Jak funguje systém ochrany před bleskem?

Ochrana před bleskem je systém, který je určen k ochraně budov, staveb a osob před účinky blesku. Je založeno na uzemnění elektrické energie, které pomáhá zabránit průchodu proudu předměty, které by se mohly poškodit nebo spálit. Ochrana před bleskem se skládá z řady komponentů, včetně vzduchového terminálu, uzemnění a vodičů pro rozvod elektrické energie, které hrají důležitou roli při zajištění bezpečnosti při bouřce.

Cíle ochrany před bleskem

To je důležité nejen pro zajištění bezpečnosti lidí, ale také pro zachování majetku a předcházení ekonomickým ztrátám. Ochrana před bleskem také pomáhá snížit riziko požárů a poškození elektronických zařízení, které by mohly ovlivnit provoz nebo poškodit podnik. Obecně je účelem ochrany před bleskem poskytnout maximální ochranu a bezpečnost při bleskových událostech.

Jak funguje ochrana před bleskem

Ochrana před bleskem funguje na principu přesměrování elektrické energie blesku do země. To vyžaduje speciální součásti, které zahrnují kovové vodiče, hromosvody, uzemňovací zařízení a další součásti, které spolupracují na přesměrování elektrické energie blesku do země. Pochopení obvodů ochrany před bleskem je důležité, abyste pochopili, jak fungují a jak chrání budovy a stavby.

Součásti ochrany před bleskem

Ochrana před bleskem se skládá z různých komponent, které plní důležité funkce v procesu ochrany před bleskem. Hlavní součásti jsou: hromosvody, kovové vodiče (pásek, kruh), držáky a svorky, zemnící tyče.

Bleskové přijímače

Hromosvody jsou důležitou součástí systému ochrany před bleskem. Používají se k příjmu blesku, který by mohl zasáhnout budovu a přesměrovat ji do země. Pro zajištění maximální ochrany musí být hromosvody správně nainstalovány a splňovat bezpečnostní normy. Při výběru systému ochrany před bleskem je důležité věnovat pozornost kvalitě hromosvodů, aby byla zajištěna spolehlivost a účinnost.

Bleskosvody

Vodiče systému ochrany před bleskem slouží k usměrnění elektrické energie způsobené bleskem do země. Vodiče jsou obvykle ocelový pás nebo kruh s galvanizovaným povlakem na ochranu proti korozi. Pro účinnou ochranu před bleskem je velmi důležité zajistit správnou instalaci a efektivní provoz svodů.

Držáky a svorky

Držáky a svorky jsou klíčovými prvky v systému ochrany před bleskem, používají se k upevnění vodičů jako jsou pozinkované pásy a pozinkované kruhy ke stavebním konstrukcím. Správná instalace držáků a svorek je nezbytná pro účinnou a spolehlivou ochranu před bleskem. Při výběru vhodných držáků a příchytek je třeba vzít v úvahu materiál a konstrukci konstrukce a také místní povětrnostní podmínky, aby byla zajištěna maximální ochrana.

Zemní tyče

Zemnící tyče jsou konečným prvkem v systému ochrany před bleskem. Jsou vyrobeny z kovu potaženého zinkem nebo mědí, což prodlužuje jejich životnost. Tyče se osazují do země do požadované hloubky, která závisí na terénu.

Ochrana budov a staveb před bleskem

Instalace ochrany před bleskem pro různé typy objektů, jako jsou obytné budovy, komerční budovy, průmyslové budovy a další, má své vlastní charakteristiky a odlišnosti. Například v obytných budovách jsou systémy ochrany před bleskem instalovány s ohledem na nižší výšky a jednoduchý design, zatímco v komerčních a průmyslových budovách mohou být obvody složitější a specializované s ohledem na větší výšky a elektronické komponenty. Instalace ochrany před bleskem pro každý typ budovy tedy vyžaduje individuální přístup a přizpůsobení jejím speciálním potřebám a podmínkám.

Závěr

Ochrana před bleskem je důležitým prvkem ochrany budov, průmyslových objektů, obchodních center a supermarketů před následky úderu blesku. Pomocí správně vybraných zařízení na ochranu před bleskem a správně nainstalovaného uzemňovacího systému můžete minimalizovat riziko poškození nebo ohrožení lidského života. Potřeba ochrany před bleskem závisí na charakteru budovy a jejím účelu, proto je důležité kontaktovat odborníka pro odbornou radu a správnou instalaci ochrany před bleskem.

Atmosférické jevy se vznikem blesků, doprovázené jasnými záblesky světla a hromy, se nazývají bouřky. Blesk je bouřkový výboj elektřiny, ke kterému dochází mezi mraky a Zemí; uvnitř mraků.

Blesk udeří do domu

Nebezpečí pro lidský život, bezpečnost průmyslových a veřejných budov, výškové inženýrské stavby – komíny, televizní antény, radiokomunikace, včetně mobilních; věže, podpěry elektrické sítě; technologická zařízení umístěná na otevřených průmyslových areálech, například pro destilační kolony podniků na zpracování ropy, blesky jsou prvního typu.

Potřeba ochrany před bleskem je způsobena skutečností, že napětí během výbojů blesku dosahuje 50 milionů V a proudová síla – až 100 tisíc A; s uvolňováním obrovského množství světelné, zvukové a tepelné energie. Výboje blesku jsou elektrické výbuchy, podobné detonaci, způsobující destrukci budov, lámání stromů, které sloužily jako uzemňovací zdroje; zranit a otřesit lidi, což často vede k jejich smrti.

Ochrana před bleskem je soubor technických řešení, která spolehlivě zajišťují bezpečnost osob, ochranu budov pro různé účely a výškových objektů; technologické a inženýrské vybavení výrobních zařízení; komunikační infrastruktura obydlených oblastí, elektrické vedení, a to jak z přímých dopadů výbojů blesku, elektromagnetické, elektrostatické indukce, tak z přenosu elektrického proudu kovovými konstrukcemi, komunikace.

Uzemnění a ochrana před bleskem – tím musí být podle norem vybaveny průmyslové budovy, inženýrské sítě a další zařízení. Kromě toho odstavec 4 článku 50 federálního zákona Ruské federace č. 123-FZ předepisuje jako jeden ze způsobů odstranění zdrojů vznícení zajistit ochranu budov a zařízení před bleskem pro zvýšení úrovně požární bezpečnosti v zařízeních.

Normy pro zařízení ochrany před bleskem

Vzhledem k tomu, že budovy, stavby, technologická zařízení, komunikace jsou svým designem a provedením zcela odlišné, byly vyvinuty státní, resortní a podnikové normy; normy, návrhová pravidla pro organizaci optimální a účinné ochrany před bleskem pro každý typ zařízení – od průmyslových zařízení, kde byla poprvé použita, až po obytné budovy.

Normy, které upravují vytváření technické ochrany před bleskem, jsou založeny na zkušenostech s organizováním elektrické bezpečnosti budov různých typů a účelů, s přihlédnutím k vlastnostem, které jsou vlastní moderním budovám, konstrukcím a komunikační infrastruktuře a komunikacím.

Požadavky na ochranu před bleskem jsou stanoveny v mnoha úředních dokumentech. Návrh a výpočet ochrany před bleskem se provádí na základě následujícího regulačního a technického rámce:

• “Pravidla pro elektrické instalace.” V současné době je v platnosti sedmá a některé kapitoly šestého vydání tohoto základního dokumentu, bez znalosti požadavků, pro které nelze navrhovat žádné typy, typy elektrických instalací, zařízení, zařízení na ochranu před úrazem elektrickým proudem včetně blesku. ochrana. Bez tohoto typu ochrany před elektrickými výboji vysokého napětí není možná ani průmyslová bezpečnost chráněných objektů s kategoriemi nebezpečí výbuchu a požáru prostor a budov. To zohledňuje požadavky na organizaci a provádění ochrany před bleskem pro různé typy budov, inženýrské stavby, elektrické komunikace, uvedené v několika kapitolách PUE. Kapitoly 2.4, 2.5 – pro nadzemní elektrická vedení s provozním napětím menším než a vyšším než 1 kV, včetně zónové mapy území Ruska s vyznačením trvání bouřek za rok, což je nezbytné při navrhování systémů ochrany před bleskem a zařízení. Kapitola 4.2 – pro rozváděče, elektrické rozvodny s napětím vyšším než 1 tis. V. Kapitola 4.3 – pro měnírny a instalace. . Jeho účel je jasný už z názvu. Navzdory tomu, že dokument po dohodě se Státním stavebním výborem schválilo Ministerstvo energetiky Sovětského svazu, platí dodnes.
• Některá z jeho ustanovení jsou nevyhnutelně zastaralá a nedrží krok s vědeckým a technologickým pokrokem, proto při navrhování moderních technických systémů a zařízení na ochranu před bleskem používají ruské GOST, které jsou shodné s normami Mezinárodní elektrotechnické komise; stejně jako domácí pokyny k ochraně před bleskem, zveřejněné později.
• Jeden z těchto dokumentů SO 153-34.21.122-2003, vyvinutý stejným týmem vědců, reguluje návrh ochrany před bleskem jak pro budovy, tak pro infrastrukturní komunikace.
• GOST R IEC 62305-1-2010, GOST R IEC 62305-2-2010, představující dvě části jedné národní normy o řízení rizik při ochraně objektů před bleskem. První část formuluje obecné zásady, druhá – metody hodnocení rizik smrti a úrazu elektrickým proudem pro osoby; úplné/částečné zničení objektů, veřejných komunikací; ekonomické ztráty způsobené údery blesku.
• Je důležité vzít v úvahu takové faktory, jako je požární bezpečnost, protože výpočty berou v úvahu prostory s hořlavým prostředím – vzdušnou směsí par hořlavých kapalin, plynů a prachu.
• GOST R IEC 62561.1-2014. Toto je první část národní normy o prvcích systémů ochrany před bleskem, týkající se požadavků na jejich části a připojení.
• GOST R IEC 62561.2-2014 – k vodičům, zemnicím elektrodám.
• GOST R IEC 62561.3-2014 – do distribučních svodičů.
• GOST R IEC 62561.4-2014 – k upevňovacím prvkům.
• GOST R IEC 62561.5-2014 – do kontrolních jímek, těsnění zemnících elektrod.

Požadavky na návrh, uzemnění, ochranu před bleskem elektrických instalací, zařízení budov, elektrického vedení v SSSR byly také stanoveny SNiP 3.05.06-85 o elektrických zařízeních. Dnes existuje soubor pravidel vydaný jako jeho aktualizovaná verze – SP 76.13330.2016.

Kromě norem platných na území Ruské federace je třeba zmínit obdobné požadavky na systémy ochrany před bleskem uplatňované ve spojeneckých státech. V Republice Kazachstán to tak je SP RK 2.04-103-2013 o zařízení ochrany objektů před bleskem, vydáno místo obdobného pokynu SN RK 2.04-29-2005; v Běloruské republice – technický předpis TKP 336-2011 o ochraně objektů a inženýrských sítí před bleskem.

Typ zón ochrany před bleskem

Systémy ochrany před bleskem objektů, inženýrských, komunikačních a technologických zařízení se rozumí vnější a vnitřní technická zařízení, která je umožňují chránit jak před přímým úderem blesku, tak před sekundárními dopady – elektrickými, elektromagnetickými poli, které doprovázejí výboj blesku.

Existují aktivní a pasivní systémy ochrany před bleskem.

Pasivní, schopný zachytit blesk před jeho výbojem na konstrukci staveniště, těleso zařízení nebo části inženýrské, komunikační konstrukce a vypuštění nálože do země, se skládá z následujících prvků:

• Bleskový přijímač.
• Bleskosvody.
• Uzemňovací zařízení.

Na aktivním systému k těmto integrálním prvkům jsou přidána zařízení, která generují vzestupný tok iontů, který přitahuje výboj blesku.

Je navrženo a instalováno několik typů systémů ochrany před bleskem – tyčové, kabelové, které na základě výsledků výpočtů, v závislosti na počtu tyčí/kabelů, jejich uspořádání/umístění, konfiguraci ochranného prostoru, mohou vytvořit dva typy blesků ochranná pásma:

• A. Stupeň spolehlivosti ochrany je od 99 %.
• B – z 95 %.

Typy systémů ochrany před bleskem

V praxi, pokud je staveniště, technologická instalace, věž, stožár, inženýrská anténa zcela umístěna v zóně ochrany před úderem blesku, pravděpodobnost jejich poškození elektrickým výbojem blesku se blíží nule.

Klasifikace budov a staveb podle zařízení ochrany před bleskem

Následující kategorie ochrany stavenišť před bleskem, v závislosti na účelu, významu, třídě požárního nebezpečí a možnosti výbuchu; požární zatížení – přítomnost, množství, druh výbušných a požárně nebezpečných látek; regionální četnost výbojů blesku; zaznamenané údery blesku:

• I kategorie, který má nejvyšší stupeň ochrany proti případným přímým úderům blesku do objektu. Jedná se o výrobní objekty s výbušnými zónami třídy nebezpečnosti B-I, II. Typ ochranné zóny – A.
• kategorie II. Jedná se o průmyslové a skladové objekty, volné plochy pro skladování hořlavých kapalin, hořlavých kapalin a na nich instalovaných technologických zařízení, kde dochází k jejich oběhu; stejně jako výroba výbušnin, venkovní instalace s třídou nebezpečnosti nižší než B-Ia. Typ ochranného pásma pro technologické zařízení instalované na otevřených průmyslových areálech – B; pro objekty – A nebo B, v závislosti na předpokládaném počtu výbojů blesku za rok.
• III kategorie. To zahrnuje stavební projekty pro různé účely se stupněm požární odolnosti III–V v oblastech, kde roční doba trvání bouřek přesahuje 20 hodin. Hlavním typem ochrany před bleskem je B.

Všechny hlavní parametry systému ochrany před bleskem pro jakékoli konkrétní zařízení lze určit pomocí tabulky 1 v RD 34.21.122.

Typy ochrany před bleskem

V závislosti na kategorii objektů může být systém ochrany před bleskem několika typů:

• Chrání před přímými nárazy. K tomu sloužící zařízení se nazývají hromosvody, skládají se z nosné podpěry, kterou může být samotná budova, výbojového přijímače, svodu a zemnícího vodiče. Používají se tyčové i kabelové hromosvody a kovové pletivo položené na střeše chráněného objektu. U nadzemního elektrického vedení se používají kabely na ochranu před bleskem, které pohlcují údery blesku.
• Z elektrostatické indukce. To se provádí připojením všech elektrických zařízení k uzemňovacímu systému objektu.
• Z elektromagnetické indukce. K tomu jsou na spojovacích bodech mezi úseky potrubí a nadjezdy instalovány vodivé propojky.
• Z driftu elektrického potenciálu způsobeného výbojem blesku. K tomu jsou všechny komunikace vstupující do budov a konstrukcí, včetně kovového pláště elektrických kabelů s napětím do 1 XNUMX V, uzemněny. Nadzemní elektrické vedení na přístupech k objektu je vybaveno kabely ochrany před bleskem a na podpěrách jsou namontovány svodiče a tlumiče přepětí.

Prostředky a způsoby ochrany před bleskem

Mezi prostředky ochrany před elektrickými výboji blesku patří:

• tyčové přijímače blesků;
• Kabely na ochranu před bleskem;
• síťované hromosvody;
• svody;
• uzemňovací obrysy stavenišť.

Existují dva typy možností ochrany před bleskem:

• Vnější, chránící před přímým dopadem vysokopotenciálního elektrického výboje, který může způsobit destrukci, výbuchy a požáry, v důsledku jeho výboje do země rozptýlí energii.
• Interiér. Pro ochranu před sekundárními faktory přímého nebo blízkého úderu blesku do chráněného objektu. K tomuto účelu se používají různé typy speciálních zařízení, nazývaných SPD – přepěťová ochrana.

Montáž ochrany před bleskem a testování ochrany před bleskem po dokončení instalačních prací provádějí organizace provádějící elektromontážní práce.

Provoz ochrany před bleskem nevyžaduje dodatečné náklady a je navržen na dlouhou dobu. Stále je však nutná kontrola ochrany před bleskem pro zjištění mechanického poškození výbojových přijímačů, proudových, zemnících prvků a spojení mezi nimi.

Kontrola ochrany před bleskem umožňuje vlastníkům zařízení, vedení podniků a organizacím mít jistotu, že během nebezpečné bouřky neselže.