R.Chybowski.Ochrona_odgromowa.pdf

R. Chybowski

Wyþadowania atmosferyczne, tzn. piorun jest wyþadowaniem elektrostatycznym majĢcym formħ

kanaþu plazmowego zwierajĢcym chmurħ z ziemiĢ. Na skutek szeregu procesw zachodzĢcych w

chmurze z reguþy þaduje siħ ona ujemnie (w 90%) a ziemiĢ dodatnio.

Po przekroczeniu okreĻlonej wartoĻci natħŇenia pola elektrostatycznego nastħpuje rozwj

wyþadowania koıczĢcy siħ piorunem.

Typowy przebieg prĢdu pioruna jest podany na rys. 1.

eee

Przy analizie ochrony ogniowej wymagana jest znajomoĻę nastħpujĢcych wartoĻci

charakteryzujĢcych prĢd piorunowy wyþadowania doziemnego:

- wartoĻci szczytowej,

- maksymalnej wartoĻci narastania prĢdu,

- þadunku przenoszonego przez prĢd,

- energii wþaĻciwej wydzielonej przez prĢd piorunowy.

WartoĻci podanych parametrw rozþoŇone sĢ w sposb losowy. RŇnorodnoĻę typw

wyþadowaı, rozkþadw þadunkw w chmurach i w kanale wyþadowaı powoduje, Ňe dostħpne dane

wykorzystywane sĢ do wykreĻlania rozkþadw statystycznych wartoĻci powyŇszych parametrw.

Podstawowym Ņrdþem zagroŇenia urzĢdzeı elektrycznych i elektronicznych sĢ przepiħcia

atmosferyczne indukowane w sieci elektroenergetycznej niskiego napiħcia oraz w systemach

przesyþu sygnaþw. W niektrych przypadkach naleŇy rwnieŇ uwzglħdnię moŇliwoĻci

bezpoĻredniego oddziaþywania prĢdu piorunowego na instalacje urzĢdzenia.

AnalizujĢc zagroŇenia piorunowe naleŇy zwrcię szczeglnĢ uwagħ na nastħpujĢce przypadki:

a) BezpoĻrednie uderzenie pioruna w obiekty budowlane, odwody sieci zasilajĢcej lub linie

przesyþu sygnaþu. W takich przypadkach czħĻę prĢdu pionowego moŇe przedostaę siħ

bezpoĻrednio do urzĢdzeı elektrycznych i elektronicznych

b) Uderzenie w bliskim sĢsiedztwie urzĢdzeı lub systemw. ZagroŇenie stanowiĢ przepiħcia

indukowane przez impulsowe pole elektromagnetyczne wywoþane przez prĢd piorunowy pþynĢcy

w kanale wyþadowania oraz czħĻę prĢdu pionowego dopþywajĢcego do podziemnych kabli lub

uziemieı budynkw.

Przykþady rŇnorodnych zagroŇeı, jakie mogĢ stworzyę wyþadowania atmosferyczne

przedstawiono na rys. 2.

Obserwacje wykazaþy, iŇ bez zastosowania odpowiednich ukþadw ochronnych, urzĢdzenia

elektryczne i elektroniczne mogĢ ulec uszkodzeniu, jeĻli znajdujĢ siħ obszarze o promieniu do 1,5

km od miejsca uderzenia pioruna.

Zgodnie z obowiĢzujĢcymi polskimi normami, ochronħ odgromowĢ obiektw budowlanych

naleŇy projektowaę w oparciu o zalecenia [1], [2], [3] oraz [4], [5], [6]. Trzy pierwsze sĢ normami

krajowymi, pozostaþe sĢ normami miħdzynarodowymi. Decyzje o stosowaniu odpowiedniej normy

(krajowej lub miħdzynarodowej) podejmuje projektant.

Kryteria stosowania ochrony odgromowej

Z punktu stosowania ochrony odgromowej obiekty budowlane dzieli siħ na:

a) obiekty produkcyjne i magazynowe nie zagroŇone wybuchem oraz budynki mieszkalne,

uŇytecznoĻci publicznej itp.,

b) obiekty zagroŇone poŇarem, wybuchem mieszanin wybuchowych gazw, par cieczy i/lub

pyþw palnych z powietrzem oraz wybuchem materiaþw wybuchowych,

c) inne obiekty jak kominy wolnostojĢce, linowe urzĢdzenia transportowe, dŅwigi na placach

budowy i obiekty sportowe.

Ochronħ odgromowĢ obiektw dzieli siħ na:

a) podstawowĢ

b) obostrzonĢ

c) w wykonaniu specjalnym.

Ochrona podstawowa

Rodzaj ochrony, ktry stosuje siħ dla obiektw budowlanych wymienionych charakteryzujĢcych

siħ dodatkowo nastħpujĢcymi parametrami:

a) budynki nie wystħpujĢce w zwartej zabudowanej (wolnostojĢce), o wysokoĻci powyŇej 15 m i

powierzchni ponad 500 m 2 ,

b) budynki uŇytecznoĻci publicznej, w ktrych mogĢ przebywaę ludzie w duŇych grupach

(powyŇej 50 osb),jak domy towarowe, zamkniħte obiekty sportowe, obiekty kultu

religijnego, hale targowe, banki oraz budynki zawierajĢce np. sale sprzedaŇy, sale teatralne,

sale kinowe, sale restauracyjne, bary i inne podobne,

c) budynki przeznaczone dla ludzi o ograniczonej zdolnoĻci poruszania siħ, jak np. szpitale,

sanatoria, Ňþobki, przedszkola, domy rencistw, zakþady pracy zatrudniajĢce inwalidw,

szkoþy specjalne, inne podobne,

d) obiekty o duŇej wartoĻci historycznej, materiaþowej lub kulturalnej np. budowle zabytkowe,

muzea, biblioteki, archiwa i inne podobne,

e) budynki wyŇszej uŇytecznoĻci publicznej, jak budynki pogotowia, straŇy poŇarnej, urzħdw,

administracji i inne podobne,

f) rozlegþe hale tzn. hale o wymiarach przekraczajĢcych 40 x 40 m, majĢce Ňelbetowe lub

stalowe wewnħtrzne sþupy wsporcze,

g) budynki wykonane z materiaþw þatwo zapalnych od wysokoĻci, z wyjĢtkiem

wyszczeglnionych w ppkt...c

h) obiekty do produkcji, przetwarzania i skþadowania materiaþw þatwo zapalnych,

i) obiekty nie wymienione wyŇej, ktrych wskaŅnik zagroŇenia piorunowego przekracza

wartoĻę 10 -4 .

Ochrona obostrzona

Ten rodzaj ochrony stosuje siħ dla obiektw budowlanych wymienionych w pkt. b.

Ochrona w wykonaniu specjalnym

Ten rodzaj ochrony stosuje siħ dla wysokich kominw kolejek linowych oraz obiektw

sportowych.

Obiekty budowlane nie wymagajĢce ochrony

Nie wymagajĢ ochrony odgromowej nastħpujĢce obiekty:

a) usytuowane w strefie ochronnej sĢsiadujĢcych obiektw,

b) budynki o wysokoĻci nie przekraczajĢcej 25 m, usytuowane w zwartej zabudowie a nie

wyszczeglnione wyŇej,

c) obiekty, dla ktrych wskaŅnik zagroŇenia piorunowego jest mniejszy niŇ 10 -5 .

OkreĻlenie wskaŅnika zagroŇenia piorunowego

WskaŅnik zagroŇenia piorunowego obiektu budowlanego áWÑ ujmuje prawdopodobieıstwo

trafienia piorunu obiektu i wywoþanie w nim szkody.

WskaŅnik ten naleŇy obliczaę wg wzoru:

w ktrym:

i - wspþczynniki uwzglħdniajĢce liczb ludzi w obiekcie oraz poþoŇenie obiektu,

- roczna għstoĻę powierzchniowa wyþadowaı piorunowych [ m 2 ],

- powierzchnia rwnowaŇna zbierania wyþadowaı przez obiekt [ m 2 ],

- prawdopodobieıstwo wywoþania szkody przez wyþadowanie piorunowe.

NaleŇy przyjmowaę nastħpujĢce wartoĻci wspþczynnikw i :

n = 1 dla obiektw, w ktrych przewiduje siħ przebywanie nie wiħcej nic 1 czþowieka na 10[m 2 ]

powierzchni,

n = 2 przy wiħkszej liczbie ludzi w obiekcie,

m = 0,5 dla budynkw w zwartej zabudowie,

m = 1 dla pozostaþych obiektw.

Dla għstoĻci powierzchniowej wyþadowaı N naleŇy przyjmowaę wartoĻci:

N = 1,8 * 10 -6 m -1 dla terenw o szerokoĻci geograficznej powyŇej 51ø30',

N = 2,5 * 10 -6 m -1 dla pozostaþych terenw kraju.

Powierzchniħ rwnowaŇnĢ A okreĻla siħ wg wzoru:

w ktrym:

S Î powierzchnia zajmowana przez obiekt [m 2 ],

1 Î dþugoĻę poziomego obrysu obiektu [m],

h Î wysokoĻę obiektu, m.

UWAGA! Dla obiektw o wysokoĻci h mniejszej niŇ 10 m naleŇy przyjmowaę h = 10 m.

Prawdopodobieıstwo wywoþania szkody p okreĻla siħ wg wzoru

w ktrym:

R, Z i K Î wspþczynniki uwzglħdniajĢce rodzaj (R), zawartoĻę (Z) i konstrukcjħ (K) obiektu, o

wartoĻci wg tablicy 1.

eee

Budynki mieszkalne, administracyjne itp.

0,10

Budynki gospodarstwa wiejskiego i obiektw przemysþowych 0,13

Kotþownie, stacje pomp itp.

0,14

WyposaŇenie typowe dla budynkw mieszkalnych,

biurowych, usþugowych itp.

0,010

WyposaŇenie obiektw przemysþowych do produkcji i

skþadowania materiaþw niepalnych lub trudno zapalnych

0,015

Zwierzħta hodowlane w gospodarstwach rolnych

0,020

Konstrukcja obiektu oraz pokrycie dachu wykonane z

materiaþw niepalnych

0,005

Konstrukcja obiektu lub pokrycia dachu wykonane z

materiaþw trudno zapalnych

0,010

W zaleŇnoĻci od wartoĻci wskaŅnika áWÑ ustala siħ trzy stopnie zagroŇenia piorunowego:

I. - W±5*10 -5 - zagroŇenie maþe, ochrona zbħdna,

II. - 5*10 -5 ±W±10 -4 - zagroŇenia Ļrednie, ochrona zalecana,

III. - W>10 -4

- zagroŇenia duŇe, ochrona wymagana.

Wymagania oglne dotyczĢce ochrony odgromowej obiektw budowlanych

CzħĻci skþadowe urzĢdzenia piorunochronnego.

UrzĢdzenie piorunochronne skþada siħ z nastħpujĢcych czħĻci:

a) zwodw,

b) przewodw odprowadzajĢcych,

c) przewodw uziemiajĢcych,

d) uziomw,

e) zaciskw kontrolnych uziomw indywidualnych oraz uziomw wspomagajĢcych.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: