matavimai atliekami ant atramų su iškrovikliais ir apsauginiais tarpais bei su elektros įrenginiais, o ant 110 kV ir didesnės įtampos oro linijų atramų - su apsaugos nuo žaibo kabeliais, kai yra persidengimo pėdsakų. izoliatorių aptikimas elektros lanku. Ant likusių gelžbetoninių ir metalinių stulpų matavimai atliekami pasirinktinai ties 2% viso polių su įžeminimo elektrodais skaičiaus: apgyvendintose vietovėse, vietovėse, kuriose yra agresyvių ir nuošliaužų gruntai, ir prastai laidžiuose gruntuose.

ŽAIBO LAIDAS - prietaisas, skirtas apsaugoti pastatus ir statinius nuo tiesioginių žaibo smūgių. M. apima keturias pagrindines dalis: žaibolaidį, kuris tiesiogiai suvokia žaibo smūgį; žemyn laidininkas, jungiantis žaibolaidį su įžeminimo elektrodu; įžeminimo elektrodas, kuriuo žaibo srovė teka į žemę; guolių dalis (atrama arba atramos), skirta žaibolaidžiui ir žemyn laidui tvirtinti.

Priklausomai nuo žaibolaidžio konstrukcijos išskiriami strypai, kabeliai, tinkleliai ir kombinuoti žaibolaidžiai.

Pagal bendrai veikiančių žaibolaidžių skaičių jie skirstomi į viengubus, dvigubus ir daugkartinius.

Be to, M. vietoje yra atskiri, izoliuoti ir neatskirti nuo saugomo pastato. Apsauginis žaibo veikimas pagrįstas žaibo savybe trenkti į aukščiausias ir gerai įžemintas metalines konstrukcijas. Dėl šios savybės į saugomą žemesnio aukščio pastatą žaibas, patekęs į M apsaugos zoną, praktiškai netrenkia M apsaugos zona – tai greta esanti ir pakankamo patikimumo laipsnio (mažiausiai) erdvės dalis. 95%) užtikrinanti konstrukcijų apsaugą nuo tiesioginio žaibo smūgio. Dažniausiai strypas M naudojamas pastatų ir konstrukcijų apsaugai.

Virvinis žaibas dažniausiai naudojamas didelio ilgio ir aukštos įtampos linijų pastatams apsaugoti. Šie M. yra pagaminti iš horizontalių kabelių, pritvirtintų prie atramų, išilgai kurių kiekvienoje yra nutiestas srovės kolektorius. Strypas ir trosas M. užtikrina tokį patį apsaugos patikimumo laipsnį.

Kaip žaibolaidžius galite naudoti metalinį stogą, įžemintą kampuose ir išilgai perimetro ne rečiau kaip kas 25 m, arba plieninės vielos tinklelį, kurio skersmuo ne mažesnis kaip 6 mm, uždėtą ant nemetalinio stogo, turintį tinklelio plotą. iki 150 mm2, su suvirintais mazgais ir įžeminta kaip metalinis stogas. Ant tinklelio arba laidžiojo stogo virš kaminų ir ventiliacijos vamzdžių tvirtinami metaliniai dangteliai, o jei dangtelių nėra, ant vamzdžių specialiai uždedami vielos žiedai.

M. strypas - M. su vertikaliu žaibolaidžio išdėstymu.

M. kabelis (pratęstas) - M. su horizontaliu žaibolaidžio išdėstymu, pritvirtintas prie dviejų įžemintų atramų.

APSAUGOS NUO ŽAIBO ZONOS

Paprastai apsaugos zona nurodoma maksimalia proveržio tikimybe, atitinkančia jos išorinę ribą, nors zonos gylyje prasiveržimo tikimybė gerokai sumažėja.

Skaičiavimo metodas leidžia sukonstruoti strypinių ir vielinių žaibolaidžių apsaugos zoną su savavališka prasiveržimo tikimybės reikšme, t.y. bet kokiam žaibolaidžiui (viengubui arba dvigubam) galite sukurti savavališką skaičių apsaugos zonų. Tačiau daugumai visuomeninių pastatų pakankamą apsaugos lygį galima užtikrinti naudojant dvi zonas, kurių proveržio tikimybė yra 0,1 ir 0,01.

Kalbant apie patikimumo teoriją, proveržio tikimybė yra parametras, apibūdinantis žaibolaidžio, kaip apsauginio įtaiso, gedimą. Taikant šį metodą, dvi priimtos apsaugos zonos atitinka 0,9 ir 0,99 patikimumo laipsnius. Šis patikimumo įvertinimas galioja, kai objektas yra netoli apsaugos zonos ribos, pavyzdžiui, žiedinio koaksialo su žaibolaidžiu formos objektas. Realiems objektams (paprastiems pastatams) ant apsaugos zonos ribos, kaip taisyklė, yra tik viršutiniai elementai, o didžioji objekto dalis yra zonos gylyje. Įvertinus apsaugos zonos patikimumą išilgai jos išorinės ribos, reikšmės yra pernelyg mažos. Todėl, siekiant atsižvelgti į praktikoje egzistuojantį žaibolaidžių ir objektų tarpusavio išdėstymą, A ir B apsaugos zonoms RD 34.21.122-87 priskiriamas atitinkamai 0,995 ir 0,95 apytikslis patikimumo laipsnis.

Vieno strypo žaibolaidis.

Vienlatinio žaibolaidžio, kurio aukštis h, apsaugos zona yra apskritas kūgis (A3.1 pav.), kurio viršus yra aukštyje h0

1.1. Vieno strypo žaibolaidžių, kurių aukštis h, apsaugos zonos? 150 m turi tokius bendrus matmenis.

A zona: h0 = 0,85h,

r0 = (1,1–0,002 val.) val.,

rx = (1,1–0,002 val.) (h – hx/0,85).

B zona: h0 = 0,92h;

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

B zonoje vieno strypo žaibolaidžio aukštis žinomoms h reikšmėms gali būti nustatytas pagal formulę

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

Ryžiai. P3.1. Vieno strypo žaibolaidžio apsaugos zona:

I - apsaugos zonos riba hx lygyje, 2 - ta pati žemės lygyje

Vieno laido žaibolaidis.

Vieno vielinio žaibolaidžio, kurio aukštis h, apsaugos zona? 150 m parodyta pav. P3.5, kur h yra kabelio aukštis tarpatramio viduryje. Atsižvelgiant į 35–50 mm2 skerspjūvio kabelio, kurio atramų šuolių aukštis ir tarpatramio ilgis a žinomas, nuosmukį, nustatomas kabelio aukštis (metrais):

h = šuolis - 2 ties a< 120 м;

h = šokinėjimas – 3 ties 120< а < 15Ом.

Ryžiai. P3.5. Vieno vielinio žaibolaidžio apsaugos zona. Pavadinimai yra tokie patys kaip pav. P3.1

Siekiant užtikrinti žmonių saugumą, konstrukcijų, įrenginių ir medžiagų saugą nuo šiluminio, mechaninio ir elektrinio žaibo poveikio, sukurta speciali apsauginių apsaugos priemonių sistema - žaibosauga, kuri yra techninių sprendimų kompleksas ir specialius įrenginius.

Reguliavimo reglamentas

Rusijos Federacijos teritorijoje esančių pastatų ir konstrukcijų apsaugos nuo žaibo sistemų organizavimo reikalavimus reglamentuoja šie norminiai dokumentai:

  • „Pastatų ir statinių apsaugos nuo žaibo instrukcija“ RD 34.21.122-87
  • „Pastatų, statinių ir pramoninių komunikacijų apsaugos nuo žaibo instrukcija“ CO 153-34.21.122-2003.

Kurdamos objektų apsaugos nuo žaibo smūgių sistemą, projektavimo organizacijos gali vadovautis bet kurios iš šių instrukcijų nuostatomis arba naudoti jų derinį.

Apsaugos nuo žaibo elementai

Visas antžeminių objektų apsaugos nuo žaibo priemonių spektras reiškia išorinių sistemų derinį – apsaugą nuo tiesioginių žaibo smūgių ir vidinę apsaugą nuo žaibo – apsaugos nuo antrinių poveikių (paėmimo ir viršįtampio). Išorinė apsauga nuo žaibo užtikrina minimalią tiesioginio žaibo patekimo į pastatą galimybę, taip apsaugodama jį nuo pažeidimų. Jis trenkia žaibu, kuris vėliau nukreipiamas į žemę.

Išorinės apsaugos nuo žaibo sistemos priemonių kompleksą sudaro trys elementai:

    Žaibolaidis (žaibolaidis, žaibolaidis) yra prietaisas, skirtas perimti žaibus. Žaibolaidžio veikimo principas – žaibo trenksmas krenta ant aukščiausių ir gerai įžemintų metalinių konstrukcijų. Todėl jei objektas yra žaibolaidžio apsaugos zonoje, tada į jį žaibas netrenks.

    Žemyn laidininkas- prietaisas, nuleidžiantis žaibo srovę iš žaibolaidžio į žemę. Jis montuojamas ant konstrukcijos sienos ir lietvamzdžių. Tai variu dengta viela arba juostelė, besitęsianti nuo žaibolaidžio iki įžeminimo elektrodo.

    įžeminimo laidininkas- prietaisas, kuris nuleidžia 50% ar daugiau žaibo srovės, perėjusios per žemyninį laidininką į žemę. Likusi srovė paskirstoma palei komunikacijas, esančias šalia konstrukcijos. Įžeminimo laidininkas yra vienintelis išorinės apsaugos nuo žaibo elementas, panardintas į žemę. Įžeminimo elektrodai gali būti įvairių dydžių, medžiagų ir formų elementai, atitinkantys norminių dokumentų reikalavimus.


Išorinė apsaugos nuo žaibo sistema gali būti montuojama tiek pačiame saugomame objekte, tiek izoliuotai: atskirų žaibolaidžių ir gretimų konstrukcijų, veikiančių kaip natūralūs žaibolaidžiai, pavidalu.
Vidinė žaibo apsauga apima apsaugos nuo viršįtampių įtaisų (SPD) kompleksą ir atlieka žaibo magnetinio ir elektrinio laukų ribojimo funkcijas, taip užkertant kelią kibirkštims saugomo objekto viduje.

2. Žaibolaidis kaip apsaugos nuo žaibo sistemos dalis

Apsaugos nuo žaibo sistema organizuojama pagal maksimalaus natūralių žaibolaidžių panaudojimo principą. Tais atvejais, kai jų suteikiamas saugumas yra nepakankamas, jie derinami su specialiai sumontuotais elementais (dirbtiniais žaibolaidžiais).

Įrenginių paprastumas, specialios priežiūros poreikio nebuvimas ir gana patikima objekto apsauga nuo žaibo smūgio leido praktikoje plačiausiai panaudoti pasyviosios žaibosaugos sistemos žaibolaidžius.

Yra šių tipų pasyvieji žaibolaidžiai:

  • strypas (stiebas);
  • kabelis;
  • Tinklelis.

Žaibolaidžiai gaminami iš įvairių medžiagų: aliuminio, vario, nerūdijančio arba cinkuoto plieno, atsižvelgiant į kiekvienos iš jų minimalias dalis pagal norminius dokumentus.

Strypinis žaibolaidis (stiebas)


Ant bokštelių montuojami strypiniai žaibolaidžiai-stiebai

Žaibolaidis (arba žaibolaidis) – tai vertikalus, dažniausiai nuo 1 iki 20 metrų aukščio įtaisas ant statinio stogo arba šalia jo, sumontuotas taip, kad apsaugos zona uždengtų saugomą objektą. Montuojant stiebus naudojami specialūs spaustukai leidžia juos tvirtinti tiek prie vertikalių (sienos), tiek prie horizontalių (žemės, stogo) paviršių. Iš kiekvieno stiebo sumontuoti du apatiniai laidai. Jei žaibolaidis yra ant konstrukcijos stogo, tada naudojamas įžeminimo įrenginys yra horizontali grandinė, kuri yra sutvirtinta žemyn nukreiptų laidų taškuose vertikaliais įžeminimo elektrodais. Laisvai stovinčių stiebų įžeminimo įrenginį atlieka trys vertikalūs įžeminimo laidai, tarpusavyje sujungti pagal „vištienos letenos“ tipą. Strypiniai žaibolaidžiai (stiebai) pasirenkami daugiausia mažų pastatų, o ne sudėtingos architektūros, apsaugai.


Kabelinio žaibolaidžio konstrukcija susideda iš dviejų stiebų ir tarp jų ištempto plieninio troso. Kabelio galai jungiasi su vienu apatiniu laidininku su "vištienos letenos" tipo įžeminimo laidininku. Tinkamai nustačius atraminius stiebus, žaibo iškrovos patenka į žemę už saugomo objekto ribų. Kabelinė apsauga nuo žaibo plačiai naudojama žemiems pastatams. Strypiniai ir vieliniai žaibolaidžiai skirstomi į pavienius, dvigubus ir daugkartinius, sudarydami bendrą objekto apsaugos zoną. Keli žaibolaidžiai naudojami dideliems pastatams arba kelioms konstrukcijoms, kurios užima didelį plotą, apsaugoti.


Ant pastato stogo sumontuotas apsaugos nuo žaibo tinklelis

Žaibolaidžio konstrukcija pagaminta metalinio strypo tinklelio pavidalu ant saugomos konstrukcijos stogo. Apsaugos nuo žaibo tinklelis klojamas ant pastato stogo, kurio pakopa (kameros dydis) nuo 5x5 m iki 20x20 m, priklausomai nuo objekto apsaugos nuo žaibo kategorijos. Dažnas klausimas, kylantis projektuojant, ar galima tiesiai ant stogo stogo kloti žaibosaugos tinklelį. Tiesą sakant, tinklelį galima kloti tiesiai ant stogo arba po izoliacija (žr. instrukcijos RD 34.21.122-87 2.11 punktą). Pagal instrukcijas SO 153 3.2.2.4. jei temperaturos kilimas pavojingas objektui, tai atstumas tarp nuleidimo laido ir degiojo stogo ar sienos turi buti didesnis nei 0,1 m.Tokiu atveju metalinis spaustukas gali liestis su degia sienele. Jei siena ar stogas yra degūs, tačiau temperatūros padidėjimas jiems nepavojingas, tuomet leidžiama tvirtinti tiesiai prie sienos.
Žemyniniai laidininkai montuojami aplink visą žaibolaidžio perimetrą 10–25 m žingsniais (priklausomai nuo apsaugos lygio). Apsaugomos konstrukcijos stogo tipas (minkštas ar kietas) lemia „tinklo“ tvirtinimo prie stogo paviršiaus būdą. Atsižvelgiant į nedegaus pagrindo būklę, žaibosaugos tinklelis gali būti klojamas „stogo pyrage“. Šio tipo žaibolaidžio įžeminimo elektrodas yra uždara horizontali grandinė, sustiprinta žemyn nukreiptų laidininkų taškuose.

3. Apsaugos nuo žaibo kategorijos

Žaibolaidžio tipo pasirinkimas priklauso nuo to, kuriai kategorijai pastatas priklauso pagal žaibosaugos įrenginį.
Standartai nustato tris apsaugos nuo žaibo įtaisų kategorijas, priklausomai nuo saugomų objektų sprogimo ir gaisro pavojingumo, talpos, atsparumo ugniai ir paskirties, taip pat į vidutinę metinę perkūnijos trukmę geografinėje teritorijoje. objektą, žr. apsaugos nuo žaibo kategorijas 1.1 punkto lentelėje Nr. RD 34.21.122-87:

Pastatai ir konstrukcijos Vieta Apsaugos zonos tipas naudojant strypinius ir vielinius žaibolaidžius Apsaugos nuo žaibo kategorija
Pastatai ir statiniai ar jų dalys, kurių patalpos pagal PUE priklauso B-I ir B-II klasių zonoms Visoje SSRS A zona
Tos pačios klasės B-Ia, B-Ib, B-IIa Esant numatomam žaibo smūgių skaičiui per metus į pastatą ar statinį N> 1 - A zona; ties N≤1 – B zona II
Lauko įrenginiai, sukuriantys B-Ig klasės zoną pagal PUE Visoje SSRS B zona II
Pastatai ir statiniai ar jų dalys, kurių patalpos pagal PUE priklauso P-I, P-II, P-IIa klasių zonoms I ir II atsparumo ugniai laipsnio pastatams ir konstrukcijoms esant 0,1 2- A zonai III
III-V atsparumo ugniai laipsnių kaimo vietovėse esantys nedideli pastatai, kurių patalpos pagal PUE priklauso P-I, P-II, P-IIa klasių zonoms. Teritorijose, kuriose perkūnija vidutiniškai trunka 20 valandų per metus ir ilgiau Š- III
Lauko įrenginiai ir atviri sandėliai, sukuriantys P-III klasių zoną pagal PUE Teritorijose, kuriose perkūnija vidutiniškai trunka 20 ar daugiau valandų per metus 0.12 - A zona III
III, IIIa, IIIb, IV, V atsparumo ugniai laipsnių pastatai ir statiniai, kuriuose nėra patalpų, klasifikuojamų pagal PUE sprogumo ir gaisro pavojingumo klasių zonoms. Taip pat 0.12 - A zona III
Pastatai ir konstrukcijos iš lengvųjų metalinių konstrukcijų su degiąja izoliacija (IVa atsparumo ugniai laipsnis), kuriuose nėra patalpų, klasifikuojamų pagal PUE sprogumo ir gaisro klasėms Teritorijose, kuriose perkūnija vidutiniškai trunka 10 ar daugiau valandų per metus 0.12 - A zona III
III-V atsparumo ugniai laipsnio maži pastatai, esantys kaimo vietovėse, kuriuose nėra patalpų, klasifikuojamų pagal PUE sprogumo ir gaisro klasių zonoms. Teritorijose, kuriose vidutinė perkūnija trunka 20 valandų per metus ar ilgiau, esant III, IIIa, IIIb, IV, V atsparumo ugniai laipsniams Š.- III
Skaičiavimo centrų pastatai, įskaitant esančius miestuose Teritorijose, kuriose perkūnija vidutiniškai trunka 20 ar daugiau valandų per metus B zona II
III-V atsparumo ugniai laipsnio gyvulininkystės ir paukštininkystės pastatai ir statiniai: galvijams ir kiaulėms – 100 ir daugiau galvų, avims – 500 ir daugiau, naminiams paukščiams – 1000 ir daugiau, arkliams – 40 ir daugiau galvų. Teritorijose, kuriose perkūnija vidutiniškai trunka 40 valandų per metus ar ilgiau B zona III
Įmonių ir katilinių, bokštų ir statinių visos paskirties dūmų ir kiti vamzdžiai, kurių aukštis 15 m ar daugiau Teritorijose, kuriose perkūnija vidutiniškai trunka 10 ar daugiau valandų per metus - III
Gyvenamieji ir visuomeninės paskirties pastatai, kurių aukštis yra daugiau kaip 25 m didesnis už vidutinį aplinkinių pastatų aukštį 400 m spinduliu, taip pat atskiri pastatai, kurių aukštis didesnis kaip 30 m, toliau kaip 400 m nuo kitų pastatų Teritorijose, kuriose perkūnija vidutiniškai trunka 20 ar daugiau valandų per metus B zona III
Atskirai stovintys gyvenamieji ir visuomeniniai pastatai kaimo vietovėse, kurių aukštis didesnis nei 30 m Taip pat B zona III
III-V atsparumo ugniai laipsnio visuomeninės paskirties pastatai: ikimokyklinės įstaigos, mokyklos ir internatai, gydymo įstaigų ligoninės, sveikatos ir poilsio įstaigų bendrabučiai ir valgyklos, kultūros, švietimo ir pramogų įstaigos, administraciniai pastatai, geležinkelio stotys, viešbučiai, moteliai ir stovyklavietės Taip pat B zona III
Atviros pramogų patalpos (atvirų kino teatrų salės, atvirų stadionų tribūnos ir kt.) Taip pat B zona III
Pastatai ir statiniai, kurie yra istorijos, architektūros ir kultūros paminklai (skulptūros, obelskai ir kt.) Taip pat B zona III

I kategorijos žaibo apsauga

I kategorijai priklausančių pastatų apsaugai nuo žaibo naudojami žaibosaugos stiebai arba vieliniai žaibolaidžiai,
žr. 2.1 punktą. RD 34.21.122-87. Būtina sąlyga – numatyti A tipo apsaugos zoną pagal 3 priedo reikalavimus.

II apsaugos nuo žaibo kategorija

II kategorijos pastatų su nemetaliniu stogu apsaugai nuo žaibo naudojami žaibosaugos stiebai arba vieliniai žaibolaidžiai, montuojami atskirai arba ant paties saugomo objekto, žr. RD 34.21.122-87 2.11 punktą. Šiuo atveju būtina sąlyga yra numatyti apsaugos zoną pagal straipsnyje pateiktos lentelės ir RD 34.21.122-87 3 priedo reikalavimus. Jei objekte yra apsaugos nuo žaibo įtaisų, kiekvienam žaibosaugos stiebui arba laidiniam žaibosaugos stovui reikia bent dviejų nuleidžiamųjų laidų. Statinių konstrukcijų, kurių stogo nuolydis ne didesnis kaip 1:8, apsaugai nuo žaibo galima naudoti žaibosauginį tinklelį.
Kaip medžiaga apsaugai nuo žaibo tinklelio gamybai naudojama plieninė viela, kurios skersmuo ne mažesnis kaip 6 mm. Ant pastato stogo virš ugniai atsparių medžiagų arba po jais klojama konstrukcija, kurios atstumas tarp kamerų ne didesnis kaip 6x6 m. Metalinės konstrukcijos, kylančios virš pastato stogo, turi būti tvirtinamos prie žaibosaugos tinklo, o ne metalinėse konstrukcijose turi būti įrengti papildomi apsaugos nuo žaibo įrenginiai, taip pat tvirtinant juos „tinkleliu“.
Konstrukcijose su metalinėmis santvaromis, kurių stogai pastatyti naudojant ugniai atsparias medžiagas, žaibosaugos įtaisų montuoti nereikia. Pats metalinis pastatų stogas veikia kaip žaibolaidis. Kartu būtina visus nemetalinius apsaugos objekto elementus, kylančius virš stogo, aprūpinti žaibosaugos įtaisais. Žemyniniai laidininkai montuojami iš metalinio stogo arba žaibosaugos tinklelio 25 m žingsniu išilgai pastato perimetro. Visų tipų žaibolaidžiams, naudojamiems II kategorijos pastatams apsaugoti, privaloma įvykdyti RD 34.21.122-87 2.6 punkto reikalavimą.

III žaibo apsaugos kategorija

III kategorijai priskiriamų pastatų apsaugai nuo žaibo naudojamas vienas iš aukščiau išvardintų būdų (žaibosaugos stiebai, žaibolaidžiai arba tinklelis), laikantis galiojančių reikalavimų.
Esant galimybei, kaip nuleidžiamasis laidas naudojamos paties saugomo objekto metalinės konstrukcijos. Tam būtina nuolatinė elektros jungtis konstrukcijų sandūrose su likusiais išorinės apsaugos nuo žaibo sistemos elementais (žaibolaidžiais ir įžeminimo elektrodais). Pastato išorėje esantys nuleidimo laidai turi būti montuojami ne didesniu kaip 3 m atstumu nuo įėjimų arba žmonėms neprieinamose vietose.
Antžeminių objektų apsaugos nuo žaibo organizavimo norminiai dokumentai nenumato jokių reikalavimų atstumui tarp atskiro žaibolaidžio ir apsaugos objekto, jo požeminių komunikacijų. Naudojant žaibosaugos tinklelį III kategorijos pastatams, būtina numatyti jo elementų žingsnį ne didesnį kaip 12 x 12m.

4. Strypų ir vielinių žaibolaidžių apsaugos zonos

Laidinių ir vielinių žaibolaidžių skaičius ir aukštis turėtų būti pasirenkami apskaičiuojant jų apsaugos zonas.
Apsaugos zona suprantama tam tikros geometrijos plotas, esantis šalia žaibolaidžio, kuriame tiesioginio žaibo smūgio į ten esantį objektą tikimybė neviršys nurodytos vertės.
Norint užtikrinti pastato apsaugą nuo žaibo reikiamo patikimumo lygiu, visas saugomo objekto tūris turi būti žaibolaidžio apsaugos zonoje.
Vienas apsaugos nuo žaibo stiebas suteikia konstrukcijos apsaugos zoną apskrito kūgio pavidalu, kurio aukštis h0

Vieno vielos žaibolaidis sudaro lygiašonio trikampio formos apsaugos zoną, kurios viršūnė yra aukštyje h0

Strypinių ir trosinių žaibolaidžių apsaugos zonų skaičiavimas atliekamas pagal CO 153-343.21.122-2003.

5. Žaibolaidžio tipo pasirinkimas

Remdamiesi tuo, kas išdėstyta, darome išvadą, kad žaibolaidžio tipas turi būti pasirenkamas atsižvelgiant į pastatų ir konstrukcijų konstrukcijas bei jų stogo dangų medžiagas, privalomai atsižvelgiant į žaibosaugos kategoriją ir laikantis visų būtinų RD reikalavimų. 34.21.122-87 ir CO 153-343.21.122-2003.
Atliekant pastatų apsaugą nuo žaibo lazdiniais ir kabeliniais žaibolaidžiais, jie išdėstomi taip, kad objektas būtų visiškai jų apsaugos zonose, skaičiuojant kiekvienam žaibolaidžio tipui pagal CO 153-343.21.122- 2003 m.
Renkantis apsaugos nuo žaibo tinklelį, svarbu atsižvelgti į tai, kad tinklelio atstumas (tinklelio dydžiai) nustatomas pagal apsaugos nuo žaibo kategorijas, žr. RD 34.21.122-87.
Sudėtingai objektų apsaugai nuo žaibo gali būti naudojami kombinuoti tipai, pavyzdžiui, vielos strypai. Dažnai „tinklas“ derinamas su strypiniais žaibolaidžiais, kurie užtikrina gana patikimą apsaugą.

Plačiai paplitę strypiniai žaibolaidžiai yra dėl jų gamybos paprastumo ir santykinio pigumo. Iš esmės žaibosaugos stiebai pasirenkami mažiems pastatams apsaugoti, o ne sudėtingai architektūrai. Didelių pastatų ar kelių konstrukcijų, užimančių didelį plotą, apsaugai nuo žaibo naudojami keli žaibolaidžiai.
Kabeliniai žaibolaidžiai parenkami labai ištįsusiems objektams apsaugoti. Pagal ekonominius parametrus konstrukcijų išdėstymas jais prilygsta strypiniams apsaugos nuo žaibo įtaisams, tačiau eksploatacijos metu jie pasirodė ne tokie patikimi.

Įdiegtos išorinės apsaugos nuo žaibo sistemos buvimas nėra visiškos apsaugos nuo visų žaibo efektų garantija. Norint apsisaugoti nuo antrinių pasekmių, objektą būtina apsaugoti kompleksiškai: išorinės žaibosaugos elementai, taip pat vidinė apsauga nuo žaibo, kuri yra apsaugos nuo viršįtampių įrenginių (SPD) derinys.

taip pat žr:

ŽAIBO LAIDAS - prietaisas, skirtas apsaugoti pastatus ir statinius nuo tiesioginių žaibo smūgių. M. apima keturias pagrindines dalis: žaibolaidį, kuris tiesiogiai suvokia žaibo smūgį; žemyn laidininkas, jungiantis žaibolaidį su įžeminimo elektrodu; įžeminimo elektrodas, kuriuo žaibo srovė teka į žemę; guolių dalis (atrama arba atramos), skirta žaibolaidžiui ir žemyn laidui tvirtinti.

Priklausomai nuo žaibolaidžio konstrukcijos išskiriami strypai, kabeliai, tinkleliai ir kombinuoti žaibolaidžiai.

Pagal bendrai veikiančių žaibolaidžių skaičių jie skirstomi į viengubus, dvigubus ir daugkartinius.

Be to, M. vietoje yra atskiri, izoliuoti ir neatskirti nuo saugomo pastato. Apsauginis žaibo veikimas pagrįstas žaibo savybe trenkti į aukščiausias ir gerai įžemintas metalines konstrukcijas. Dėl šios savybės į saugomą žemesnio aukščio pastatą žaibas, patekęs į M apsaugos zoną, praktiškai netrenkia M apsaugos zona – tai greta esanti ir pakankamo patikimumo laipsnio (mažiausiai) erdvės dalis. 95%) užtikrinanti konstrukcijų apsaugą nuo tiesioginio žaibo smūgio. Dažniausiai strypas M naudojamas pastatų ir konstrukcijų apsaugai.

Virvinis žaibas dažniausiai naudojamas didelio ilgio ir aukštos įtampos linijų pastatams apsaugoti. Šie M. yra pagaminti iš horizontalių kabelių, pritvirtintų prie atramų, išilgai kurių kiekvienoje yra nutiestas srovės kolektorius. Strypas ir trosas M. užtikrina tokį patį apsaugos patikimumo laipsnį.

Kaip žaibolaidžius galite naudoti metalinį stogą, įžemintą kampuose ir išilgai perimetro ne rečiau kaip kas 25 m, arba plieninės vielos tinklelį, kurio skersmuo ne mažesnis kaip 6 mm, uždėtą ant nemetalinio stogo, turintį tinklelio plotą. iki 150 mm2, su suvirintais mazgais ir įžeminta kaip metalinis stogas. Ant tinklelio arba laidžiojo stogo virš kaminų ir ventiliacijos vamzdžių tvirtinami metaliniai dangteliai, o jei dangtelių nėra, ant vamzdžių specialiai uždedami vielos žiedai.



M. strypas - M. su vertikaliu žaibolaidžio išdėstymu.

M. kabelis (pratęstas) - M. su horizontaliu žaibolaidžio išdėstymu, pritvirtintas prie dviejų įžemintų atramų.

APSAUGOS NUO ŽAIBO ZONOS

Paprastai apsaugos zona nurodoma maksimalia proveržio tikimybe, atitinkančia jos išorinę ribą, nors zonos gylyje prasiveržimo tikimybė gerokai sumažėja.

Skaičiavimo metodas leidžia sukonstruoti strypinių ir vielinių žaibolaidžių apsaugos zoną su savavališka prasiveržimo tikimybės reikšme, t.y. bet kokiam žaibolaidžiui (viengubui arba dvigubam) galite sukurti savavališką skaičių apsaugos zonų. Tačiau daugumai visuomeninių pastatų pakankamą apsaugos lygį galima užtikrinti naudojant dvi zonas, kurių proveržio tikimybė yra 0,1 ir 0,01.

Kalbant apie patikimumo teoriją, proveržio tikimybė yra parametras, apibūdinantis žaibolaidžio, kaip apsauginio įtaiso, gedimą. Taikant šį metodą, dvi priimtos apsaugos zonos atitinka 0,9 ir 0,99 patikimumo laipsnius. Šis patikimumo įvertinimas galioja, kai objektas yra netoli apsaugos zonos ribos, pavyzdžiui, žiedinio koaksialo su žaibolaidžiu formos objektas. Realiems objektams (paprastiems pastatams) ant apsaugos zonos ribos, kaip taisyklė, yra tik viršutiniai elementai, o didžioji objekto dalis yra zonos gylyje. Įvertinus apsaugos zonos patikimumą išilgai jos išorinės ribos, reikšmės yra pernelyg mažos. Todėl, siekiant atsižvelgti į praktikoje egzistuojantį žaibolaidžių ir objektų tarpusavio išdėstymą, A ir B apsaugos zonoms RD 34.21.122-87 priskiriamas atitinkamai 0,995 ir 0,95 apytikslis patikimumo laipsnis.

Vieno strypo žaibolaidis.

Vienlatinio žaibolaidžio, kurio aukštis h, apsaugos zona yra apskritas kūgis (A3.1 pav.), kurio viršus yra aukštyje h0

1.1. Vieno strypo žaibolaidžių, kurių aukštis h, apsaugos zonos? 150 m turi tokius bendrus matmenis.

A zona: h0 = 0,85h,

r0 = (1,1–0,002 val.) val.,

rx = (1,1–0,002 val.) (h – hx/0,85).

B zona: h0 = 0,92h;

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

B zonoje vieno strypo žaibolaidžio aukštis žinomoms h reikšmėms gali būti nustatytas pagal formulę

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

Ryžiai. P3.1. Vieno strypo žaibolaidžio apsaugos zona:

I - apsaugos zonos riba hx lygyje, 2 - ta pati žemės lygyje

Vieno laido žaibolaidis.

Vieno vielinio žaibolaidžio, kurio aukštis h, apsaugos zona? 150 m parodyta pav. P3.5, kur h yra kabelio aukštis tarpatramio viduryje. Atsižvelgiant į 35–50 mm2 skerspjūvio kabelio, kurio atramų šuolių aukštis ir tarpatramio ilgis a žinomas, nuosmukį, nustatomas kabelio aukštis (metrais):

h = šuolis - 2 ties a< 120 м;

h = šokinėjimas – 3 ties 120< а < 15Ом.

Ryžiai. P3.5. Vieno vielinio žaibolaidžio apsaugos zona. Pavadinimai yra tokie patys kaip pav. P3.1

Vieno vielinio žaibolaidžio apsaugos zonų matmenys yra tokie.

B tipo zonai vieno vielinio žaibolaidžio aukštis su žinomomis hx ir rx reikšmėmis nustatomas pagal formulę

Vertikalus įžeminimo elektrodas pagamintas nuosekliai mechanizuotai panardinant 1,2–3 metrų ilgio srieginius elektrodus, sujungtus žalvarinėmis movomis. Plieniniai elektrodai, kurių skersmuo 14,2-17,2 mm, su elektrochemine vario danga (99,9 % grynumo), 0,25 mm storio. garantuoja aukštą atsparumą korozijai ir įžeminimo elektrodo tarnavimo laiką žemėje mažiausiai 40 metų. Didelis mechaninis įžeminimo elektrodo stiprumas leidžia jį panardinti iki 30 metrų gylio. Varinė elektrodų danga pasižymi dideliu sukibimu ir plastiškumu, todėl strypus galima panardinti į žemę nepažeidžiant vientisumo ir nenulupus vario sluoksnio.

Penkioliktasis internetinis seminaras iš serijos „Įžeminimas ir apsauga nuo žaibo: klausimai ir problemos, kylančios projektuojant“

Nenuostabu, bet kontaktinis žaibolaidis yra labiausiai paplitęs žaibolaidis, kurio efektyvumas yra geriausiai ištirtas, nes milijonus kilometrų oro linijų yra apsaugotos kontaktiniais žaibolaidžiais, viengubais ar dvigubais. Tarptautinė organizacija CIGRE jau daug metų kaupia pasaulinę laidinės apsaugos nuo žaibo veikimo patirtį. Jų veikimo patikimumas priklausomai nuo pakabos aukščio ir apsaugos kampo buvo patikimai nustatytas bent iki 0,999 lygio. Pažymėtina, kad statistinė proveržio tikimybės apskaičiavimo metodika, kuria buvo nustatytos žaibolaidžių apsaugos zonos nacionaliniuose standartuose RD 34.21.122-87 ir SO-153-34.21.122-2003, daugiausia buvo. sukalibruotas pagal įžeminimo laidų eksploatavimo patirtį.

Svarbus momentas yra žymiai didesnis vielinių žaibolaidžių efektyvumas lyginant su tokio pat aukščio lazdiniais žaibolaidžiais. Jei palyginsime strypinių žaibolaidžių ir įžeminimo laidų sistemos apsaugos patikimumą su vienodu atramų, ant kurių sumontuoti žaibolaidžiai, skaičiumi, tai prognozuojamų žaibo prasiveržimų į saugomus objektus skaičiaus skirtumas bus bent užsakymo ribose. dydžio.

Ceteris paribus, didžiausią apsaugos patikimumą užtikrina uždarų vielinių žaibolaidžių organizavimas arba įžeminimo laidų su neigiamais apsaugos kampais vieta. Tai leidžia sumažinti įžeminimo laidų pakabos aukštį ir taip žymiai sumažinti žaibo smūgių į saugomą zoną skaičių, taigi ir pavojingų elektromagnetinių poveikių skaičių mikroelektroninėse grandinėse, įskaitant. po žeme.

Kitas esminis kabelinės apsaugos nuo žaibo privalumas – galimybė įrengti įžeminimo laidų atramas už saugomos teritorijos ribų be didelių materialinių išlaidų. Taigi galima žymiai susilpninti laidų ryšį tarp šių atramų įžeminimo laidų ir saugomo objekto įžeminimo kilpos, o tai beveik visiškai pašalina žaibo srovės prasiskverbimą į jo požemines komunikacijas. Galiausiai, pašalinus įžeminimo laidų atramas iš saugomos zonos, galima arba visiškai nuslopinti slankiojančių kibirkšties kanalų susidarymą nuo žaibo srovės įėjimo į žemę taško, arba nukreipti juos ta kryptimi, kuri yra saugus objektui.

Dėl to strypinių žaibolaidžių pakeitimas įžeminimo laidais daugelyje praktiškai reikšmingų situacijų leidžia vienu metu išspręsti elektromagnetinio suderinamumo problemą.

Webinaro tekstas. Puslapis 1

Greita naršymas skaidrėmis:

Numatomas skaitymo laikas: 60 minučių

– Smagu Jus pasveikinti su rugsėjo pirmąja, nes nors šiandien jau septintoji, mums vis tiek rugsėjo pirmoji. Kai ruošiausi šiam seminarui, pagavau save prie tokios minties. Jūs žinote, kad senatvėje mes visi tampame mažais bičiuliais, o kai manęs klausia apie mano profesiją, aš džiaugiuosi galėdamas pasakyti, kad esu žaibosaugos specialistas, kad susiduriu su itin aukštomis įtampomis ir tai kelia tam tikrą pagarbą mano atžvilgiu. žmogus, kuris man malonus. Bet aš susigavau tai, kad šiandien pasirodo, kad kalbėti apie itin aukštas įtampas neverta, nes problemos, kurios šiandien siejamos su apsauga nuo žaibo įtampos atžvilgiu krenta vis žemiau ir pagaliau turime. pasiekė tiek, kad kalbant apie apsaugą nuo žaibo, pradedame kalbėti apie voltų vienetus, nes pagrindinė nelaimė, kurią šiandien atneša žaibas, yra juk elektromagnetiniai imtuvai automatikos valdymo grandinėse, relinė apsauga informacijos perdavimo kanaluose, šis klausimas. bus svarbu, svarbiausia šiandien. O kalbant apie vielinius žaibolaidžius, aš vis tiek atsigręžsiu į šią garsiausią elektromagnetinio suderinamumo problemą, nes ji šiandien yra pati svarbiausia žaibosaugos specialistams.

— Taigi, jei kalbame apie vielinius žaibolaidžius, tai reikia remtis normatyviniu dokumentu SO-153, kur parašyta, kad žaibolaidžiai gali būti lazdiniai, susideda iš ištemptų vielų, tai yra iš vielų ir tinklų. Taigi dizaineriai atpažįsta strypus, jie kažkodėl atpažįsta ir tinklelius. Nors šių tinklelių efektyvumas itin žemas. O su laidais situacija šiek tiek įtempta.

— Kažkodėl dizaineriai nelabai mėgsta vielinius žaibolaidžius, nors vieliniai žaibolaidžiai yra labiausiai paplitę pasaulyje, nes tiesiogine prasme milijonus kilometrų elektros linijų saugo vieliniai žaibolaidžiai. O jei kalbėtume apie tai, ką žinome apie žaibolaidžius, tai labiausiai žinome, kaip vieliniai žaibolaidžiai elgiasi, kaip jie saugo elektros linijų laidus ir visa mūsų šiandien turima informacija yra informacija, kuri patraukiama būtent iš vielinių žaibolaidžių. . Dar praėjusio šimtmečio viduryje du pagrindiniai mūsų žaibosaugos specialistai Vladimiras Vladimirovičius Burgsdorfas ir Michailas Vladimirovičius Kostenko apibendrino CIGRE – tai tarptautinė tolimųjų elektros tinklų komisija – surinktą informaciją, ir būtent ši komisija apdorojo CIGRE. duomenys, leidžiantys apskaičiuoti žaibo prasiveržimo per vielinę žaibosaugą tikimybę. Taigi tos skaičiavimo formulės, kurias pasiūlė mūsų specialistai Burgsdorfas ir Kostenko, jos vis dar atsiranda ir šios formulės yra dviejų skirtingų formų. Vienu atveju žaibo prasiveržimo tikimybės logaritmas pateikiamas įprasta reikšme, o kitu atveju procentais, tai yra vienintelis skirtumas tarp šių dviejų formulių.

— Taigi, jei apibendrintume šias dvi formules, gautume tokį dalyką. Pasirodo, kad, priklausomai nuo apsaugos kampo, žaibo prasiveržimo tikimybė labai padidėja, tai yra, prastėja apsaugos patikimumas, tačiau jei kampas pradeda mažėti, o juo labiau pereiti prie neigiamų apsaugos kampų, žaibo proveržis gali būti labai didelis. tada apsaugos patikimumas tampa itin didelis. Jei paimsite šią teorinę kreivę, tai pažiūrėkite, tik nedidelė šios kreivės dalis yra ištisomis linijomis. Šis ištisinėmis linijomis duotas kūrinys sako, kad čia yra daug eksperimentinių taškų, o čia galima pasikliauti tuo, kad skaičiavimo formulių pateikti duomenys tikrai yra pagrįsti didele eksploatavimo patirtimi. Ši vientisa kreivė siekia maždaug 10-3 lygį, tai yra, iš tūkstančio žaibų vienas prasibrauna į saugomą objektą. Tai yra ribinės vertės, kuriomis šiandien galima išbandyti bet kokius skaičiavimo metodus, tiesą sakant, tas žaibolaidžių zonas, kurias taip mėgstate ir kurios nurodytos norminiuose dokumentuose RD-34 arba SO-153. Tos pačios zonos gaunamos kalibruojant kontaktinio tinklo laidų duomenis. Neliktų vielinių žaibolaidžių, o, atvirai kalbant, nebūtų ir strypinių žaibolaidžių apsaugos zonų. Tokia situacija šiandien.

— Bet ne čia esmė, o tai, kad jei pažiūrėtum į strypinių žaibolaidžių apsaugos zonas. Taigi aš ką tik atsisiunčiau planšetinį kompiuterį iš SO-153. O vielinių žaibolaidžių apsaugos zonos, pamatysite, kad šių zonų dydžiai beveik vienodi. Jei skiriasi kontaktinio tinklo ir strypinių žaibolaidžių, tai skiriasi dešimt, penkiolika procentų. Ir šiame fone dabar pasakysiu tokius maištingus žodžius, kad vielinių žaibolaidžių patikimumas yra praktiškai nepalyginamai didesnis nei jums įprastų žaibolaidžių. Atsižvelgiant į šias dvi lenteles, kurios atsisiųstos iš gairių, atrodo, galbūt net laukinis, bet vis dėlto tai yra tik faktas.

„Ir dabar, norėdamas parodyti šį faktą, noriu jums parodyti tokį dalyką. Aš turiu objektą. Toks objektas yra didelės dirbtuvės arba didelis sandėlis, kurio dydis 100 * 100 metrų ir 20 metrų aukštis. Noriu naudoti strypinius žaibolaidžius šio sandėlio apsaugai ir noriu pasiūlyti vielinius žaibolaidžius. Paimu 4 stulpus, įdedu šiuos 4 stulpus į sandėlio kampus ir žiūriu, uždedu ant jų žaibolaidžius. Ir aš turiu kreivę, kuri parodo, kaip keičiasi žaibo prasiveržimo tikimybė priklausomai nuo žaibolaidžių aukščio. Sutelksiu dėmesį į proveržio tikimybę 0,01, tai yra į apsaugos patikimumą 0,99, ir pažiūrėsiu, kokių strypų man reikia. Pasirodo, man reikia maždaug 40 metrų aukščio žaibolaidžių. Bet jei paimsiu tas pačias atramas ir ištempsiu kabelį išilgai šių atramų aplink sandėlio perimetrą, tada gausiu tą patį apsaugos patikimumą 0,01, kai kabelio pakabos aukštis yra 28 metrai. Įsivaizduokite, 12 metrų skirtumas yra ne tik pinigų skirtumas, kuris atiteks atramų kainai.

- Dėl ko? Labai svarbu suprasti, kodėl šis pranašumas. Žiūrėk, nupiešti primityvūs paveikslai. Strypinis žaibolaidis, kažkoks objektas sąlyginai stovi šalia. Šią nuotrauką jau rodžiau viename seminare. Žiūrėk, Viešpats Dievas siunčia mums žaibus iš įvairių pusių. Pažiūrėkime į žaibą iš taško A ir žaibą iš taško B. Šie žaibai turi skirtingą tikimybę prasibrauti į saugomą objektą. Iš taško A kanalas iš pradžių eina į objektą. Iš taško B jis iš pradžių eina į žaibolaidį. Šių atstumų skirtumas lemia apsaugos patikimumą. Strypinis žaibolaidis gerai saugo objektus tik iš vienos pusės – iš galo. Jei kalbėtume apie žaibą, kuris ateina iš priešingos pusės, tai čia apsauga yra daug silpnesnė ir tai patvirtina tiesiog skirtumas tarp vieno ir kito atstumo. O kas bus dabar, jei pasitrauksiu nuo objekto arba nuo žaibolaidžio? Pasirodo, jei aš tolstu nuo objekto horizontaliai į šoną, tada skirtumas tarp tų pačių atstumų mažėja, o mano apsaugos patikimumas pradeda labai kristi. O jei atsitrauksiu nuo žaibolaidžio, tai padidės skirtumas tarp šių atstumų ir padidės apsaugos patikimumas, todėl laidai yra geri, nes kad ir iš kurios pusės žaibas kiltų, kabelis pirmiausia pateks į savo būdu. O dėl tokios kabelinės žaibo apsaugos, kuri supa saugomą teritoriją, apsaugos patikimumas labai padidėja.

– Šis punktas atsispindi norminiame dokumente. Jums gerai žinomame normatyviniame dokumente SO-153-34.21.122 yra atkarpa, į kurią įlipote nedaugelis - tai uždaro vielinio žaibolaidžio skaičiavimo skyrius. Pažiūrėkite, apie ką kalbama. Čia jūs turite objektą, tai priekinė projekcija. Viršuje yra atramos ir ant šių atramų palei išorinį perimetrą pakabinamas strypinis žaibolaidis. Dabar, nesvarbu, iš kurios pusės žaibas atkeliauja: į dešinę, į kairę, iš čia, iš čia, iš kur jis beskrenda, iš pradžių jis užkliūva ant šio kontaktinio žaibolaidžio. Ir dėl šio atvejo labai padidėja apsaugos patikimumas. Pavyzdžiui, jei vielinius žaibolaidžius, kurių poslinkis yra tik 2 metrai, pastatysiu į šoną, tai pažiūrėk, 20 metrų aukščio objektui, kai prasibrauna tik vienas žaibas iš šimto, yra 0,99 apsaugos patikimumas. atvejis, kai žaibolaidžio aukštis yra tik mažiau nei 2 metrai virš saugomo objekto stogo. Kabeliai šiuo požiūriu pasirodo itin perspektyvūs, jie ne tik perspektyvūs, bet ir beveik nepadidina pastato aukščio – vadinasi, jie netraukia ant savęs papildomų žaibų. O tai reiškia, kad elektromagnetinių pikapų apsaugos patikimumas tampa patikimesnis. Tai pirmasis ir svarbiausias vielinių žaibolaidžių privalumas. Aukšto apsaugos patikimumo kontaktiniai žaibolaidžiai susitvarko su nedideliu pertekliumi virš saugomo objekto ir tai yra labai gera ir labai palanki jų kokybė, kurios jūs, dizaineriai, beveik nenaudojate.