Vajadus ühendada otse hoonele paigaldatud piksekaitse maandusahel elektripaigaldiste maandusahelaga on ette nähtud kehtivates normatiivdokumentides (PUE). Tsiteerime sõna-sõnalt: "Maandusseadmed hoonete ja rajatiste elektripaigaldiste kaitsemaanduseks ning nende hoonete ja rajatiste 2. ja 3. kategooria piksekaitseks peaksid reeglina olema tavalised." Kõige levinumad on just 2. ja 3. kategooria, 1. kategooriasse kuuluvad plahvatusohtlikud esemed, mille piksekaitsele on kehtestatud kõrgendatud nõuded. Fraasi "reeglina" olemasolu viitab aga erandite võimalusele.

Kaasaegsed büroo- ja nüüdsed elamud sisaldavad palju insener-elu toetavaid süsteeme. Raske on ette kujutada ventilatsioonisüsteemide, tulekustutussüsteemi, videovalve, läbipääsukontrolli jms puudumist. Loomulikult on selliste süsteemide projekteerijad mures, et välgu mõjul "õrn" elektroonika ebaõnnestub. Samal ajal kahtlevad praktikud kahe maanduse kontuuride ühendamise otstarbekuses ja tekib soov "seaduse piires" projekteerida elektriliselt mitteseotud maandusi. Kas selline lähenemine on võimalik ja kas see suurendab ka elektroonikaseadmete ohutust?

Miks on vaja maandusahelaid kombineerida?

Kui välk tabab piksevarda, tekib viimases lühike elektriimpulss pingega kuni sadu kilovolte. Sellise kõrge pinge korral võib tekkida piksevarda ja maja metallkonstruktsioonide, sealhulgas elektrikaablite, vahe purunemine. Selle tulemuseks on kontrollimatud voolud, mis võivad põhjustada tulekahju, elektroonika rikke ja isegi infrastruktuuri (nt plastveetorude) hävimise. Kogenud elektrikud ütlevad: "Andke välgule võimalus, muidu leiab ta selle ise üles." Seetõttu on maanduste elektriühendus kohustuslik.

Samal põhjusel soovitab PUE elektriliselt kombineerida mitte ainult samas hoones asuvaid maandusi, vaid ka geograafiliselt külgnevate objektide maandusi. See mõiste viitab objektidele, mille maandus on nii lähedal, et nende vahel puudub nullpotentsiaaliga tsoon. Mitme maanduse ühendamine üheks viiakse läbi vastavalt PUE-7 normidele, punktile 1.7.55, ühendades maanduselektroodid elektrijuhtmetega vähemalt kahes tükis. Lisaks võivad juhid olla nii looduslikud (näiteks ehituskonstruktsiooni metallelemendid) kui ka tehislikud (traadid, jäigad rehvid jne).

Üks ühine või eraldi maandusseade?

Elektripaigaldiste ja piksekaitse maandusjuhtmetele on erinevad nõuded ja see asjaolu võib olla mõne probleemi allikaks. Piksekaitseks mõeldud maandusjuht peab suure elektrilaengu lühikese aja jooksul maasse suunama. Samal ajal on vastavalt "Piksekaitse juhendile RD 34.21.122-87" maanduselektroodi konstruktsioon standardiseeritud. Piksevarda jaoks on selle juhise kohaselt vaja vähemalt kahte vertikaalset või radiaalset horisontaalset maanduselektroodi, välja arvatud 1. piksekaitsekategooria, kui vaja on kolme sellist kontakti. Seetõttu on piksevarda kõige levinum maandusvõimalus kaks või kolm varda, igaüks umbes 3 m pikk, mis on ühendatud metallribaga, mis on maetud vähemalt 50 cm sügavusele maasse. ZANDZi toodetud osade kasutamisel osutub selline maandusseade vastupidavaks ja hõlpsasti paigaldatavaks.

Hoopis teine ​​asi on elektripaigaldiste maandus. Tavalisel juhul ei tohiks see ületada 30 oomi ja mõne osakonna juhistes kirjeldatud rakenduse puhul, näiteks mobiilsideseadmete puhul, 4 oomi või isegi vähem. Sellised maandusjuhtmed on üle 10 m pikkused tihvtid või isegi suurele sügavusele (kuni 40 m) asetatud metallplaadid, kus isegi talvel ei esine pinnase külmumist. Sellise piksevarda loomine kahe või enama elemendi süvendamisega kümnete meetrite võrra on liiga kallis.

Kui pinnase parameetrid ja takistuse nõuded võimaldavad teostada hoones piksevarda ja elektripaigaldiste maanduse ühekordset maandust, ei ole selle tegemiseks takistusi. Muudel juhtudel tehakse piksevarraste ja elektripaigaldiste jaoks erinevaid maandussilmusi, kuid need tuleb ühendada elektriliselt, soovitavalt maa sees. Erandiks on teatud eriseadmete kasutamine, mis on häirete suhtes eriti tundlikud. Näiteks helisalvestusseadmed. Selliste seadmete jaoks on vaja eraldi, nn tehnoloogilist maandusseadet, mis on juhistes otse näidatud. Sel juhul tehakse eraldi maandusseade, mis ühendatakse läbi peamaandussiini hoone potentsiaaliühtlussüsteemiga. Ja kui sellist ühendust ei ole seadme kasutusjuhendis ette nähtud, rakendatakse erimeetmeid, et vältida inimeste üheaegset puudutamist nimetatud seadmeid ja hoone metallosi.

Maanduste elektriühendus

Mitme elektriliselt ühendatud maandusega vooluahel tagab erinevate, mõnikord vastuoluliste nõuete täitmise maandusseadmetele. PUE järgi peab maandus, nagu ka paljud teised hoone metallelemendid, samuti sinna paigaldatud seadmed olema ühendatud potentsiaaliühtlussüsteemiga. Potentsiaali ühtlustamine viitab juhtivate osade elektrilisele ühendamisele potentsiaalse võrdsuse saavutamiseks. Eristada peamist ja täiendavat potentsiaaliühtlussüsteemi. Maandused on ühendatud peamise potentsiaaliühtlussüsteemiga, see tähendab, et need on omavahel ühendatud peamise maandussiini kaudu. Selle siiniga maandusi ühendavad juhtmed peavad olema ühendatud radiaalpõhimõttel, see tähendab, et määratud siinilt läheb üks haru ainult ühele maandusele.

Kogu süsteemi ohutu töö tagamiseks on väga oluline kasutada võimalikult usaldusväärset ühendust maanduse ja peamise maabussi vahel, mida välk ei hävita. Selleks peate järgima PUE ja GOST R 50571.5.54-2013 „Madalpinge elektripaigaldised. Osa 5-54. Maandusseadmed, kaitsejuhid ja potentsiaaliühtlustuskaitsejuhid” potentsiaaliühtlussüsteemi juhtmete ristlõigete ja nende ühendamise kohta.

Kuid isegi väga kvaliteetne potentsiaaliühtlussüsteem ei suuda tagada, et äikese löömisel hoonesse ei tekiks võrgus pingeid. Seetõttu säästavad liigpingekaitseseadmed (SPD) teid probleemide eest koos hästi läbimõeldud maandusahelatega. Selline kaitse on mitmeastmeline ja selektiivne. See tähendab, et objektile tuleks paigaldada SPD-de komplekt, mille elementide valimine pole isegi kogenud spetsialisti jaoks lihtne ülesanne. Õnneks on tüüpiliste rakenduste jaoks saadaval valmis SPD komplektid.

järeldused

Elektripaigaldusseadustiku soovitus hoone kõigi maanduskontuuride elektriühenduse kohta on mõistlik ja õige rakendamise korral mitte ainult ei tekita ohtu keerukatele elektroonikaseadmetele, vaid, vastupidi, kaitseb neid. Juhul, kui seade on äikesehäirete suhtes tundlik ja vajab eraldi maandust, saab seadmega kaasas oleva juhendi kohaselt paigaldada eraldi protsessimaanduse. Potentsiaalide tasandussüsteem, mis ühendab erinevaid maandussilmusi, peab tagama usaldusväärse elektriühenduse ja määrama suures osas rajatise üldise elektriohutuse taseme, seega tuleks sellele pöörata erilist tähelepanu.

Välku on alati peetud kontrollimatuks elemendiks, üheks kohutavamaks ja ohtlikumaks loodusnähtuseks. Hoolimata asjaolust, et esemeid tabatakse harva, sunnivad selliste löökide rasked tagajärjed meid otsima tõhusaid kaitseviise. Kui maja juures on elektriülekandeliin või kõrge torn piksevardaga, siis võib eeldada, et oht on oluliselt vähenenud. Kui maamaja on üksildane hoone, lisaks asub see mäe otsas ja veehoidla lähedal, siis ärge riskige, vaid võtke kasutusele meetmed, näiteks piksekaitse ja maandus.

Nende seade tuleks kavandada projekteerimisetapis, siis pärast ehituse lõppemist on rajatis ise ja selle kaitse ühtne tervik.

Eramu maandus ja piksekaitse

Pikselöögid võivad põhjustada tõsiseid negatiivseid tagajärgi. Kõige sagedamini saab kahjustusi katus ja kandekonstruktsioonid, katkeb väline ja sisemine toiteallikas, tekivad tulekahjud. Neist raskeimad on inimeste ja loomade erineva raskusastmega vigastused. Kõik see aitab vältida piksekaitse ja maanduse paigaldamist, mis on eramajadesse paigaldamisel kohustuslikud. Need luuakse individuaalselt, vastavalt piirkonnale, kliimavööndile, eluaseme tüübile ja muudele teguritele.

Töö ulatuse kindlaksmääramiseks tehakse esialgsed arvutused. Kõik see kajastub dokumentatsioonis, sealhulgas täidesaatvas skeemis, piksevarda kõrguse arvutuses, ehitus- ja paigaldustööde kalkulatsioonis ning kulutatud vahendite aruandes. Kui projekteerimise viis läbi kolmanda osapoole organisatsioon, tehakse töö lõpus katsed ja mõõtmised, et kinnitada projekti ja hinnangulise dokumentatsioonisüsteemi vastavust. See protseduur lõpeb vastuvõtuaktiga, mis kajastab läbiviidud tegevuste tulemusi.

Piksekaitse jaguneb kahte põhitüüpi:

1. Passiiv sisaldab traditsioonilisi elemente - piksevarras, allajuht ja. Pärast välgulööki läheb elektrilaeng kogu selle ahela ulatuses maasse. Sellised süsteemid ei sobi metallkatuste jaoks, mis on ainus tõsine piirang.
2. Aktiivne piksekaitse töötab eelnevalt ettevalmistatud ioniseeritud õhu baasil, mis püüab kinni pikselahendused. Sellel süsteemil on suur tegevusraadius, mis hõlmab mitte ainult maja ennast, vaid ka teisi läheduses asuvaid objekte.

Tüüpilise piksekaitse- ja maandussüsteemi konstruktsioon koosneb mitmest põhielemendist:

• Piksevarras. Selle kõrgus ületab alati 2-3 meetri võrra hoone kõrgeimat osa. See ei tohiks olla veelgi kõrgem, kuna välk lööb palju sagedamini. See on valmistatud metallist tihvti või kaabli kujul, mis on eseme kohale venitatud.
• Allajuht. Ühendab piksevarda ja maandussüsteemi. See on valmistatud vähemalt 6 mm2 ristlõikega metallist liitmikest, mis tagab vaba väljalasketee maapinnale.
• Maandus. See on valmistatud samamoodi nagu tavaline maandusahel. Koosneb kahest osast - maa-alune ja maapealne.

Maandus- ja piksekaitsevõrkude paigaldus

Mõeldes üldiselt piksekaitse olulisusele eramaja jaoks, tuleks üksikasjalikumalt peatuda süsteemi üksikutel elementidel ja paigaldusfunktsioonidel. Esiteks tuleb isegi enne maandusseadmega töötamise algust kindlaks teha, kas kaitse on tagatud, sealhulgas välgu eest. Fakt on see, et maanduselektroodi mis tahes konfiguratsiooni saab kasutada selle tavapäraste funktsioonide täitmiseks ning maandus- ja piksekaitseseade hõlmab rangelt määratletud konstruktsioonitüübi kasutamist.

Sel juhul tuleb paigaldada vähemalt kaks vertikaalset 3 meetri pikkust elektroodi. Need on ühendatud ühise horisontaalse elektroodi abil. Tihvtide vaheline kaugus peab olema vähemalt 5 meetrit. Selline maandus on paigaldatud piki ühte seina, ühendades katuselt maasse langetatud allavoolujuhtmed. Kui kasutatakse korraga mitut allavoolujuhti, asetatakse piksekaitse maandussilmus seintest ühe meetri kaugusele ja asub 50-70 cm sügavusel. meetrit pikk.

Väline ja sisemine piksekaitse

Pärast maandamist võite jätkata otsese piksekaitseseadmega, mis on jagatud kaheks osaks - väliseks ja sisemiseks. Väliskaitse, mis koosneb piksevardast ja voolujuhist, on juba läbi mõeldud, seega tasub pikemalt peatuda hoone sisemisel kaitsel pikse eest.

Selle peamine ülesanne on kaitsta hoonesse paigaldatud seadmeid ja kodumasinaid. Pikselöögid võivad neid ka tõsiselt kahjustada. Seetõttu viiakse kaitsemeetmed läbi SPD-seadme abil, mis kaitseb selle eest. See koosneb mittelineaarsetest elementidest ühe või mitme ühiku ulatuses.

Kaitseseadme sisemisi komponente saab ühendada mitte ainult teatud kombinatsioonides, vaid ka erinevatel viisidel: faas-maandus, faas-faas, faas-null- ja null-maandus. Vastavalt PUE-s määratletud standarditele tuleks kõik eramajade elektrivõrkude kaitseks kasutatavad SPD-d paigaldada ainult sissejuhatava kaitselüliti taha.

Sisekaitseseadmete paigaldusvõimalused sõltuvad sellest, kas majal on või ei ole välist piksekaitset. Kui see on saadaval, paigaldatakse klassikaline kaitsekaskaad, mis koosneb järjestikku paigutatud klasside 1, 2, 3 seadmetest. 1. klassi SPD on paigaldatud sisendisse ja piirab voolu otsese pikselöögi korral. 2. klassi seadet saab paigaldada ka suure hoone sisendisse või elektrikilbi sisse, paneelide vahekaugusega üle 10 m. 2. klass kaitseb indutseeritud pingete eest ja piirab voolu 2500 V piires. majas tundlik elektroonika, SPD 3. klass pingepiiranguga kuni 1500 V.

Välise piksekaitse puudumisel pole 1. klassi SPD-d enam vaja, kuna otsest pikselöögi ei toimu. Ülejäänud kaitseseadmed paigaldatakse vastavalt eelmisele skeemile välise kaitsega.

Siin tuleb jällegi välja jätta Juhend SO-153-34.21.122-2003, mis ei sisalda erinõudeid piksevardade maandusele. Juhendis RD 34.21.122-87 on nõuded küll formaalselt sõnastatud, kuid need ei puuduta maandustakistuse väärtust, vaid maandusseadmete konstruktsiooni. Eraldiseisvate piksevarraste puhul räägime piksevarraste tugede vundamentidest või spetsiaalsest maanduselektroodist, mille minimaalsed mõõtmed on näidatud joonisel fig. 7.

Joonis 7. Horisontaalsest ribast ja kolmest vertikaalsest vardaelektroodist maandusjuhi minimaalsed mõõtmed vastavalt standardile RD 34.21.122-87

Standard ei sisalda juhiseid elektroodide suuruse muutmiseks sõltuvalt pinnase takistusest. See tähendab, et koostajate sõnul tunnistatakse standardprojekt sobivaks igale pinnasele. Kui palju selle maandustakistus R gr sel juhul muutub, saab hinnata joonisel fig. kaheksa.

Joonis 8. Tüüpilise maanduselektroodi maandustakistuse arvutatud väärtus juhisest RD 34.21.122-87

R gr väärtuse muutust peaaegu 2 suurusjärgu piires saab vaevalt lugeda normaliseerumiseks. Tegelikult ei sisalda standard maandustakistuse väärtusele mingeid konkreetseid nõudeid ja see küsimus väärib kindlasti erilist tähelepanu.

JSC Transnefti standard üllatas piksevarraste maandustakistuse normaliseeritud väärtuste tabeliga (joonis 9), mille kompilaatorid kopeerisid täielikult PUE viimasest väljaandest, kus see viitab 110 kV maanduselektroodidele. õhuliinid ja kõrgemad. PUE ranged nõuded on üsna arusaadavad, kuna õhuliini toe maandustakistus määrab suurel määral lineaarisolatsiooni pikse ülepinge suuruse. Nende nõuete piksevarraste maandamisele ülekandmise motiive on võimatu välja selgitada, seda enam, et suure takistusega pinnases ei saa neid mingite mõistlike konstruktsioonide abil üldse rakendada. Selle demonstreerimiseks joonisel fig. 10 on kujutatud täiesti fantastilise disainiga piksevarda maanduselektroodide süsteemi arvutamise tulemused. Tegemist on ruudukujulise sektsiooniga täismetallkonstruktsiooniga, mille küljepikkus on märgitud x-teljel. Arvutatakse kahte varianti - maasse laotamise sügavusega 3 ja 10 m. Lihtne on veenduda, et pinnases, mille eritakistus on ρ = 5000 oomi m, on normaliseeritud väärtus 30 oomi (R З /ρ = 0,006 m -1) nõuab piksevarda vundamendi ümbruse täitmist metalliga kui 50x50 m. Pikendatud maanduselektroodiga pole olukord parem. Samadel tingimustel on vajaliku maandustakistuse tagamiseks vaja horisontaalset siini pikkusega üle 450 m.

Tabel 9

Joonis 10. JSC Transnefti standardi nõuete täitmise võimalikkuse hindamine, kasutades tükitud maandusseadet

OAO "Gazprom" standardi nõuded on äärmiselt spetsiifilised. Eraldiseisva piksevarda maandustakistus I ja II kaitsetaseme jaoks peaks olema võrdne 10 oomiga pinnases, mille ρ ≤ 500 oomi m.

Tunnistades nii suhteliselt madala maandustakistuse tekitamise keerukust, soovitab standard pinnase keemilist töötlemist või osalist asendamist. Märkimisväärne on konkreetsetes tingimustes soovitatava töö mahu hindamine. Seda on lihtne teostada kõige lihtsama olukorra jaoks, keskendudes poolkerakujulisele maanduselektroodile, mille potentsiaal kahekihilises pinnases (olenemata sellest, mida tehti - keemia või pinnase mehaaniline asendamine) vastavalt joonisele fig. 11 võrdub

Joonis 11. Maapinna takistuse hindamine kahekihilises pinnases

Kust määratakse maandustakistuse täpne väärtus kui

Äärmisel juhul, kui pinnase keemiline töötlemine või asendamine on olnud nii tõhus, et selle vastupidavus on langenud peaaegu nullini,

Avaldis võimaldab meil hinnata töötlemisraadiust r 1 altpoolt. Vaadeldavas näites selgub, et see on ligikaudu 40 m, mis vastab ligikaudu 134 000 m 3 pinnase mahule. Saadud väärtus paneb sind väga tõsiselt mõtlema kavandatava operatsiooni tegelikkuse üle.

Joonis 12. Kahe tala horisontaalse maanduselektroodi maandustakistus, olenevalt pealmise töödeldud pinnasekihi paksusest

Hindamine annab sarnase tulemuse mis tahes muu praktiliselt olulise maanduselektroodide konfiguratsiooni puhul, näiteks kahe tala maanduselektroodi puhul, mis on valmistatud horisontaalsetest rehvidest pikkusega 20 m. Arvutatud sõltuvus joonisel fig. 12 võimaldab hinnata, kuidas muutub sellise konstruktsiooni maapinna takistus asendatud pinnase ülemise madala takistusega kihi paksuse muutumisel. Nõutav maandustakistus 20 oomi saadakse siin töödeldud (või asendatud) kihi paksusega 2,5 m Oluline on mõista, millisel kaugusel maanduselektroodist on võimalik töötlemine peatada. Indikaator on potentsiaal maapinnal U(r). Eritakistuse muutus ei mõjuta enam tulemust, kus potentsiaal U(r) muutub palju väiksemaks kui maanduselektroodi potentsiaal U З = U(r 0).

2.2. Mis on piksevarda maandamise eesmärk

Palun ärge pea jaotise pealkirja banaalseks. Piksevardad on leiutamisest saadik alati maandatud, muidu kuidas saaksid nad piksevoolu maapinnale suunata. Kaasaegsed juhendid ütlevad, et maandustakistus peab tagama välguvoolu ohutu tühjendamine. Mis ohust ja ohutusest me räägime? Siin ei ole võimalik laiskust eemale peletada. Tõenäoliselt tasub veel kord meenutada elektriõhuliine. Seal määrab maandustakistus isolaatorite stringile mõjuva äikese liigpinge takistusliku komponendi.

Piksevarraste puhul pole midagi sarnast. Nende piksevarras "pole probleem" aktsepteerib maanduselektroodide potentsiaali. Piiratud maandustakistuse olemasolu ei mõjuta piksevarda võimet pikse enda poole meelitada. Laboris üritasid nad korduvalt jälgida maandustakistuse mõju sellele protsessile ja iga kord tulutult. Seletus on siin üsna lihtne ja ilmne. Välk ei löö kunagi piksevarda. Sellele kohtub ja tõmbab ligi vastulahenduse plasmakanal, mis algab piksevarda tipust äikesepilve elektriväljas ja juba tekkiva välgu laeng. See kanal (seda nimetatakse loenduriks) areneb vooluga, mis ei ületa kümneid ampreid. Nii nõrgast voolust tulenev pingelang piksevarda maandustakistusel omab vähe tähtsust võrreldes suurusjärgus 10 7 -10 8 V potentsiaaliga, mida välk kannab äikesepilvest. Tõepoolest, kui maandustakistus on 10, 20, 100 või 200 oomi, ei ületa ~ 10 A voolust saadav maanduselektroodi pinge ikkagi isegi 10 4 V - see väärtus on välguga võrreldes tühine.

Eraldiseisvat piksevarda kasutatakse teatavasti ainult selleks, et vältida välguvoolu levikut läbi kaitstava objekti metallkonstruktsioonide. Just selleks valitakse õhus ja maapinnal piksevardast objektini üsna kindlad kaugused. Oletame, et need on õigesti valitud ja tõesti välistavad sädemete kattumise. Sellegipoolest siseneb vool objekti maanduselektroodide süsteemi ja siseneb sellesse olulises osas, eriti kui selle maanduse funktsiooni täidab kaitstud konstruktsiooni vundament, mille pindala on üsna suur. Arvutatud andmed joonisel fig. 14 näitab seda proportsiooni sõltuvalt maanduselektroodide vahelisest kaugusest. Piksevardas on see valmistatud vastavalt juhendi RD 34.21.122-87 juhistele 10 m pikkuse horisontaalse riba kujul, millel on 3 vertikaalset 3 m pikkust varda; objekti vundament on mõõtmetega 50x50 m ja on mattunud 3 m. Arvutiarvutused tehakse homogeense pinnase kohta ja juhuks, kui põhipinnase pinnakiht kuni 2,5 m sügavuselt asendatakse kõrge juhtivusega selline, mille eritakistus on 50 korda väiksem. On hästi näha, et OAO Transnefti standardiga ette nähtud isolatsioonikaugus 5 m ei aita vähe vältida välguvoolu tungimist läbi maapinna objektile, eriti kui selle pealmine kiht on vahetatud või keemiliselt töödeldud. Isegi 15 m kaugusel, mis on normaliseeritud Gazpromi standardiga, ületab rajatise maanduselektroodisüsteemi vool 50%.

Joonis 14. Objekti maandusjuhtmesse piksevarda maandusjuhiga juhtiva ühenduse kaudu tunginud piksevoolu osa sõltuvalt nendevahelisest kaugusest

Siinkohal tuleb veel kord rõhutada, et igasugune pinnase ülemise kihi töötlemine, mis vähendab maapinna takistust, mitte ainult ei vähenda juhtivat ühendust piksevarda ja objekti vahel, vaid tugevdab seda oluliselt, suurendades seeläbi pinnase osakaalu. välguvool hargnes objekti sisse.

On aeg taas tõstatada maapinna takistuse vähendamise eesmärgi küsimus. Probleemil on kaks puutumata külge – sädekanalite moodustumine ja astmepinge. Esimest küsimust arutatakse allpool spetsiaalses jaotises. Mis puutub astmepingesse, siis see sõltub kindlasti piksevarda maandusjuhi konstruktsioonist ja selle maandustakistusest. Arvutatud kõverad joonistel fig. Joonisel 15 on näidatud astmelise pinge vähenemise dünaamika kaugusega piksevarda tüüpilisest maanduselektroodist, mis on ette nähtud juhendis RD 34.21.122-87 (vt joonise 14 selgitusi).

2.3. Kuidas kujundada

Paragrahv seab taas ülesandeks täita regulatiivdokumentide nõuded ilma põhjendamatute materiaalsete kuludeta. See on seda olulisem, et piksevarda maandustakistuse väärtus mõjutab välise piksekaitse kvaliteeti vähe. Igal juhul ei ole need välgu ohtlikud mõjud, mis võivad viia tankipargis või mõnes muus süsivesinikkütuse töötlemise rajatises katastroofilise olukorrani, sellega otseselt seotud. Kõige tähtsam on see, et ma sooviksin vältida kallist keemilist töötlemist või suurte pinnasekoguste asendamist ja ilma nendeta täita piksekaitse tööstusstandardite nõudeid.

Maanduselektrood on soovitatav luua iga piksevarda jaoks eraldi ainult madala takistusega pinnases, kus isegi tüüpiline konstruktsioon RD 34.21.122-87 on üsna võimekas. Näiteks seal soovitatud horisontaalse siini pikkusega 12 m ja kolme vertikaalse 5 m pikkuste vardaga on maandustakistus pinnases eritakistusega ρ võrdne

See tähendab, et ρ ≤ 300 oomi m juures ei ületa arvutatud väärtus 20 oomi. Suurema pinnase eritakistusega annavad 4 üksteisega risti asetsevat tala hea tulemuse. 20 m pikkusega on iga maandustakistus võrdne

ja 5-meetriste vertikaalsete varraste paigaldamine iga tala otstesse vähendab seda väärtust

Probleem muutub tõsiseks, kui pinnase takistus ületab märgatavalt 1000 Ohm*m. Siin juhitakse tähelepanu ühe maandusahela korraldusele kõigi eraldi piksevarraste jaoks. Tasub uuesti viidata joonisele fig. 4, mis demonstreerib paagipargi kaitset 3 kaabliga pikkusega 100 m, paralleelsete kaablite vahekaugusega 50 m. Nende tugede kombineerimine horisontaalsete rehvidega moodustab maandussilmuse kahe rakuga 100x50 m. Selle maandustakistus rehvide paigaldamisel 0,7 m sügavusele annab

mis võimaldab lahendada probleemi maapinnas takistusega kuni 3000 Ohm*m, isegi kui juhinduda Gazpromi standardist. On asjakohane märkida, et iga piksevardade kohaliku maandusseadme täiendav paigutus ei mõjuta moodustatud silmuse kui terviku maandustakistust peaaegu üldse. Seega vähendas 5 m pikkuse ja 0,2 m samaväärse raadiusega 0,2 m (R gr ≈ 0,1ρ [Ohm]) vundamendiposti iga piksevarda lokaalse maanduselektroodina 6 postiga süsteemis kogutakistust. maaahelast vaid 6%. Sellise nõrga efekti põhjuseks on varraste tõhus sõelumine pikendatud horisontaalrehvide abil. Piksevardade tugesid ühendavate horisontaalsete siinide pikendamisega on võimalik saavutada maandustakistus ca 20 oomi ja pinnases eritakistusega 5000 oomi.

Lugejal on õigus selliste roosiliste väljavaadete kirjeldamine katkestada, meenutades, et pikk siins siseneb oma induktiivsuse tõttu aeglaselt impulssvoolu levitamise protsessi. Sellele pole midagi vastu. Kuid väljapakutud lahenduse kasuks räägivad siiski vähemalt kaks asjaolu. Esiteks ei nõua ükski mainitud standarditest mingeid konkreetseid impulsi maandustakistuse väärtusi ja teiseks on suure takistusega pinnases impulssvoolu maandussiini tungimise kiirus üsna kõrge ja seetõttu on maandustakistuse vooluväärtus. R gr (t) = U gr (t)/i M (t) omandab kiiresti regulatiivsete nõuetega kontrollitava püsiva väärtuse. Näitena joonisel fig. 16 on näidatud piksevardade tugede vahelise 200 m pikkuse siini maandustakistuse muutuste arvutuslik dünaamika. Eeldatakse, et pinnase eritakistus on 5000 Ohm*m ja selle suhteline dielektriline konstant on 5 (oluline on seda parameetrit arvesse võtta, kui mahtuvuslik leke pinnasesse on võrreldav juhtivusega).

E. M. Bazeljan, tehnikateaduste doktor, professor
Energiainstituut sai nime G.M. Kržižanovski, Moskva

Kasulikud materjalid:

VENEMAA FÖDERATSIOONI ENERGIAMINISTEERIUM

KINNITUD
Venemaa energeetikaministeeriumi korraldus
30.06.2003 nr 280

HOONETE, KONSTRUKTSIOONIDE JA TÖÖSTUSLIKUTE SIDETE PIKSKAITSESEADME JUHEND

SO 153-34.21.122-2003

UDC 621.316(083.13)

Juhend kehtib igat tüüpi hoonete, rajatiste ja tööstuskommunikatsioonide kohta, sõltumata osakondlikust kuuluvusest ja omandivormist.

Projekteerimis- ja käitamisorganisatsioonide juhtidele ja spetsialistidele.

1. SISSEJUHATUS

Hoonete, rajatiste ja tööstuskommunikatsioonide piksekaitse paigaldamise juhend (edaspidi nimetatud juhend) kehtib igat tüüpi hoonete, rajatiste ja tööstuskommunikatsioonide kohta, sõltumata osakondlikust kuuluvusest ja omandivormist.

Juhend on mõeldud kasutamiseks projektide väljatöötamisel, ehitamisel, käitamisel, samuti hoonete, rajatiste ja tööstuskommunikatsioonide rekonstrueerimisel.

Juhul, kui tööstuseeskirjade nõuded on rangemad kui käesolevas juhendis, on piksekaitse väljatöötamisel soovitatav järgida tööstusharu nõudeid. Soovitatav on tegutseda ka siis, kui Juhendi juhiseid ei ole võimalik kombineerida kaitstava objekti tehnoloogiliste omadustega. Sel juhul valitakse kasutatavad piksekaitsevahendid ja meetodid, lähtudes nõutava töökindluse tagamise tingimusest.

Hoonete, rajatiste ja tööstuskommunikatsiooni projektide väljatöötamisel arvestatakse lisaks Juhendi nõuetele ka muude kehtivate normide, reeglite, juhendite, riigistandardite piksekaitse rakendamise täiendavaid nõudeid.

Piksekaitse normaliseerimisel eeldatakse, et ükski selle seade ei suuda vältida välgu teket.

Standardi rakendamine piksekaitse valikul vähendab oluliselt pikselöögist tulenevat kahju ohtu.

Piksekaitseseadmete tüüp ja paigutus valitakse uue rajatise projekteerimisetapis, et viimaste juhtivaid elemente oleks võimalik maksimaalselt ära kasutada. See hõlbustab piksekaitseseadmete väljatöötamist ja rakendamist koos hoone endaga, parandab selle esteetilist välimust, suurendab piksekaitse tõhusust, minimeerib selle maksumust ja tööjõukulusid.

2. ÜLDSÄTTED

2.1. Tingimused ja määratlused

Piksetabamus maasse on atmosfääri päritolu elektrilahendus äikesepilve ja maapinna vahel, mis koosneb ühest või mitmest vooluimpulsist.

Löögipunkt – punkt, kus välk puutub kokku maapinna, hoone või piksekaitseseadmega. Pikselöögil võib olla mitu tabamust.

Kaitstav objekt - hoone või rajatis, selle osa või ruum, millele on teostatud käesoleva standardi nõuetele vastav piksekaitse.

Piksekaitseseade - süsteem, mis võimaldab kaitsta hoonet või rajatist välgu mõjude eest. See hõlmab väliseid ja sisemisi seadmeid. Teatud juhtudel võib piksekaitse sisaldada ainult väliseid või ainult sisemisi seadmeid.

Kaitseseadmed otsese pikselöögi eest (piksevardad) - kompleks, mis koosneb piksevardadest, voolujuhtmetest ja maanduselektroodidest.

Sekundaarsed piksekaitseseadmed on seadmed, mis piiravad välgu elektri- ja magnetvälja mõju.

Potentsiaalitasandusseadmed - kaitseseadmete elemendid, mis piiravad piksevoolu levimisest tulenevat potentsiaalide erinevust.

Piksevarras - piksevarda osa, mis on mõeldud välgu pealtkuulamiseks.

Allajuht (laskumine) - piksejuhi osa, mis on ette nähtud piksevoolu suunamiseks piksevardalt maanduselektroodile.

Maandusseade - maandus- ja maandusjuhtmete kombinatsioon.

Maandusjuht - juhtiv osa või omavahel ühendatud juhtivate osade komplekt, mis on elektrilises kontaktis maapinnaga otse või juhtiva keskkonna kaudu.

Maandusahel - maandusjuht suletud ahela kujul ümber hoone maapinnas või selle pinnal.

Maandusseadme takistus on maandusseadme pinge ja maandusjuhist maasse voolava voolu suhe.

Maandusseadme pinge on pinge, mis tekib siis, kui vool voolab maanduselektroodilt maasse maanduselektroodi voolu sisendpunkti ja nullpotentsiaaliga tsooni vahel.

Omavahel ühendatud metallarmatuur - hoone (konstruktsiooni) raudbetoonkonstruktsioonide tugevdamine, mis tagab elektrilise järjepidevuse.

Ohtlik säde – välgulöögist põhjustatud lubamatu elektrilahendus kaitstava objekti sees.

Ohutu kaugus - minimaalne kaugus kahe juhtiva elemendi vahel väljaspool või sees kaitstavat objekti, mille juures ei saa nende vahel tekkida ohtlikke sädemeid.

Liigpingekaitseseade - seade, mis on ette nähtud kaitstud objekti elementide vahelise liigpinge piiramiseks (näiteks liigpingepiirik, mittelineaarne liigpingepiirik või muu kaitseseade).

Eraldiseisev piksevarras - piksevarras, mille piksevardad ja allavoolujuhid paiknevad nii, et piksevoolu teekond ei puutu kokku kaitstava objektiga.

Kaitstavale objektile paigaldatav piksevarras - piksevarras, mille piksevardad ja allavoolujuhid paiknevad selliselt, et osa piksevoolust saaks levida läbi kaitstava objekti või selle maanduselektroodi.

Piksevarda kaitsevöönd on antud geomeetriaga piksevarda läheduses asuv ruum, mida iseloomustab see, et pikselöögi tõenäosus täielikult selle mahus paiknevasse objekti ei ületa etteantud väärtust.

Pikse läbimurdmise lubatud tõenäosus - pikselöögi maksimaalne lubatud tõenäosus P piksevarrastega kaitstud objekti.

Kaitse töökindlus on määratletud kui 1 - R.

Tööstusside - toite- ja infokaablid, juhtivad torustikud, sisemise juhtiva kandjaga mittejuhtivad torustikud.

2.2. Hoonete ja rajatiste klassifitseerimine piksekaitseseadme järgi

Objektide klassifikatsiooni määrab välgulöögi oht objektile endale ja selle keskkonnale.

Välgu otsesed ohtlikud mõjud on tulekahjud, mehaanilised kahjustused, inimeste ja loomade vigastused, samuti elektri- ja elektroonikaseadmete kahjustused. Pikselöögi tagajärjed võivad olla plahvatused ja ohtlike toodete – radioaktiivsete ja toksiliste kemikaalide, aga ka bakterite ja viiruste – eraldumine.

Pikselöögid võivad olla eriti ohtlikud infosüsteemidele, juhtimissüsteemidele, juhtimisele ja toiteallikale. Erinevatel eesmärkidel objektidesse paigaldatud elektroonikaseadmete jaoks on vaja spetsiaalset kaitset.

Vaadeldavad objektid võib jagada tavalisteks ja erilisteks.

Tavalised objektid - kaubanduseks, tööstuslikuks tootmiseks, põllumajanduseks mõeldud elu- ja haldushooned, samuti hooned ja rajatised, mille kõrgus ei ületa 60 m.

Eriobjektid:
esemed, mis kujutavad ohtu lähikeskkonnale;
esemed, mis kujutavad endast ohtu sotsiaalsele ja füüsilisele keskkonnale (objektid, mis äikeselöögil võivad põhjustada kahjulikke bioloogilisi, keemilisi ja radioaktiivseid heitmeid);
muud objektid, millele võib ette näha spetsiaalse piksekaitse, näiteks üle 60 m kõrgused hooned, mänguväljakud, ajutised ehitised, ehitusjärgus objektid.

Tabelis. 2.1 toob näiteid objektide jagamisest nelja klassi.

Tabel 2.1

Näited objektide klassifitseerimisest

Iga rajatiste klassi ehitamisel ja rekonstrueerimisel tuleb kindlaks määrata otseste pikselöögi vastase kaitse (DSL) vajalikud töökindluse tasemed. Näiteks tavaliste objektide jaoks saab pakkuda nelja kaitsekindluse taset, mis on näidatud tabelis. 2.2.

Tabel 2.2

Tavaliste objektide PIP-vastase kaitse tasemed

Eriobjektide puhul määratakse kokkuleppel riiklike kontrolliasutustega PIP-vastase kaitse minimaalne lubatud tase 0,9-0,999, sõltuvalt selle sotsiaalse tähtsuse astmest ja PIP-st eeldatavate tagajärgede tõsidusest.

Tellija soovil võib projekt sisaldada töökindluse taset, mis ületab maksimaalselt lubatud.

2.3. Piksevoolu parameetrid

Välguvoolude parameetrid on vajalikud mehaaniliste ja termiliste mõjude arvutamiseks, samuti elektromagnetiliste mõjude eest kaitsvate vahendite standardiseerimiseks.

2.3.1. Välguvoolu mõjude klassifikatsioon

Iga piksekaitse taseme jaoks tuleb määrata piksevoolu maksimaalsed lubatud parameetrid. Standardis toodud andmed viitavad alla- ja ülesvoolu välgule.

Välklahenduste polaarsussuhe sõltub piirkonna geograafilisest asukohast. Kohalike andmete puudumisel eeldatakse, et see suhe on 10% positiivse vooluga ja 90% negatiivse vooluga tühjenemise korral.

Välgu mehaanilised ja termilised mõjud tulenevad voolu I tippväärtusest, kogulaengust Q summaar, laengust impulsis Q imp ja erienergiast W/R. Nende parameetrite suurimaid väärtusi täheldatakse positiivsete tühjenduste korral.

Indutseeritud liigpingetest põhjustatud kahju on tingitud välkvoolufrondi järsust. Kalle on hinnatud 30% ja 90% vahemikku kõrgeimast vooluväärtusest. Selle parameetri kõrgeimat väärtust täheldatakse järgnevates negatiivsete tühjenemiste impulssides.

2.3.2. Otsese pikselöögi eest kaitsmise vahendite standardiseerimiseks pakutud piksevoolude parameetrid

Tabelis võetud parameetrite arvutatud väärtused. 2.2 turvatasemed (positiivsete ja negatiivsete heidete osakaalu suhtega 10% kuni 90%) on toodud tabelis. 2.3.

Tabel 2.3

Piksevoolu parameetrite ja kaitsetasemete vastavus

2.3.3. Pikselöögi tihedus maapinnale

Maapinnale langevate välgulöökide tihedus, väljendatuna löökide arvuna 1 km 2 maapinna kohta aastas, määratakse vastavalt meteoroloogilistele vaatlustele objekti asukohas.

Kui maapinda tabanud välgu tihedus N g on teadmata, saab selle arvutada järgmise valemiga 1/(km 2 aastat):

, (2.1)

kus T d on äikesetormide keskmine kestus tundides, mis on määratud äikese aktiivsuse intensiivsuse piirkondlikelt kaartidelt.

2.3.4. Välgu elektromagnetilise mõju eest kaitsmise vahendite standardiseerimiseks pakutud välguvoolude parameetrid

Lisaks mehaanilisele ja termilisele mõjule tekitab välguvool võimsaid elektromagnetkiirguse impulsse, mis võivad kahjustada süsteeme, sealhulgas side-, juhtimis-, automaatikaseadmeid, arvutus- ja infoseadmeid jne. Neid keerulisi ja kalleid süsteeme kasutatakse paljudes tööstusharudes ning ettevõtetele. Nende kahjustamine pikselöögi tagajärjel on väga ebasoovitav nii ohutuse kui ka majanduslikel põhjustel.

Välgulöök võib sisaldada kas ühte vooluimpulssi või koosneda ajaintervallidega eraldatud impulsside jadast, mille jooksul voolab nõrk järelvool. Esimese komponendi vooluimpulsi parameetrid erinevad oluliselt järgmiste komponentide impulsside omadustest. Allpool on andmed, mis iseloomustavad esimeste ja järgnevate impulsside vooluimpulsside arvutatud parameetreid (tabelid 2.4 ja 2.5), samuti pikaajalist voolu (tabel 2.6) impulsside vahelistes pausides tavaliste objektide erinevatel kaitsetasemetel.

Tabel 2.4

Esimese välguvoolu impulsi parameetrid

________________
* Kuna oluline osa kogulaengust Qsum langeb esimesele impulsile, siis eeldatakse, et kõigi lühikeste impulsside kogulaeng on võrdne etteantud väärtusega.
** Kuna oluline osa kogu erienergiast W/R tekib esimeses impulsis, siis eeldatakse, et kõigi lühikeste impulsside kogulaeng on võrdne antud väärtusega.

Tabel 2.5

Järgneva välguvoolu impulsi parameetrid

Tabel 2.6

Pikaajalise välguvoolu parameetrid impulssidevahelises intervallis

______________
* Q dl - pikaajalisest voolust tulenev laeng kahe välkvooluimpulsi vahelisel perioodil.

Keskmine vool on ligikaudu võrdne Q dl /T.

Vooluimpulsside kuju määratakse järgmise avaldise abil:

kus I on maksimaalne vool;
h - maksimaalse voolu väärtust korrigeeriv koefitsient;
t - aeg;
τ 1 - esiosa ajakonstant;
τ 2 on vaibumisaja konstant.

Valemis (2.2) sisalduvate parameetrite väärtused, mis kirjeldavad välguvoolu muutust ajas, on toodud tabelis. 2.7.

Tabel 2.7

Parameetrite väärtused välguvoolu impulsi kuju arvutamiseks

Pika impulsi võib võtta ristkülikukujulisena, mille keskmine vool I ja kestus T vastab tabelis toodud andmetele. 2.6.

3. KAITSE OTSE PIKSE VASTU

3.1. Piksekaitsevahendite kompleks

Hoonete või rajatiste piksekaitserajatiste kompleks sisaldab kaitseseadmeid otseste pikselöögi vastu (väline piksekaitsesüsteem - MZS) ja sekundaarse piksemõju eest kaitsvaid seadmeid (sisemine LZS). Teatud juhtudel võib piksekaitse sisaldada ainult väliseid või ainult sisemisi seadmeid. Üldjuhul voolab osa piksevooludest läbi sisemise piksekaitse elementide.

Välise LSM-i saab konstruktsioonist isoleerida (eraldi seisvad piksevardad või kaablid, samuti naaberkonstruktsioonid, mis toimivad looduslike piksevarrastena) või paigaldada kaitstavale konstruktsioonile ja olla isegi selle osa.

Sisemised piksekaitseseadmed on mõeldud välguvoolu elektromagnetilise mõju piiramiseks ja kaitstud objekti sees sädemete tekke vältimiseks.

Piksevarrastesse langevad piksevoolud suunatakse allavoolujuhtide süsteemi (laskumiste) kaudu maandusjuhile ja levivad maa sees.

3.2. Väline piksekaitsesüsteem

Väline MLT koosneb üldiselt piksevarrastest, voolujuhtmetest ja maanduselektroodidest. Eritootmise korral peavad nende materjal ja ristlõiked vastama tabeli nõuetele. 3.1.

Tabel 3.1

Välise ISM-i elementide materjal ja minimaalsed ristlõiked

Märge. Näidatud väärtusi võib suurendada sõltuvalt suurenenud korrosioonist või mehaanilistest mõjudest.

3.2.1. Piksevardad

3.2.1.1. Üldised kaalutlused

Piksevardaid saab paigaldada spetsiaalselt, sealhulgas objektil, või nende ülesandeid täidavad kaitstava rajatise konstruktsioonielemendid; viimasel juhul nimetatakse neid looduslikeks piksevarrasteks.

Piksevardad võivad koosneda järgmiste elementide suvalisest kombinatsioonist: vardad, venitatud juhtmed (kaablid), võrgujuhtmed (võrgud).

3.2.1.2. Looduslikud piksevardad

Järgmisi hoonete ja rajatiste konstruktsioonielemente võib pidada looduslikeks piksevarrasteks:

a) kaitstavate objektide metallkatused tingimusel, et:
elektriline järjepidevus erinevate osade vahel on tagatud pikaks ajaks;
katusekatte metalli paksus ei ole väiksem kui tabelis toodud väärtus t. 3.2 kui on vaja katust kaitsta vigastuste või põlemise eest;
katuse metalli paksus on vähemalt 0,5 mm, kui seda ei ole vaja kaitsta kahjustuste eest ja puudub katuse all olevate põlevmaterjalide süttimisoht;
katus ei ole soojustatud. Sel juhul ei loeta isolatsiooniks väikest korrosioonivastast värvikihti või 0,5 mm asfaltkattekihti või 1 mm plastkattekihti;
metallkatusel või selle all olevad mittemetallist pinnakatted ei ulatu kaitstud objektist kaugemale;
b) metallist katusekonstruktsioonid (fermid, omavahel ühendatud terasarmatuur);
c) metallelemendid, nagu äravoolutorud, kaunistused, aiad piki katuse serva jne, kui nende ristlõige ei ole väiksem kui tavaliste piksevarraste jaoks ette nähtud väärtused;
d) tehnoloogilised metalltorud ja mahutid, kui need on valmistatud metallist paksusega vähemalt 2,5 mm ning selle metalli läbitungimine või läbipõlemine ei too kaasa ohtlikke või lubamatuid tagajärgi;
e) metalltorud ja -mahutid, kui need on valmistatud metallist paksusega vähemalt tabelis toodud väärtuse t. 3.2 ja kui temperatuuri tõus objekti siseküljel pikselöögi kohas ei kujuta endast ohtu.

Tabel 3.2

Katuse, toru või paagi korpuse paksus, mis toimib loodusliku piksevardana

3.2.2. Allajuhid

3.2.2.1. Üldised kaalutlused

Ohtliku sädeme tekkimise tõenäosuse vähendamiseks tuleks voolujuhtmed paigutada nii, et hävimiskoha ja maapinna vahel:

a) vool levib mööda mitut paralleelset rada;
b) nende radade pikkus oli piiratud.

3.2.2.2. Allavoolujuhtmete asukoht kaitstavast objektist eraldatud piksekaitseseadmetes

Kui piksevarras koosneb eraldi tugedele (või ühele toele) paigaldatud varrastest, peab iga toe jaoks olema vähemalt üks allavoolujuht.

Kui piksevarras koosneb eraldiseisvatest horisontaalsetest juhtmetest (kaablitest) või ühest juhtmest (kaablist), on kaabli mõlema otsa jaoks vaja vähemalt ühte allavoolujuhti.

Kui piksevarras on kaitstud objekti kohal rippuv võrkkonstruktsioon, on iga selle toe jaoks vajalik vähemalt üks allavoolujuht. Allavoolujuhtmete koguarv peab olema vähemalt kaks.

3.2.2.3. Isoleerimata piksekaitseseadmete allavoolujuhtmete asukoht

Allavoolujuhtmed paiknevad piki kaitstava objekti perimeetrit nii, et nende keskmine kaugus ei oleks väiksem kui tabelis toodud väärtused. 3.3.

Allavoolujuhtmed ühendatakse horisontaalsete vöödega maapinna lähedal ja iga 20 m järel piki hoone kõrgust.

Tabel 3.3

Keskmised kaugused allavoolujuhtide vahel olenevalt kaitsetasemest

3.2.2.4. Juhised allavoolujuhtmete paigutamiseks

Soovitav on, et allavoolujuhtmed paikneksid ühtlaselt piki kaitstava objekti perimeetrit. Võimalusel asetatakse need hoonete nurkade lähedusse.

Kaitseobjektist eraldamata allavoolujuhtmed paigaldatakse järgmiselt:

kui sein on valmistatud mittesüttivast materjalist, saab seina pinnale kinnitada või läbi seina lasta allavoolujuhtmed;
kui sein on valmistatud põlevast materjalist, saab allavoolujuhtmed kinnitada otse seinapinnale, nii et piksevoolu kulgemisel tekkiv temperatuuri tõus ei kujuta ohtu seinamaterjalile;
kui sein on põlevast materjalist ja allavoolujuhtmete temperatuuri tõus on sellele ohtlik, peavad allavoolujuhtmed paiknema nii, et nende ja kaitstava objekti vaheline kaugus ületaks alati 0,1 m Metallklambrid allapoole kinnitamiseks võivad juhtmed olla kontaktis seinaga.

Allavoolujuhte ei tohi paigaldada vihmatorudesse. Soovitatav on paigutada allavoolujuhtmed ustest ja akendest võimalikult kaugele.

Allavoolujuhid asetatakse sirgelt ja vertikaalselt nii, et tee maapinnani oleks võimalikult lühike. Juhtmete paigaldamine silmuste kujul ei ole soovitatav.

3.2.2.5. Mahujuhtmete looduslikud elemendid

Järgmisi hoonete konstruktsioonielemente võib pidada looduslikeks voolujuhtmeteks:

a) metallkonstruktsioonid tingimusel, et:
elektriline järjepidevus erinevate elementide vahel on vastupidav ja vastab punkti 3.2.4.2 nõuetele;
nende mõõtmed ei ole väiksemad, kui on nõutavad spetsiaalselt varustatud allavoolujuhtmete jaoks. Metallkonstruktsioonidel võib olla isoleeriv kate;
b) hoone või rajatise metallkarkass;
c) hoone või rajatise omavahel ühendatud terasarmatuur;
d) fassaadi osad, profileeritud elemendid ja fassaadi kandvad metallkonstruktsioonid tingimusel, et nende mõõtmed vastavad voolujuhtmete juhistele ja nende paksus on vähemalt 0,5 mm.

Raudbetoonkonstruktsioonide metallarmatuur loetakse elektrilise järjepidevuse tagamiseks, kui see vastab järgmistele tingimustele:

ligikaudu 50% vertikaalsete ja horisontaalsete varraste ühendustest on keevitatud või jäiga ühendusega (poltkinnitus, traatkudumine);
on tagatud elektriline järjepidevus erinevate monteeritavate betoonplokkide terasarmatuuri ja kohapeal valmistatud betoonplokkide armatuuri vahel.

Horisontaalseid linte ei ole vaja paigaldada, kui udujuhtmetena kasutatakse hoone metallkarkasse või raudbetoonist terasarmatuuri.

3.2.3. Maanduslülitid

3.2.3.1. Üldised kaalutlused

Kõikidel juhtudel, välja arvatud eraldiseisva piksevarda kasutamine, tuleks piksekaitsemaanduselektrood ühendada elektripaigaldiste ja sidevahendite maanduselektroodidega. Kui need maanduslülitid tuleb tehnoloogilistel põhjustel eraldada, tuleks need ühendada ühiseks süsteemiks, kasutades potentsiaaliühtlussüsteemi.

3.2.3.2. Spetsiaalselt paigaldatud maanduselektroodid

Soovitatav on kasutada järgmist tüüpi maanduselektroode: üks või mitu vooluringi, vertikaalsed (või kaldus) elektroodid, radiaalselt lahknevad elektroodid või kaevu põhja asetatud maandussilmus, maandusvõrgud.

Sügavalt maetud maanduselektroodid on efektiivsed, kui pinnase eritakistus väheneb sügavusega ja suurel sügavusel osutub see oluliselt väiksemaks kui tavapärase asukoha tasemel.

Väliskontuuri kujul olev maandusjuhe paigaldatakse eelistatavalt vähemalt 0,5 m sügavusele maapinnast ja vähemalt 1 m kaugusele seintest. Maanduselektroodid peavad asuma vähemalt 0,5 m sügavusel väljaspool kaitstavat objekti ja olema võimalikult ühtlaselt jaotunud; sel juhul tuleks püüda minimeerida nende vastastikust varjestust.

Paigaldussügavus ja maanduselektroodide tüüp valitakse tingimusest, et oleks tagatud minimaalne korrosioon, aga ka maandustakistuse võimalikult väike hooajaline kõikumine pinnase kuivamise ja külmumise tagajärjel.

3.2.3.3. Looduslikud maanduselektroodid

Maanduselektroodidena võib kasutada omavahel ühendatud raudbetoonarmatuuri või muid maa-aluseid metallkonstruktsioone, mis vastavad punkti 3.2.2.5 nõuetele. Kui maanduselektroodidena kasutatakse raudbetoonarmatuuri, seatakse selle ühenduste kohtadele kõrgendatud nõuded, et välistada betooni mehaaniline purunemine. Kui kasutatakse eelpingestatud betooni, tuleb arvestada piksevoolu läbimise võimalike tagajärgedega, mis võivad põhjustada lubamatuid mehaanilisi koormusi.

3.2.4. Välise LSM-i elementide kinnitamine ja ühendamine

3.2.4.1. Kinnitus

Piksevardad ja piksejuhid on jäigalt fikseeritud, et välistada juhtmete kinnituste purunemine või lõdvenemine elektrodünaamiliste jõudude või juhuslike mehaaniliste mõjude mõjul (näiteks tuuleiilide või langeva lumekihi tõttu).

3.2.4.2. Ühendused

Juhtide ühenduste arv on viidud miinimumini. Ühendused tehakse keevitamise, jootmise teel, võimalik on ka sisestamine kinnituskõrvasse või poltkinnitus.

3.3. Piksevardade valik

3.3.1. Üldised kaalutlused

Piksevarraste tüübi ja kõrguse valik tehakse nõutava töökindluse R z väärtuste alusel. Objekt loetakse kaitstuks, kui kõik selle piksevardad tagavad kaitsekindluse vähemalt R s.

Kõikidel juhtudel valitakse kaitsesüsteem otseste pikselöögi eest nii, et looduslikke piksevardaid kasutataks maksimaalselt ning kui nende poolt pakutav kaitse on ebapiisav - kombineerituna spetsiaalselt paigaldatud piksevarrastega.

Üldiselt tuleks piksevarraste valik teha sobivate arvutiprogrammide abil, mis suudavad välja arvutada kaitsetsoonid või välgu läbimurdmise tõenäosuse mis tahes konfiguratsiooniga objektile (objektide rühma) peaaegu igasuguse piksevardade suvalise asukohaga. erinevat tüüpi.

Ceteris paribus, piksevarraste kõrgust saab vähendada, kui varraskonstruktsioonide asemel kasutatakse kaabelkonstruktsioone, eriti kui need riputatakse piki objekti välisperimeetrit.

Kui objekti kaitse tagavad kõige lihtsamad piksevardad (üksikvarras, üksikkaabel, kahevarras, topeltkaabel, kinnine kaabel), saab piksevarraste mõõtmeid määrata käesolevas standardis toodud kaitsevööndite abil.

Tavaobjekti piksekaitseprojekti puhul on võimalik kaitsevööndeid määrata kaitsenurga või veereva sfääri meetodil vastavalt Rahvusvahelise Elektrotehnikakomisjoni standardile (IEC 1024), eeldusel, et Rahvusvahelise Elektrotehnikakomisjoni standardi (IEC 1024) arvutusnõuded on täidetud. Elektrotehnikakomisjon osutub käesoleva juhendi nõuetest rangemaks.

3.3.2. Varraste ja traatpiksevarraste tüüpilised kaitsetsoonid

3.3.2.1. Ühevardalise piksevarda kaitsetsoonid

Ühevardalise piksevarda kõrgusega h standardne kaitsevöönd on ringikujuline koonus kõrgusega h 0

Kuni 150 m kõrgustele piksevarrastele sobivad allpool toodud arvutusvalemid (tabel 3.4), kõrgemate piksevarraste puhul tuleks kasutada spetsiaalset arvutusmeetodit.

Riis. 3.1. Ühevardalise piksevarda kaitsetsoon

Nõutava töökindlusega kaitsevööndi jaoks (joonis 3.1) määratakse horisontaallõike raadius r x kõrgusel h x valemiga:

(3.1)

Tabel 3.4

Ühevardalise piksevarda kaitsevööndi arvutamine

3.3.2.2. Ühe traat piksevarda kaitsetsoonid

Ühe traat piksevarda kõrgusega h standardsed kaitsetsoonid on piiratud sümmeetriliste viilpindadega, mis moodustavad vertikaallõikes võrdhaarse kolmnurga, mille tipp on kõrgusel h 0

Kuni 150 m kõrguste piksevarraste jaoks sobivad allolevad arvutusvalemid (tabel 3.5), kõrgemate kõrguste puhul tuleks kasutada spetsiaalset tarkvara. Siin ja allpool on h kaabli minimaalne kõrgus maapinnast (kaasa arvatud longus).

Riis. 3.2. Ühe traat piksevarda kaitsetsoon:
L - kaablite riputuspunktide vaheline kaugus

Nõutava töökindlusega kaitsevööndi (joonis 3.2) poollaius r x kõrgusel h x maapinnast määratakse avaldisega:

Kui on vaja kaitstavat mahtu laiendada, saab traatpiksevarda enda kaitsevööndi otstele lisada laagritugede kaitsetsoonid, mis arvutatakse tabelis toodud ühevarraste piksevarraste valemitega. 3.4. Suurte kaablilõhede korral, näiteks elektriõhuliinidel, on soovitatav ette nähtud välgulöögi tõenäosus arvutada tarkvaraliste meetodite abil, kuna kaitsetsoonide rajamine vastavalt kaabli minimaalsele kõrgusele sildeavas võib põhjustada põhjendamatuid. kulud.

Tabel 3.5

Ühe traat piksevarda kaitsevööndi arvutamine

3.3.2.3. Kahekordse piksevarda kaitsetsoonid

Piksevarras loetakse kahekordseks, kui piksevarraste vaheline kaugus L ei ületa piirväärtust L max. Vastasel juhul loetakse mõlemad piksevardad üksikuks.

Topeltvarrastega piksevarraste standardsete kaitsetsoonide vertikaalsete ja horisontaalsete sektsioonide konfiguratsioon (kõrgus h ja piksevardade vaheline kaugus L) on näidatud joonisel fig. 3.3. Kahekordse piksevarda (poolkoonused mõõtmetega h 0, r 0) tsoonide välispindade ehitamine toimub vastavalt tabeli valemitele. 3.4 ühevarraste piksevarraste jaoks. Sisepindade mõõtmed määratakse parameetritega h 0 ja h c , millest esimene määrab tsooni maksimaalse kõrguse otse piksevarraste juures ja teine ​​- piksevardade vahelise tsooni minimaalse kõrguse. . Piksevardade vahekaugusel L ≤ L c ei ole tsooni piiril vajumist (h c = h 0). Kauguste L c ≤ L ≥ L max korral määratakse kõrgus h c avaldise abil

(3.3)

Selles sisalduvad piirkaugused L max ja L c arvutatakse tabeli empiiriliste valemite järgi. 3.6, sobib kuni 150 m kõrgustele piksevarrastele Kõrgemate piksevarraste kõrguste puhul tuleks kasutada spetsiaalset tarkvara.

Tsooni horisontaalsete osade mõõtmed arvutatakse järgmiste valemite järgi, mis on ühised kõigil kaitsekindluse tasemetel:

Riis. 3.3. Kahevardalise piksevarda kaitsetsoon

Tabel 3.6

Kahevardalise piksevarda kaitsevööndi parameetrite arvutamine

3.3.2.4. Topelttraat piksevarda kaitsetsoonid

Piksevarras loetakse kahekordseks, kui kaablite vaheline kaugus L ei ületa piirväärtust L max. Vastasel juhul loetakse mõlemad piksevardad üksikuks.

Kahejuhtmelise piksevarda standardsete kaitsetsoonide vertikaalsete ja horisontaalsete sektsioonide konfiguratsioon (kõrgus h ja juhtmete vaheline kaugus L) on näidatud joonisel fig. 3.4. Tsoonide välimiste piirkondade (kaks kuuripinda mõõtmetega h 0, r 0) ehitamine toimub vastavalt tabeli valemitele. 3,5 ühe traadi piksevarraste jaoks.

Riis. 3.4. Topelttraat piksevarda kaitsetsoon

Sisepiirkondade mõõtmed määratakse parameetritega h 0 ja h c, millest esimene määrab tsooni maksimaalse kõrguse otse kaablite juures ja teine ​​- tsooni minimaalse kõrguse keskel kaablite vahel. Kaablite vahekaugusel L≤L c ei ole tsooni piiril vajumist (h c = h 0). Kauguste L c L≤L max kõrgus h c määratakse avaldisega

(3.7)

Selles sisalduvad piirkaugused Lmax ja Lc arvutatakse tabeli empiiriliste valemite järgi. 3.7, sobib kaablitele riputuskõrgusega kuni 150 m. Suurema kõrgusega piksevarraste puhul tuleks kasutada spetsiaalset tarkvara.

Kaitsevööndi horisontaalse lõigu pikkus kõrgusel h x määratakse valemitega:

l x \u003d L / 2, kui h c ≥ h x;

(3.8)

Kaitstava ruumala laiendamiseks saab kahekordse traat piksevarda tsoonile, mis on ehitatud kahevardalise piksevarda tsooniks, asetada kaableid kandvate tugede kaitsetsooni, kui tugede vaheline kaugus L on väiksem kui L max, mis on arvutatud tabeli valemitega. 3.6. Vastasel juhul tuleks tugesid pidada üksikuteks piksevarrasteks.

Kui kaablid ei ole paralleelsed või erineva kõrgusega või nende kõrgus varieerub piki sildevahet, tuleks nende kaitse usaldusväärsuse hindamiseks kasutada spetsiaalset tarkvara. Ülemääraste ohutusvarude vältimiseks on soovitatav jätkata ka suurte kaablite vajutustega.

Tabel 3.7

Topelttraat piksevarda kaitsevööndi parameetrite arvutamine

3.3.2.5 Kinnise traat-piksevarda kaitsetsoonid

Punktis 3.3.2.5 esitatud arvutusvalemeid saab kasutada kinnise traat-piksevarda vedrustuse kõrguse määramiseks, mis on ette nähtud vajaliku töökindlusega objektide kaitsmiseks kõrgusega h 0

Riis. 3.5. Kinnise traat piksevarda kaitsevöönd

H arvutamiseks kasutatakse avaldist:

h = A + Bh0, (3.9)

milles konstandid A ja B määratakse sõltuvalt kaitsekindluse tasemest järgmiste valemite järgi:

a) kaitse töökindlus Р s = 0,99

b) kaitse töökindlus Р s = 0,999

Arvutatud suhted kehtivad, kui D > 5 m. Töötamine kaabli väiksema horisontaalse nihkega on ebasobiv, kuna on suur tõenäosus, et kaablist saab kaitstud objektini vastupidine välk. Majanduslikel põhjustel ei ole soovitatav kasutada kinniseid traadist piksevardaid, kui nõutav kaitsekindlus on väiksem kui 0,99.

Kui objekti kõrgus ületab 30 m, määratakse suletud traat piksevarda kõrgus tarkvara abil. Sama tuleks teha keerulise kujuga suletud kontuuriga.

Pärast piksevarraste kõrguse valimist vastavalt nende kaitsetsoonidele on soovitatav arvuti abil kontrollida tegelikku läbimurde tõenäosust ning suure ohutusvaru korral teha reguleerimine piksevarraste madalama kõrguse seadmisega. .

Allpool on toodud kuni 60 m kõrguste objektide kaitsevööndite määramise reeglid, mis on sätestatud IEC standardis (IEC 1024-1-1). Projekteerimisel saab valida mis tahes kaitsemeetodi, kuid praktika näitab üksikute meetodite kasutamise teostatavust järgmistel juhtudel:

kaitsenurga meetodit kasutatakse lihtsa kujuga konstruktsioonide või suurte konstruktsioonide väikeste osade puhul;
fiktiivse sfääri meetod sobib keeruka kujuga konstruktsioonidele;
Üldjuhul ja eriti pindade kaitsmiseks on soovitatav kasutada kaitsevõrku.

Tabelis. 3.8 kaitsetasemete I - IV jaoks on antud kaitsevööndi ülaosas olevate nurkade väärtused, fiktiivse sfääri raadiused, aga ka maksimaalne lubatud ruudustiku lahtri samm.

Tabel 3.8

Parameetrid piksevarraste arvutamiseks vastavalt IEC soovitustele

_______________
* Nendel juhtudel on rakendatavad ainult ruudud või näidissfäärid.

Varras piksevardad, mastid ja kaablid asetatakse nii, et kõik konstruktsiooni osad oleksid nurga all moodustatud kaitsevööndis a vertikaali poole. Kaitsenurk valitakse vastavalt tabelile. 3.8, kus h on piksevarda kõrgus kaitstavast pinnast.

Kaitsenurga meetodit ei kasutata, kui h on suurem kui tabelis 1 määratletud fiktiivse sfääri raadius. 3.8 sobiva kaitsetaseme tagamiseks.

Fiktiivse kera meetodit kasutatakse ehitise osa või alade kaitsevööndi määramiseks, kui vastavalt tabelile. 3.4 on välistatud kaitsevööndi määratlemine kaitsenurga järgi. Objekt loetakse kaitstuks, kui fiktiivsel keral, mis puudutab piksevarda pinda ja tasapinda, millele see on paigaldatud, ei ole kaitstava objektiga ühiseid punkte.

Võrk kaitseb pinda, kui on täidetud järgmised tingimused:

võrkjuhtmed jooksevad mööda katuse serva, kui katus ulatub üle hoone üldmõõtmetest;
võrkjuhe kulgeb mööda katuseharja, kui katuse kalle ületab 1/10;
konstruktsiooni külgpinnad fiktiivse sfääri raadiusest kõrgemal tasemel (vt tabel 3.8) on kaitstud piksevardade või võrguga;
ruudustiku lahtri mõõtmed ei ole suuremad kui tabelis toodud. 3,8;
võrk on valmistatud nii, et piksevoolul on alati vähemalt kaks erinevat teed maanduselektroodini;
ükski metallosa ei tohi võre väliskontuuridest välja ulatuda.

Võrkjuhtmed tuleks paigaldada nii lühikeseks kui võimalik.

3.3.4. Magistraal- ja tsoonisiseste sidevõrkude metallist elektrikaabli ülekandeliinide kaitse

3.3.4.1. Värskelt projekteeritud kaabelliinide kaitse

Pea- ja tsoonisiseste sidevõrkude 1 uutel projekteeritud ja rekonstrueeritavatel kaabelliinidel tuleb kaitsemeetmed tõrgeteta ette näha neis lõikudes, kus tõenäoline kahjustuste tihedus (tõenäoline ohtlike pikselöögide arv) ületab tabelis näidatud lubatavat. 3.9.

___________________
1 Põhivõrgud – võrgud teabe edastamiseks pikkade vahemaade taha; tsoonisisesed võrgud - võrgud teabe edastamiseks piirkondlike ja rajoonikeskuste vahel.

Tabel 3.9

Elektrisidekaablite lubatud ohtlike pikselöögide arv 100 km raja kohta aastas

3.3.4.2. Olemasolevate liinide lähedusse rajatud uute liinide kaitse

Kui projekteeritav kaabelliin on rajatud olemasoleva kaabelliini lähedusse ja on teada selle tegelik kahjustuste arv selle ekspluateerimisel vähemalt 10-aastase perioodi jooksul, siis pikselöögi vastase kaablikaitse projekteerimisel tuleb lähtuda lubatud kaabelliinist. kahjustuste tiheduse määramisel tuleks arvestada olemasoleva kaabelliini tegeliku ja arvestusliku kahjustuse vahega.

Sel juhul leitakse projekteeritud kaabelliini lubatud kahjustustihedus n 0, korrutades lubatud tiheduse tabelist. 3.9 olemasoleva kaabli arvestusliku n p ja tegeliku n f pikselöökide kahjustuse suhte kohta 100 km trassi kohta aastas:

.

3.3.4.3. Olemasolevate kaabelliinide kaitse

Olemasolevatel kaabelliinidel rakendatakse kaitsemeetmeid nendes piirkondades, kus on toimunud pikselöögid ja kaitstava lõigu pikkus määratakse maastikutingimustega (mäe või suurenenud pinnase takistusega lõigu pikkus jne), kuid vigastuse mõlemale küljele võetakse vähemalt 100 m. Nendel juhtudel on plaanis piksekaitsekaablid maasse panna. Kui juba kaitsega kaabelliin on kahjustatud, siis pärast kahjustuse kõrvaldamist kontrollitakse piksekaitsevahendite seisukorda ja alles pärast seda otsustatakse varustada lisakaitse kaablite paigaldamise või olemasoleva kaabli väljavahetamise näol. pikselahendusele vastupidavamaga. Kaitsetööd tuleks teha kohe pärast äikesekahjustuse kõrvaldamist.

3.3.5. Magistraal- ja tsoonisiseste sidevõrkude optiliste kaablite ülekandeliinide kaitse

3.3.5.1. Lubatud arv ohtlikke välgulööke magistraal- ja tsoonisiseste sidevõrkude optilistesse liinidesse

Magistraal- ja tsoonisiseste sidevõrkude projekteeritud optiliste kaablite ülekandeliinidel on kaitsemeetmed pikselöögist põhjustatud kahjustuste eest kohustuslikud neis piirkondades, kus kaablitesse sattuvate ohtlike pikselöögi tõenäosus (tõenäoline kahjustuste tihedus) ületab tabelis näidatud lubatud arvu. . 3.10.

Tabel 3.10

Ohtlike välgulöökide lubatud arv 100 km raja kohta aastas optiliste sidekaablite puhul

Valguskaabli ülekandeliinide projekteerimisel on ette nähtud kasutada kaableid, mille piksekindluse kategooria ei ole madalam kui tabelis toodud. 3.11, olenevalt kaablite otstarbest ja paigaldustingimustest. Sel juhul võib kaablite paigaldamisel avatud aladele kaitsemeetmeid nõuda äärmiselt harva, ainult kõrge pinnasetakistuse ja suurenenud välguaktiivsusega piirkondades.

Tabel 3.11

3.3.5.3. Olemasolevate optiliste kaabliliinide kaitse

Olemasolevatel valguskaabli ülekandeliinidel rakendatakse kaitsemeetmeid nendes piirkondades, kus tekkis pikselöögist tingitud kahjustus, ning kaitstava lõigu pikkuse määravad maastikutingimused (mäe või kõrgendatud pinnase takistusega lõigu pikkus jne. ), kuid peab olema kahjustuskohast mõlemas suunas vähemalt 100 m kaugusel. Sellistel juhtudel on vaja ette näha kaitsejuhtmete paigaldamine.

Tööd kaitsemeetmete varustusega tuleks teha kohe pärast äikesekahjustuse kõrvaldamist.

3.3.6. Asulas paigaldatud elektri- ja optiliste sidekaablite kaitse pikselöögi eest

Kaablite paigaldamisel asustatud alal, välja arvatud 110 kV ja kõrgema pingega õhuliinide ületamisel ja neile lähenemisel, kaitset pikselöögi eest ei pakuta.

3.3.7. Metsa äärt mööda, eraldi puude, tugede, mastide läheduses asuvate kaablite kaitse

Metsaserva, aga ka üle 6 m kõrguste objektide läheduses (üksikud puud, sideliinide toed, elektriliinid, piksevarraste mastid jne) on kaitstud piki metsaserva paigutatud sidekaablite kaitse. kaabli ja objekti (või selle maa-aluse osa) vahel on väiksem kui tabelis toodud vahemaad. 3.12 maandustakistuse erinevate väärtuste jaoks.

Tabel 3.12

Lubatud kaugused kaabli ja maandusahela (tugi) vahel

4. KAITSE VÄLKU sekundaarsete mõjude vastu

4.1. Üldsätted

4. jaos kirjeldatakse elektri- ja elektroonikasüsteemide sekundaarsete välgumõjude eest kaitsmise põhiprintsiipe, võttes arvesse IEC (standard 61312) soovitusi. Neid süsteeme kasutatakse paljudes tööstusharudes, mis kasutavad üsna keerulisi ja kalleid seadmeid. Nad on välgu suhtes tundlikumad kui eelmised põlvkonnad, mistõttu tuleb rakendada erimeetmeid, et kaitsta neid välgu ohtliku mõju eest.

Ruum, kus elektri- ja elektroonikasüsteemid asuvad, tuleb jagada erineva kaitsetasemega tsoonideks. Tsoonidele on iseloomulik elektromagnetiliste parameetrite oluline muutus piiridel. Üldiselt, mida suurem on tsooni number, seda madalamad on elektromagnetväljade, voolude ja pingete parameetrid tsooniruumis.

Tsoon 0 on tsoon, kus iga objekt on allutatud otsesele välgulöögile ja seetõttu saab sellest läbi voolata kogu välguvool. Selles piirkonnas on elektromagnetväljal maksimaalne väärtus.

Tsoon 0 E - tsoon, kus objektid ei allu otsesele välgulöögile, kuid elektromagnetväli ei nõrgene ja on ka maksimaalse väärtusega.

Tsoon 1 - tsoon, kus objektid ei ole otsese välgulöögi all ja vool kõigis tsooni sees olevates juhtivates elementides on väiksem kui tsoonis 0 E; selles piirkonnas võib elektromagnetvälja nõrgendada varjestus.

Muud tsoonid seatakse, kui on vaja voolu edasist vähendamist ja/või elektromagnetvälja nõrgenemist; nõuded tsoonide parameetritele määratakse vastavalt objekti erinevate tsoonide kaitsenõuetele.

Kaitstava ruumi piksekaitsetsoonideks jagamise üldpõhimõtted on näidatud joonisel fig. 4.1.

Tsoonide piiridel tuleb võtta meetmeid kõigi piiri ületavate metallelementide ja kommunikatsioonide varjestamiseks ja ühendamiseks.

Kaks ruumiliselt eraldatud tsooni 1 võivad varjestatud ühenduse abil moodustada ühise tsooni (joonis 4.2).

Riis. 4.1. Piksekaitsetsoonid:
1 - TSOON 0 (väliskeskkond); 2 - TSOON 1 (sisemine elektromagnetiline keskkond); 3 - TSOON 2; 4 - TSOON 2 (olukord kapisisene); 5 – TSOON 3

Riis. 4.2. Kahe tsooni ühendamine

4.3. Varjestus

Varjestus on peamine viis elektromagnetiliste häirete vähendamiseks.

Ehitise konstruktsiooni metallkonstruktsiooni kasutatakse või võidakse kasutada ekraanina. Sellise sõelakonstruktsiooni moodustavad näiteks katuse terasarmatuur, seinad, hoone põrandad, aga ka katuse metallosad, fassaadid, terasraamid, restid. See varjestuskonstruktsioon moodustab avadega elektromagnetilise kilbi (akende, uste, ventilatsiooniavade, liitmike võrguvahede, metallfassaadi pilude, elektriliinide avade jms tõttu). Elektromagnetväljade mõju vähendamiseks ühendatakse kõik objekti metallelemendid elektriliselt ja ühendatakse piksekaitsesüsteemiga (joonis 4.3).

Kui kaablid läbivad kõrvuti asetsevate objektide vahelt, ühendatakse viimaste maanduselektroodid, et suurendada paralleeljuhtide arvu ja tänu sellele vähendada kaablites voolu. Seda nõuet täidab hästi maandussüsteem võrgu kujul. Indutseeritud müra vähendamiseks võite kasutada:

väline varjestus;
kaabelliinide ratsionaalne paigaldamine;
elektri- ja sideliinide varjestus.

Kõiki neid tegevusi saab teha samaaegselt.

Kui kaitstud ruumi sees on varjestatud kaableid, ühendatakse nende kilbid mõlemast otsast ja tsooni piiridel piksekaitsesüsteemiga.

Ühelt objektilt teisele minevad kaablid paigaldatakse kogu pikkuses metalltorudesse, võrkkastidesse või võrkliitmikega raudbetoonkastidesse. Torude, kanalite ja kaabliekraanide metallelemendid ühendatakse määratud ühisobjekti siinidega. Metallkanaleid või -aluseid ei tohi kasutada, kui kaablikilbid taluvad eeldatavat piksevoolu.

Riis. 4.3. Objekti metallelementide kombineerimine elektromagnetväljade mõju vähendamiseks:

1 - keevitamine juhtmete ristumiskohtades; 2 - massiivne pidev ukseraam; 3 - iga varda keevitamine

4.4. Ühendused

Metallelementide ühendused on vajalikud, et vähendada nende potentsiaalide erinevust kaitstava objekti sees. Kaitstava ruumi sees paiknevate ja piksekaitsetsoonide piire ületavate metallelementide ja süsteemide ühendused tehakse tsoonide piiridel. Ühendused tuleb teha spetsiaalsete juhtmete või klambritega ning vajadusel liigpingekaitseseadmetega.

4.4.1. Ühendused tsoonide piiridel

Kõik väljastpoolt objekti sisenevad juhid on ühendatud piksekaitsesüsteemiga.

Kui välisjuhtmed, toitekaablid või sidekaablid sisenevad objekti erinevatesse punktidesse ja seetõttu on ühiseid siine mitu, ühendatakse viimased lühimat teed pidi suletud maandusahelaga või konstruktsiooni tugevdusega ja metallist väliskattega (kui on). Kui suletud maandusahel puudub, on need tavalised siinid ühendatud eraldi maanduselektroodidega ja ühendatud välise rõngajuhtme või katkise rõngaga. Kui välisjuhtmed sisenevad maapealsesse objekti, ühendatakse ühised siinid horisontaalse rõngasjuhtmega seinte sees või väljaspool. See juht on omakorda ühendatud alumiste juhtmete ja liitmikega.

Maapinna tasemel rajatisse sisenevad juhid ja kaablid on soovitatav ühendada piksekaitsesüsteemiga samal tasemel. Ühine siin kaablite hoonesse sisenemise kohas asub võimalikult lähedal maanduselektroodile ja selle konstruktsiooni liitmikele, millega see on ühendatud.

Rõngasjuht ühendatakse liitmike või muude varjestuselementidega, näiteks metallkattega, iga 5 m järel.Vasest või tsingitud terasest elektroodide minimaalne ristlõige on 50 mm 2.

Infosüsteemidega objektide üldbussid, kus piksevoolude mõju peaks olema minimeeritud, peaksid olema valmistatud metallplaatidest, millel on palju ühendusi liitmike või muude varjestuselementidega.

Tsoonide 0 ja 1 piiridel asuvate kontaktühenduste ja liigpingekaitseseadmete jaoks kehtivad tabelis toodud vooluparameetrid. 2.3. Kui juhte on mitu, tuleb arvestada voolude jaotusega piki juhte.

Maapinna tasemel objekti sisenevate juhtmete ja kaablite puhul hinnatakse nende juhitavat piksevoolu osa.

Ühendusjuhtmete ristlõiked määratakse vastavalt tabelile. 4.1 ja 4.2. Tab. 4.1 kasutatakse juhul, kui läbi juhtiva elemendi voolab üle 25% välguvoolust ja tab. 4,2 - kui alla 25%.

Tabel 4.1

Juhtide osad, mille kaudu liigub suurem osa piksevoolust

Tabel 4.2

Juhtide lõigud, mille kaudu liigub ebaoluline osa välguvoolust

Ülepingekaitseseade on valitud nii, et see talub osa piksevoolust, piirab liigpingeid ja katkestab järelvoolud pärast põhiimpulsse.

Objekti sissepääsu maksimaalne ülepinge U max on kooskõlastatud süsteemi taluvuspingega.

U max väärtuse minimeerimiseks ühendatakse liinid minimaalse pikkusega juhtmetega ühisesse siini.

Kõik juhtivad elemendid, näiteks piksekaitsetsoonide piire ületavad kaabliliinid, on nendel piiridel ühendatud. Ühendus toimub ühisel siinil, kuhu on ühendatud ka varjestus ja muud metallelemendid (näiteks seadmete korpused).

Klemmklambrite ja liigpinge summutite puhul hinnatakse vooluväärtusi igal üksikjuhul eraldi. Maksimaalne ülepinge igal piiril on kooskõlastatud süsteemi vastupidavuspingega. Erinevate tsoonide piiridel olevad liigpingekaitseseadmed on ka energeetiliselt kooskõlastatud.

4.4.2. Ühendused kaitstud helitugevuse sees

Kõik märkimisväärse suurusega sisemised juhtivad elemendid, nagu lifti siinid, kraanad, metallpõrandad, metallist ukseraamid, torud, kaablirennid, on lühimat teed pidi ühendatud lähima ühissiini või muu ühise ühenduselemendiga. Samuti on soovitav elektrit juhtivate elementide lisaühendused.

Ühendusjuhtmete ristlõiked on näidatud tabelis. 4.2. Eeldatakse, et ühendusjuhtmetes läbib vaid väike osa välguvoolust.

Kõik infosüsteemide avatud juhtivad osad on ühendatud ühtsesse võrku. Erijuhtudel ei pruugi sellisel võrgul maandusjuhtmega ühendust olla.

Infosüsteemide metallosade, nagu korpused, kestad või raamid, ühendamiseks maanduselektroodiga on kaks võimalust: ühendused tehakse radiaalsüsteemi või ruudustiku kujul.

Radiaalsüsteemi kasutamisel on kõik selle metallosad maanduselektroodist läbivalt isoleeritud, välja arvatud ainus ühenduskoht sellega. Tavaliselt kasutatakse sellist süsteemi suhteliselt väikeste objektide puhul, kus kõik elemendid ja kaablid sisenevad objektile ühes punktis.

Radiaalne maandussüsteem on ühendatud ühise maandussüsteemiga ainult ühes punktis (joonis 4.4). Sel juhul tuleks kõik seadmete vahelised liinid ja kaablid induktiivsussilmuse vähendamiseks vedada paralleelselt tähtmaandusjuhtmetega. Ühes punktis maanduse tõttu ei satu infosüsteemi välgulöögi ajal tekkivad madalsageduslikud voolud. Lisaks ei tekita infosüsteemi sees olevad madalsageduslike häirete allikad maandussüsteemis voolusid. Juhtmete kaitsevööndisse sisestamine toimub eranditult potentsiaaliühtlussüsteemi keskpunktis. Määratud ühispunkt on ka parim liigpingekaitseseadmete ühenduspunkt.

Võre kasutamisel ei ole selle metallosad ühisest maandussüsteemist isoleeritud (joonis 4.5). Võrk ühendub paljudes punktides üldise süsteemiga. Tavaliselt kasutatakse võrku laiendatud avatud süsteemide jaoks, kus seadmed on ühendatud suure hulga erinevate liinide ja kaablitega ning kus need sisenevad rajatisse erinevatest kohtadest. Sel juhul on kogu süsteemil kõigil sagedustel madal takistus. Lisaks nõrgendab suur hulk lühises olevaid võrgukontuure infosüsteemi läheduses olevat magnetvälja. Kaitsevööndis olevad seadmed on omavahel lühima vahemaa tagant ühendatud mitme juhtmega, samuti kaitsevööndi metallosade ja tsooniekraaniga. Sellisel juhul kasutatakse maksimaalselt ära seadmes olevad metallosad, nagu liitmikud põrandas, seintes ja katuses, metallrestid, mitteelektrilised metallseadmed, nagu torud, ventilatsiooni- ja kaablikanalid.

Riis. 4.4. Tähekujulise potentsiaaliühtlussüsteemiga toite- ja sidejuhtmete ühendusskeem:
1 - kaitsevööndi kilp; 2 - elektriisolatsioon; 3 - potentsiaaliühtlussüsteemi traat; 4 - potentsiaaliühtlussüsteemi keskpunkt; 5 - sidejuhtmed, toiteallikas

Riis. 4.5. Potentsiaalide tasandamise süsteemi võrgurakendus:
1 - kaitsevööndi kilp; 2 - potentsiaali ühtlustamise juht

Riis. 4.6. Potentsiaalide tasandamise süsteemi integreeritud rakendamine:
1 - kaitsevööndi kilp; 2 - elektriisolatsioon; 3 - potentsiaaliühtlussüsteemi keskpunkt

Mõlemat konfiguratsiooni, nii radiaalset kui ka võrku, saab kombineerida keerukaks süsteemiks, nagu on näidatud joonisel fig. 4.6. Tavaliselt, kuigi see pole vajalik, toimub kohaliku maavõrgu ühendamine ühissüsteemiga piksekaitsevööndi piiril.

4.5. maandus

Maandusliku piksekaitseseadme põhiülesanne on suunata võimalikult suur osa piksevoolust (50% või rohkem) maapinnale. Ülejäänud vool liigub läbi hoonele sobivate kommunikatsioonide (kaablikestad, veevarustustorud jne.) Maanduselektroodile endale sellisel juhul ohtlikke pingeid ei teki. Seda ülesannet täidab hoone all ja ümber paiknev võresüsteem. Maandusjuhid moodustavad võrgusilmuse, mis ühendab vundamendi põhjas betoonarmatuuri. See on levinud meetod elektromagnetilise varje loomiseks hoone põhja. Rõngasjuht hoone ümber ja/või betoonis vundamendi äärealal ühendatakse maandussüsteemiga tavaliselt iga 5 m järel.

Vundamendi põhjas olev betoonarmatuur on ühendatud maandussüsteemiga. Armatuur peab moodustama maandussüsteemiga ühendatud võre, tavaliselt iga 5 m järel.

Võimalik on kasutada tsingitud terasvõrku, mille võrgusilma laius on tavaliselt 5 m, keevitatud või mehaaniliselt armatuurvarraste külge kinnitatud, tavaliselt iga 1 m järel. Joonisel fig. Joonistel 4.7 ja 4.8 on kujutatud võrgusilma maandusseadme näiteid.

Maandusjuhi ja ühendussüsteemi ühendamine loob maandussüsteemi. Maandussüsteemi põhiülesanne on vähendada potentsiaali erinevust hoone mis tahes punktide ja seadmete vahel. See probleem lahendatakse suure hulga paralleelsete radade loomisega välguvoolude ja indutseeritud voolude jaoks, moodustades väikese takistusega võrgu laias sagedusspektris. Mitmel ja paralleelsel teel on erinevad resonantssagedused. Mitu sagedusest sõltuva impedantsiga silmust loovad vaadeldavas spektris häirete jaoks ühe madala takistusega võrgu.

4.6. Ülepingekaitseseadmed

Ülepingekaitseseadmed (SPD) paigaldatakse kahe varjestuse tsooni piiri toite-, juhtimis-, side- ja telekommunikatsiooniliini ristumiskohta. SPD-d on kooskõlastatud, et saavutada vastuvõetav koormuse jaotus nende vahel vastavalt nende purunemiskindlusele, samuti vähendada kaitstud seadmete hävimise tõenäosust piksevoolu mõjul (joonis 4.9).

Riis. 4.9. Näide SPD paigaldamisest hoonesse

Hoonesse sisenevad elektri- ja sideliinid on soovitav ühendada ühe siiniga ning paigutada nende SPD-d üksteisele võimalikult lähedale. See on eriti oluline mittevarjestavast materjalist (puit, telliskivi jne) ehitiste puhul. SPD-d valitakse ja paigaldatakse nii, et välguvool suunatakse peamiselt maandussüsteemi tsoonide 0 ja 1 piiril.

Kuna välguvoolu energia hajub peamiselt sellel piiril, kaitsevad järgnevad SPD-d ainult allesjäänud energia ja elektromagnetvälja mõjude eest tsoonis 1. Parimaks kaitseks liigpinge eest SPD paigaldamisel lühikesed ühendusjuhid, juhtmed. ja kasutatakse kaableid.

Lähtudes elektrijaamade isolatsiooni koordineerimise ja kaitstud seadmete kahjustuste vastupidavuse nõuetest, on vaja valida SPD pingetase alla maksimumväärtuse, et mõju kaitstud seadmetele oleks alati alla lubatud pinge. Kui kahjustustele vastupidavuse tase ei ole teada, tuleks kasutada indikatiivset või katsetaset. SPD-de arv kaitstud süsteemis sõltub kaitstud seadmete vastupidavusest kahjustustele ja SPD-de endi omadustest.

4.7. Seadmete kaitse olemasolevates hoonetes

Keerukate elektroonikaseadmete laialdasem kasutamine olemasolevates hoonetes nõuab paremat kaitset pikse ja muude elektromagnetiliste häirete eest. Arvesse võetakse, et olemasolevates hoonetes valitakse vajalikud piksekaitsemeetmed arvestades hoone iseärasusi, nagu konstruktsioonielemendid, olemasolevad toite- ja infoseadmed.

Kaitsemeetmete vajadus ja nende valik tehakse kindlaks lähteandmete põhjal, mis kogutakse projektieelsete uuringute etapis. Selliste andmete ligikaudne loetelu on toodud tabelis. 4,3-4,6.

Tabel 4.3

Algandmed hoone ja keskkonna kohta

Tabel 4.4

Esialgsed andmed seadmete kohta

Tabel 4.5

Seadmete omadused

Tabel 4.6

Muud andmed kaitsekontseptsiooni valiku kohta

Riskianalüüsi ja tabelis toodud andmete alusel. 4.3-4.6 otsustatakse piksekaitsesüsteemi ehitamise või rekonstrueerimise vajadus.

4.7.1 Kaitsemeetmed välise piksekaitsesüsteemi kasutamisel

Peamine ülesanne on leida optimaalne lahendus välise piksekaitsesüsteemi ja muude meetmete täiustamiseks.

Saavutatakse välise piksekaitsesüsteemi täiustamine:

1) välise metallvoodri ja hoone katuse lülitamine piksekaitsesüsteemi;
2) lisajuhtmete kasutamine, kui armatuur on ühendatud kogu hoone kõrguse ulatuses - katusest läbi seinte kuni hoone maanduseni;
3) metallist laskumiste vahede vähendamine ja piksevarda elemendi astme vähendamine;
4) ühendusliistude (painduvate lamejuhtmete) paigaldamine külgnevate, kuid konstruktsiooniliselt eraldatud plokkide ühenduskohtadesse. Radade vaheline kaugus peaks olema pool nõlvade vahelisest kaugusest;
5) pikendatud juhtme ühendamine hoone üksikute plokkidega. Tavaliselt on kaablirenni igas nurgas vaja ühendusi ja ühendusribad on võimalikult lühikesed;
6) kaitse ühisesse piksekaitsesüsteemi ühendatud eraldi piksevarrastega, kui katuse metallosad vajavad kaitset otsese pikselöögi eest. Piksevarras peab olema määratud elemendist ohutus kauguses.

4.7.2. Kaitsemeetmed kaablite kasutamisel

Tõhusad meetmed liigpingete vähendamiseks on kaablite ratsionaalne paigaldamine ja varjestamine. Need meetmed on seda olulisemad, mida vähem väliseid piksekaitsesüsteeme kaitseb.

Toitekaablite ja varjestatud sidekaablite koos vedamisega saab vältida suuri silmuseid. Varjestus on mõlemast otsast seadmega ühendatud.

Igasugune täiendav varjestus, näiteks juhtmete ja kaablite vedamine metalltorudes või põrandatevahelistes kandikutes, vähendab kogu ühendussüsteemi kogutakistust. Need meetmed on kõige olulisemad kõrgete või pikkade hoonete puhul või siis, kui seadmed peavad töötama eriti töökindlalt.

SPD-de eelistatud paigalduskohad on vastavalt tsoonide 0/1 ja tsoonide 0/1/2 piirid, mis asuvad hoone sissepääsu juures.

Reeglina ei kasutata töörežiimis ühist ühenduste võrku toite- või infoahela tagasivoolujuhina.

4.7.3. Kaitsemeetmed antennide ja muude seadmete kasutamisel

Sellised seadmed on näiteks mitmesugused välisseadmed, nagu antennid, meteoroloogilised andurid, väliskaamerad, tööstusrajatiste välisandurid (rõhu-, temperatuuri-, voolukiiruse, klapi asendi jne andurid) ja kõik muud monteeritud elektri-, elektroonika- ja raadioseadmed väljaspool hoonet, masti või tööstuspaaki.

Võimalusel paigaldatakse piksevarras nii, et seadmed on kaitstud otsese pikselöögi eest. Üksikud antennid jäetakse tehnoloogilistel põhjustel täiesti lahti. Mõned neist on sisseehitatud piksekaitsesüsteemiga ja taluvad pikselöögi ilma vigastusteta. Muud, vähem kaitstud antennitüübid võivad nõuda SPD paigaldamist toitekaablile, et vältida piksevoolu voolamist läbi antennikaabli vastuvõtjasse või saatjasse. Välise piksekaitsesüsteemi olemasolul kinnitatakse selle külge antenni kinnitused.

Hoonetevahelistes kaablites pinge esilekutsumist saab vältida, kui juhtida need ühendatud metallalustesse või torudesse. Kõik antenniga seotud seadmete juurde viivad kaablid on ühes kohas torust välja pandud. Peaksite maksimaalselt tähelepanu pöörama objekti enda varjestusomadustele ja paigaldama kaablid selle torukujulistesse elementidesse. Kui see pole võimalik, nagu protsessimahutite puhul, tuleks kaablid asetada väljapoole, kuid võimalikult objekti lähedale, kasutades maksimaalselt ära looduslikke ekraane, nagu metalltrepid, torud jne. L-ga mastides -kujulised nurgad, kaablid asuvad sisenurgas, et tagada maksimaalne loomulik kaitse. Viimase abinõuna tuleks antennikaabli kõrvale asetada potentsiaaliühtlustusjuht, mille ristlõige on vähemalt 6 mm 2. Kõik need meetmed vähendavad indutseeritud pinget kaablite ja hoone moodustatud ahelas ning vähendavad vastavalt nende vahelise sähvatuse tõenäosust, st kaare tekkimise tõenäosust seadmete sees elektrivõrgu ja hoone vahel.

4.7.4. Hoonetevaheliste toitekaablite ja sidekaablite kaitsemeetmed

Hoonetevahelised ühendused jagunevad kahte põhitüüpi: metallist mantliga toitekaablid, metallkaablid (keerdpaar, lainejuhid, koaksiaal- ja mitmesoonelised kaablid) ja fiiberoptilised kaablid. Kaitsemeetmed sõltuvad kaablitüüpidest, nende arvust ja sellest, kas kahe hoone piksekaitsesüsteemid on ühendatud.

Täielikult isoleeritud fiiberoptilist kaablit (ei metallist soomust, niiskuskaitsekilet ega terasest sisejuhet) saab kasutada ilma täiendavate kaitsemeetmeteta. Sellise kaabli kasutamine on parim valik, kuna see tagab täieliku kaitse elektromagnetiliste mõjude eest. Kui aga kaabel sisaldab pikendatud metallelementi (välja arvatud kaugtoitejuhtmed), peab viimane olema ühendatud hoone sissepääsu juures üldise ühendussüsteemiga ega tohi siseneda otse optilisse vastuvõtjasse või saatjasse. Kui hooned asuvad lähestikku ja nende piksekaitsesüsteemid ei ole ühendatud, on eelistatav kasutada ilma metallelementideta fiiberoptilist kaablit, et vältida nendes elementides suuri voolusid ja ülekuumenemist. Kui piksekaitsesüsteemiga on ühendatud kaabel, siis saab esimesest kaablist osa voolu suunamiseks kasutada metallelementidega optilise kaabli abil.

Isoleeritud piksekaitsesüsteemidega hoonetevahelised metallkaablid. Sellise kaitsesüsteemide ühendamise korral on piksevoolu läbimise tõttu kaabli mõlemas otsas väga tõenäoline kahju. Seetõttu tuleks kaabli mõlemasse otsa paigaldada SPD ja võimalusel ühendada kahe hoone piksekaitsesüsteemid ning kaabel asetada ühendatud metallalustesse.

Ühendatud piksekaitsesüsteemidega hoonetevahelised metallkaablid. Sõltuvalt hoonetevaheliste kaablite arvust võivad kaitsemeetmed hõlmata kaablirennide ühendamist väheste kaablitega (uute kaablite puhul) või suure arvu kaablitega, nagu keemiatehase puhul, varjestamist või painduvate metalltorude kasutamist mitme kaabli jaoks. südamikuga juhtkaablid. Kaabli mõlema otsa ühendamine seotud piksekaitsesüsteemidega tagab sageli piisava varjestuse, eriti kui kaableid on palju ja vool jaotatakse nende vahel.

1. Kasutus- ja tehnilise dokumentatsiooni väljatöötamine

Kõigis organisatsioonides ja ettevõtetes, olenemata omandivormist, on piksekaitseseadet vajavate objektide piksekaitse jaoks soovitatav omada töö- ja tehnilist dokumentatsiooni.

Piksekaitse töö- ja tehnilise dokumentatsiooni komplekt sisaldab:

seletuskiri;
piksevardade kaitsetsoonide skeemid;
piksevardade konstruktsioonide tööjoonised (konstruktsiooniosa), konstruktsioonielemendid, mis kaitsevad välgu sekundaarsete ilmingute eest, suure potentsiaaliga triivide eest läbi maa- ja maa-aluste metallkommunikatsioonide, libisevate sädemekanalite ja maapinnas leiduvate heidete eest;
vastuvõtmise dokumentatsioon (piksekaitseseadmete kasutuselevõtmise aktid koos avaldustega: varjatud tööde tunnistused ja piksekaitseseadmete katsetunnistused ning kaitse sekundaarsete välguilmingute ja suure potentsiaaliga triivimise eest).

Selgitav märkus ütleb:

lähteandmed tehnilise dokumentatsiooni väljatöötamiseks;
objektide piksekaitse aktsepteeritud meetodid;
kaitsetsoonide, maandusjuhtmete, voolujuhtmete ja kaitseelementide arvutused välgu sekundaarsete ilmingute eest.

Seletuskirjas on märgitud tegevus- ja tehnilise dokumentatsiooni komplekti välja töötanud ettevõte, selle väljatöötamise alused, kehtivate regulatiivsete dokumentide loend ja tehniline dokumentatsioon, mis juhtisid projekti tööd, projekteeritud seadme erinõuded.

Piksekaitse projekteerimise esialgsed andmed hõlmavad järgmist:

rajatiste üldplaan, kuhu on märgitud kõigi piksekaitsega rajatiste, teede ja raudteede, maa- ja maa-aluse kommunikatsioonide (küttetrassid, tehnoloogilised ja sanitaartorustikud, elektrikaablid ja juhtmestik mistahes otstarbel jne) asukohad;
iga objekti piksekaitse kategooriad;
andmed kliimatingimuste kohta piirkonnas, kus asuvad kaitstavad hooned ja rajatised (äikesetegevuse intensiivsus, kiire tuule rõhk, jääseina paksus jne), pinnase struktuuri, pinnase agressiivsust ja tüüpi, põhjavee taset näitavad pinnase omadused;
pinnase elektritakistus (Ohm m) objektide asukohtades.

Jaotises "Objektide piksekaitse aktsepteeritud meetodid" kirjeldatakse valitud meetodeid hoonete ja rajatiste kaitsmiseks otsese kontakti piksekanaliga, välgu sekundaarsete ilmingute ja suure potentsiaaliga triivimise eest maapealsete ja maa-aluste metallkommunikatsioonide kaudu.

Sama tüüp- või korduvkasutatava projekti järgi ehitatud (projekteeritud) objektidel, millel on samad ehitusomadused ja geomeetrilised mõõtmed ning sama piksekaitseseade, võib olla üks ühine piksevarda kaitsevööndite skeem ja arvestus. Nende kaitstavate objektide loetelu on toodud ühe ehitise kaitsevööndi skeemil.

Tarkvara abil kaitsmise usaldusväärsuse kontrollimisel antakse arvutiarvutuste andmed projekteerimisvõimaluste kokkuvõttena ja tehakse järeldus nende tõhususe kohta.

Tehnilise dokumentatsiooni väljatöötamisel tehakse ettepanek kasutada piksekaitseks võimalikult palju piksevardade ja maandusjuhtmete standardprojekte ning standardseid tööjooniseid. Kui piksekaitseseadmete standardkonstruktsioone ei ole võimalik kasutada, saab välja töötada üksikute elementide tööjoonised: vundamendid, toed, piksevardad, voolujuhtmed, maanduselektroodid.

Tehnilise dokumentatsiooni mahu vähendamiseks ja ehituse maksumuse vähendamiseks on soovitatav kombineerida piksekaitseprojektid üldehitustööde ning sanitaartehniliste ja elektriseadmete paigalduse tööjoonistega, et kasutada torustiku sidet ja elektriseadmete maanduslüliteid pikse jaoks. kaitse.

2. Piksekaitseseadmete kasutuselevõtmise kord

Ehitusega (rekonstrueerimisega) valminud objektide piksekaitseseadmed võetakse töökomisjoni poolt kasutusele ja antakse tellijale kasutusele enne protsessiseadmete paigaldamist, seadmete ja väärtusliku vara hoonetesse ja rajatistesse tarnimist ja laadimist.

Piksekaitseseadmete vastuvõtmise käitamisobjektidel viib läbi töökomisjon.

Töökomisjoni koosseisu määrab tellija. Töökomisjoni kuuluvad tavaliselt esindajad:

vastutab elektrirajatiste eest;
lepinguline organisatsioon;
tuleohutusülevaatused.

Töökomisjonile esitatakse järgmised dokumendid:

kinnitatud piksekaitseseadmete projektid;
toimib varjatud tööde tegemiseks (maanduselektroodide ja maandusjuhtmete paigutamiseks ja paigaldamiseks, mis pole kontrollimiseks ligipääsetavad);
piksekaitseseadmete katsesertifikaadid ja kaitse sekundaarsete välgu ilmingute ja suurte potentsiaalide sisseviimise eest maa- ja maa-aluste metallkommunikatsioonide kaudu (andmed kõigi maandusjuhtmete takistuse kohta, piksevarraste, voolujuhtmete paigaldamise kontrollimise ja kontrollimise tulemused , maandusjuhtmed, nende kinnituselemendid, elektriühenduste töökindlus voolu kandvate elementide vahel jne).

Töökomisjon teeb piksekaitseseadmete paigaldamiseks tehtud ehitus- ja paigaldustööde täieliku kontrolli ja ülevaatuse.

Vastvalminud rajatiste piksekaitseseadmete vastuvõtmine dokumenteeritakse piksekaitseseadmete seadmete vastuvõtuaktidega. Piksekaitseseadmete kasutuselevõtt vormistatakse reeglina vastavate riikliku kontrolli ja järelevalve organite aktide-lubadega.

Pärast piksekaitseseadmete kasutuselevõttu vormistatakse piksekaitseseadmete passid ja piksekaitseseadmete maandusseadmete passid, mida säilitab elektrirajatiste eest vastutav isik.

Organisatsiooni juhi kinnitatud aktid koos esitatavate varjatud tööde aktide ja mõõtmisprotokollidega kantakse piksekaitseseadmete passi.

3. Piksekaitseseadmete töö

Hoonete, rajatiste ja objektide välispaigaldiste piksekaitseseadmeid käitatakse tarbija elektripaigaldiste tehnilise käitamise eeskirja ja käesoleva juhendi juhendi kohaselt. Objektide piksekaitseseadmete tööülesanne on hoida neid vajalikus töökindluses ja töökindluses.

Piksekaitseseadmete pideva töökindluse tagamiseks kontrollitakse ja kontrollitakse igal aastal enne äikesehooaja algust kõiki piksekaitseseadmeid.

Kontrollimine toimub ka pärast piksekaitsesüsteemi paigaldamist, pärast piksekaitsesüsteemi muudatuste tegemist, pärast kaitstava objekti kahjustusi. Iga kontroll viiakse läbi vastavalt tööprogrammile.

MLT oleku kontrollimiseks näidatakse kontrolli põhjus ja korraldatakse järgmine:

MLT ülevaatuse komisjon, näidates ära piksekaitse ekspertiisi komisjoni liikmete tööülesanded;
töögrupp vajalike mõõtmiste läbiviimiseks;
ülevaatuse ajastus.

Piksekaitseseadmete kontrollimisel ja katsetamisel on soovitatav:

• kontrollida visuaalse vaatlusega (binokli abil) piksevardade ja voolujuhtmete terviklikkust, nende ühendamise ja mastidesse kinnitamise usaldusväärsust;
• tuvastada piksekaitseseadmete elemendid, mis vajavad nende mehaanilise tugevuse rikkumise tõttu väljavahetamist või parandamist;
• määrata kindlaks piksekaitseseadmete üksikute elementide korrosioonikahjustuse aste, võtta meetmeid korrosioonivastaseks kaitseks ja korrosioonist kahjustatud elementide tugevdamiseks;
• kontrollida piksekaitseseadmete kõigi elementide voolu juhtivate osade vaheliste elektriühenduste töökindlust;
• kontrollib piksekaitseseadmete vastavust objektide otstarbele ja eelneva perioodi ehituse või tehnoloogiliste muudatuste korral kavandab meetmed piksekaitse kaasajastamiseks ja rekonstrueerimiseks vastavalt käesoleva juhendi nõuetele;
• selgitada piksekaitseseadmete täitevahelat ja määrata pikselahenduse ajal välguvoolu levitamise viisid selle elementide kaudu, simuleerides piksevardasse välgulahendust, kasutades piksevarda ja kaugvooluelektroodi vahele ühendatud spetsiaalset mõõtekompleksi;
• mõõta impulssvoolu leviku takistuse väärtust "ampermeeter-voltmeeter" meetodil, kasutades spetsiaalset mõõtekompleksi;
• mõõta pikselöögi ajal toitevõrkude liigpingete väärtusi, potentsiaali jaotust metallkonstruktsioonide ja hoone maandussüsteemi vahel, simuleerides spetsiaalse mõõtekompleksi abil pikselöögi piksevardasse;

• mõõta piksekaitseseadme asukoha läheduses olevate elektromagnetväljade väärtust, simuleerides spetsiaalsete antennide abil pikselöögi piksevardasse;
• kontrollige piksekaitseseadmete jaoks vajaliku dokumentatsiooni olemasolu.

Perioodiline kontroll koos avamisega kuueks aastaks (I kategooria objektidel) on allutatud kõigile tehismaandusjuhtmetele, voolujuhtmetele ja nende ühenduspunktidele; samal ajal kontrollitakse aastas kuni 20% nende koguarvust. Korrodeerunud maanduselektroodid ja voolujuhtmed, mille ristlõikepindala on vähenenud rohkem kui 25%, tuleb asendada uutega.

Piksekaitseseadmete erakorraline ülevaatus tuleks läbi viia pärast loodusõnnetusi (orkaani tuul, üleujutus, maavärin, tulekahju) ja äärmise intensiivsusega äikesetorme.

Piksekaitseseadmete maandustakistuse plaanivälised mõõtmised tuleks läbi viia pärast seda, kui nii piksekaitseseadmetel kui ka kaitstud objektidel endil ja nende läheduses on remonditööd tehtud.

Kontrollide tulemused dokumenteeritakse aktides, kantakse passidesse ja piksekaitseseadmete seisukorra registrisse.

Saadud andmete põhjal koostatakse ülevaatuste ja ülevaatuste käigus avastatud piksekaitseseadmete parandamise ja kõrvaldamise plaan.

Mullatööd objektide kaitstavates hoonetes ja rajatistes, piksekaitseseadmetes, samuti nende läheduses tehakse reeglina käitava organisatsiooni loal, kes määrab vastutavad isikud, kes jälgivad piksekaitseseadmete ohutust.

Äikese ajal töid piksekaitseseadmetel ja nende läheduses ei tehta.

Piksekaitseahel on kompleksne süsteem objekti kaitsmiseks otseste pikselöögi eest: piksevarras, voolujuhe, maandus. Benjamin Franklini 1752. aastal välja pakutud klassikaline skeem on kõigi kaasaegsete piksekaitsesüsteemide aluseks. Tõestatud tehnoloogia koos uusimate seadmete, professionaalse disaini ja paigaldusega tagab pea sajaprotsendilise kaitse pikselöögi eest!

Hoonete ja rajatiste piksekaitsekontuur

Piksevardad

• Varras piksevarras. Metallvardad paigaldatakse katusele või kõige kõrgematesse kohtadesse. Konstruktsiooni kõrguse suurendamiseks kasutatakse spetsiaalseid metallmaste. Suurte objektide jaoks on soovitatav paigutada piki perimeetrit mitu eraldi varda autonoomsete allavoolujuhtidega.
• Köis piksevarras. Välk lööb tugede vahele venitatud kaablisse. Tehnoloogia sobib laiendatud objektide jaoks. Tüüpiliseks näiteks on elektriliinid, mida kaitsevad piksevardad.
• Välkvõrk. Süsteemi kasutatakse peamiselt lamekatustel: metallvõrk on paigutatud kogu alale sammuga kuni 5x5 m.. Tuleb arvestada, et võrk ei kaitse väljaulatuvaid esemeid, nagu antennid või korstnad. Seetõttu on piksekaitseskeemi kaasatud ka vardad, kaasates need ühisesse vooluringi.

Lisaks klassikalistele lahendustele kasutatakse aktiivseid piksevardaid. Seadmed ioniseerivad õhku, kutsuvad esile pikselöögi. Tänu sellele on võimalik vähendada piksevarraste arvu ja piksekaitseahela üldkõrgust.

Allajuhid

Alumiiniumist või terasest juht, mille põhiülesanne on voolu ülekandmine piksevardalt maanduselektroodile. Reeglina paigaldatakse hoonetele välised allavoolujuhid, kuid mõnel juhul on RD juhendi kohaselt lubatud kasutada ehituskonstruktsioone, näiteks armatuuri raudbetoonplokkides. See on aga väga tundliku elektroonika juuresolekul vastuvõetamatu: tühjenemise käigus tekkiv elektromagnetväli võib seadmeid kahjustada.

Alusjuhi jaoks kasutatakse 6 mm ristlõikega juhet, kõik ühendused on keevitatud. Kohtades, kus on võimalik kokkupuude inimesega, tuleb kaabel isoleerida. Lisaks peab regulaarseks kontrollimiseks olema otsene juurdepääs allavoolujuhtmele.

maandus

Niisiis võttis piksevarras tühjenemise vastu ja edastas selle läbi allavoolu maanduselektroodile või maandusahelale - mitmele maasse paigaldatud vertikaalsele elektroodile, mis on omavahel ühendatud horisontaalse juhiga. Maandusseadme ainus eesmärk on hajutada tekkiv vool maasse. Ruumi säästmiseks moodustatakse kontuur tavaliselt piki objekti perimeetrit, kuid mitte lähemal kui 1 m vundamendile. RD juhis nõuab ahelas vähemalt 3 elektroodi, kuid kaasaegsed tehnoloogiad pakuvad kõige tõhusamat lahendust: komposiitsügavuselektroodi paigaldamine. Kuni 30 meetri sügavusele sukeldumise tõttu piisab nõutava takistusläve saavutamiseks ühe maanduselektroodi paigaldamisest.

Piksekaitseahela arvutamine

Piksekaitse korrektne arvutamine ja projekteerimine on võtmeülesanne, et tagada hoone ohutus otseste pikselöögi eest. Keeruliste objektide, aga ka üle 150 m kõrguste süsteemide puhul tehakse arvutus spetsiaalsete arvutiprogrammide abil. Kõikide teiste hoonete ja rajatiste puhul on juhendis SO 153-34.21.122-2003 toodud standardsed arvutusvalemid.

Varrastega piksevarrastega vooluringi kaitsevöönd on koonus, mille kõrgeim punkt langeb kokku piksevarda tipuga. Kaitstav objekt peab täielikult kaitsekoonusesse mahtuma. Seega saab kaitsetsooni suurendada piksevardat tõstes või lisavardaid paigaldades.

Sarnase põhimõtte järgi arvutatakse ka kaabli piksekaitse kontuur. Sel juhul saadakse kaitsetrapets, mille kõrgus on kaabli ja maapinna vaheline kaugus.

Maanduskontuuri takistus

Maandustakistust mõõdetakse oomides ja ideaaljuhul peaks see olema 0. Praktikas on see väärtus aga kättesaamatu, seega on piksekaitse maksimaalseks läviväärtuseks seatud mitte rohkem kui 10 oomi. Väärtus sõltub aga pinnase vastupidavusest, seetõttu suureneb liivase pinnase korral, kus see parameeter ulatub 500 oomi / m, takistus 40 oomini.

Maanduskontuuri ja piksekaitse kombineerimine

Vastavalt II ja III kategooria hoonete seadmete ja piksekaitse elektripaigaldise koodeksi punktile 1.7.55 on enamikul juhtudel korraldatud ühine maandusahel. Siiski on vaja eristada maandustüüpe:

• Kaitsev - seadmete elektriohutuse tagamiseks.
• Funktsionaalne - vajalik tingimus eriseadmete korrektseks tööks.

Funktsionaalset maandust on keelatud kombineerida piksevarda kaitse- või maandusjuhiga: on oht, et tundlike seadmete sisse pääseb suur potentsiaal ja tekib rike.

Sel juhul on võimalik ühendada piksevarda maandus ja elektriseadmete kaitse või korraldada see eraldi, kuid ühendada need omavahel läbi spetsiaalse potentsiaalide võrdsustamise klambri.

Piksekaitse projekteerimine on vastutusrikas ja keeruline ülesanne. Usaldage oma kodu või kontori kaitse professionaalidele, võtke ühendust meie ettevõtte kogenud spetsialistidega! Nõu saad kodulehelt või telefoni teel.