Dispozitiv de protecție împotriva trăsnetului

Dispozitivele de paratrăsnet (paratrăsnet) constau din paratrăsnet montate pe stâlpi sau direct pe o clădire, conductoare de coborâre și electrozi de împământare.

Paratrăsnet

Paratrăsnetul percep direct o lovitură directă de fulger. Prin proiectare, acestea pot fi sub formă de tijă (fixate pe suporturi) sau cablu (suspendate peste obiectul protejat).

Ca paratrăsnet poate fi folosit și o grilă sudată din sârmă de oțel cu diametrul de 6-8 mm, cu celule de 6×6 mm, așezate pe acoperiș sau sub un strat de izolație incombustibilă.

Paratrăsnetele sunt fabricate din oțel de orice clasă și profile cu o secțiune transversală de cel puțin 100 mm2 (cel mai mic diametru este de 12 mm). Lungimea minimă a terminalului de aer este de 200 mm. Cea mai rațională lungime este de 1-1,5 m. Structurile tipice ale paratrăsnetului sunt prezentate în fig. 1.

Orez. 1. Modele de paratrăsnet: a — din oțel rotund; b — din sârmă de oțel; e — dintr-o țeavă de oțel; g — din bandă de oțel; oțel cu unghi d

Paratrăsnetele sunt galvanizate sau vopsite pentru a proteja împotriva coroziunii. Nu este necesară placarea cu cupru sau placarea suplimentară cu aur și argint pe vârful paratrăsnetului.

Paratrăsnetul rețelei de contact sunt realizate din sârmă de oțel zincată cu mai multe fire, cu o secțiune transversală de cel puțin 35 mm2 (diametrul de aproximativ 7 mm), întins peste un obiect protejat alungit. Este necesar să se conecteze paratrăsnetul cu conductorii de jos prin sudare.

suporturi

Suporturile pentru paratrăsnet autoportante pot fi din oțel, lemn antiseptic și beton armat. Este permisă folosirea trunchiurilor de copaci care cresc la o distanță de 5-10 m de locul protejat ca suporturi pentru paratrăsnet (Fig. 2).

Orez. 2. Protecția împotriva trăsnetului a unei clădiri cu ajutorul unui paratrăsnet montat pe un copac

Pentru obiectele de categoria II și III de protecție împotriva trăsnetului cu gradele III, IV și V de rezistență la foc, arborii care cresc la o distanță mai mică de 5 m față de clădiri sau structuri pot fi folosiți ca suport pentru paratrăsnet, dacă una dintre următoarele condiții este îndeplinită este îndeplinită:

1. De-a lungul peretelui clădirii protejate împotriva copacului, de-a lungul întregii înălțimi a clădirii, este așezat un fir, al cărui capăt inferior este îngropat în pământ și conectat la electrodul de împământare;

2. de la un paratrăsnet instalat pe un copac se aruncă sârma în jos la un alt copac situat la o distanţă mai mare de 5 m de clădirea protejată. Firul care coboară coboară acest arbore și este conectat la electrodul de împământare.

Pentru arborii echipati si nedotati cu paratrăsnet, crengile trebuie tăiate din lateralul casei la o distanţă de minim 3 m de clădire.

Fire inferioare

Conductoarele de coborâre sunt conductoare de biele sau paratrăsnet la o catenară sau o rețea de întrerupere a aerului de acoperiș cu un conductor de împământare.

Este permisă utilizarea structurilor metalice ca conductoare de coborâre: stâlpi, armături longitudinale ale stâlpilor din beton armat, scăpări de incendiu, conducte etc.

Conductoarele de coborâre trebuie amplasate departe de intrările în clădire, astfel încât oamenii să nu le atingă.

Acestea ar trebui să fie galvanizate sau vopsite pentru a proteja împotriva coroziunii. Se recomandă amplasarea acestora de-a lungul clădirii protejate, pe calea cea mai scurtă până la sistemul de împământare a electrodului. Toate îmbinările conductoarelor de coborâre și conexiunile acestora la conductorii de împământare trebuie sudate.

Orez. 3. Construcția conectorului dintre firul inferior și electrodul de împământare: a — firul inferior din bandă de oțel; b — sârmă rotundă de oțel în jos

Valoarea rezistenței la impuls a electrodului de împământare poate fi determinată din valoarea rezistenței pentru curentul de frecvență de putere prin formula:

unde α este coeficientul de impuls, în funcție de mărimea curentului de trăsnet, lungimea conductoarelor orizontale ai sistemului de electrozi de pământ și rezistența specifică a solului; R ~ — rezistența de propagare a curentului de frecvență de putere.

Tipul de întrerupător de împământare este selectat în funcție de rezistența specifică a solului și de valoarea de rezistență necesară,

Dacă în vecinătatea structurii protejate (la o distanță de 25 — 35 m) există o împământare de protecție destinată instalațiilor electrice, de exemplu, împământarea unei stații, atunci aceasta trebuie utilizată și în scopul protecția clădirilor împotriva trăsnetului… În majoritatea cazurilor, rezistența pământului de protecție este mai mică decât cea necesară pentru protecția împotriva trăsnetului.

Un exemplu. Este necesar să alegeți un dispozitiv de împământare pentru paratrăsnet care protejează clădirea rezidențială. Solul este argilos cu un conținut normal de umiditate.

Conform datelor privind rezistența solului, găsim pentru sol argilos ρ = 40— 150 Ohm • m. Luăm valoarea medie de 100 Ohm • m.

Conform tabelului de referință, constatăm că obiectul protejat aparține categoriei III de protecție împotriva trăsnetului și, prin urmare, rezistența la impuls a electrodului de împământare nu trebuie să fie mai mare de 20 Ohm:

Rp <20 ohmi

Alegem pentru p = 100 Ohm • m rezistența electrodului de împământare, apropiată de 20 Ohm.

Cele mai apropiate și mai convenabile din punct de vedere al instalării sunt dispozitivele de împământare conform schiței 2; întrerupător de împământare cu două împământare realizat din tije cu diametrul de 10-16 mm sau unghiuri de 40x40x4 mm, lungi de 2,5 m, la o distanță de 3 m unul de celălalt, legat printr-o bandă de oțel de dimensiuni 40x4 mm la o adâncime de 0,8 m ( rezistența R (2)~ = 15 — 14 Ohm), sau conform schiței 7: un întrerupător de împământare orizontal format dintr-o bandă de 40×4 mm lungime 5-10 m la o adâncime de 0,8 m cu avans la mijloc (rezistența R (7) ~ = 12-19 ohmi). Pentru prima opțiune, trebuie să găsiți factorul de impuls din tabelele de căutare.

Pentru ρ = 100 ohm • m α = 0,7

Pentru împământare conform schiței 2: R(2) n = α • R(2)~ = 10,5 ohmi.

Pentru întrerupătorul de împământare conform schiței 7 nu se ține cont de coeficientul de impuls, deci: R(7) n = R(7)~ = 19 ohmi la 5 m lungime (sau 12 ohmi la 10 m lungime).

În ambele cazuri, este asigurată rezistența necesară de împământare. Acceptăm opțiunea conform schiței 2 ca fiind mai puțin intensivă în muncă și oferă o anumită marjă de siguranță. Dacă, conform condițiilor locale, există dificultăți în acționarea unui colț sau în înșurubarea electrozilor cu tije rotunde, este perfect acceptabilă împământarea paratrăsnetului conform schiței 7 (lungimea benzii 5-10 m).