TWN ED 2011 WYKL10 char udar, Polibuda, Archiwum, Technika Wysokich Napięć
[ Pobierz całość w formacie PDF ]POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA
Katedra Urządzeń Elektrycznych i Techniki Świetlnej
Część II
Przepięcia i ochrona
przeciwprzepięciowa
Wykład 10
5. Ochrona
przeciwprzepięciowa
cd.
Charakterystyki udarowe
i koordynacja izolacji
5.3. Ochrona odgromowa budowli
Każdy obiekt budowlany jest narażony na uszkodzenia związane z wyładowaniami
atmosferycznymi. Rodzaj i rozległość uszkodzeń zależy od miejsca uderzenia pioruna.
Zgodnie z normą PN-EN 62305-1:2008 definiuje się następujące źródła uszkodzeń:
S1
– uderzenie bezpośrednie w budynek,
S2
– uderzenie w pobliżu budynku,
S3
– uderzenie w instalacje wprowadzane do budynku,
S4
– uderzenie obok wprowadzanych do budynku instalacji.
Uderzenia pobliskie niosą mniejsze zagrożenia ale zdarzają się nieporównywalnie częściej.
Źródła te mogą być przyczyną różnego rodzaju uszkodzeń z którymi związane są określone
straty. Ochrona odgromowa powinna zapewnić ograniczenie tych strat do poziomu
akceptowalnego. Wymieniona norma powyższa podaje następujące podstawowe typy
uszkodzeń:
D1
– porażenie istot żywych wskutek napięć krokowych i dotykowych,
D2
– uszkodzenie fizyczne pod wpływem prądu piorunowego, łącznie z iskrzeniem
(pożar, wybuch, uszkodzenie mechaniczne, uwolnienie chemikaliów);
D3
– awarię urządzeń wewnętrznych wskutek działania elektromagnetycznego impulsu
piorunowego (
LEMP
– lightning electromagnetic impulse),
i następujące straty z nimi związane;
L1
– utrata życia ludzkiego;
L2
– utrata usług publicznych;
L3
– utrata dziedzictwa kulturowego;
L4
– straty materialne (obiektu i jego zawartości, urządzenia usługowego i jego
aktywności).
Z każdy typem straty związane jest ryzyko jej poniesienia.
R1
- ryzyko straty życia ludzkiego.
R2
- ryzyko straty usługi publicznej.
R3
- ryzyko straty dziedzictwa kulturowego.
R4
- ryzyko straty wartości ekonomicznej.
Prawidłowo dobrana ochrona odgromowa to taka ochrona, przy której ryzyko wystąpienia
strat jest mniejsze od z góry określonego w normie ryzyka tolerowanego.
R R
T
Tab. 5.3. Ryzyko tolerowane
Rodzaje strat
R
T
(rok
–1
)
10
–5
Strata życia ludzkiego lub trwałe kalectwo (R1)
10
–3
Strata usługi publicznej (R2)
10
–3
Strata dziedzictwa kulturowego (R3)
Ryzyko tolerowane R4 wynika z rachunku ekonomicznego.
Jednym ze środków służących zmniejszaniu ryzyka jest ochrona odgromowa budynków
której podział przedstawia poniższa tabela.
Tabela 5.4. Ochrona odgromowa b
udynków - podział
ochrona zewnętrzna
ochrona wewnętrzna
zwo
dy naturalne
zwody sztuczne
ekwipoten-
cjalizacja
urządzenia
ochronne
odstępy
zbrojenia
pokrycia metalowe
izolowane
nieizolowane
5.3.1. Ochrona zewnętrzna
Według normy PN-EN 62305-3:2009 ochronę zewnętrzną i wewnętrzną określa się nazwą
LPS
(
L
ightning
P
rotection
S
ystem) – w języku polskim nazwa urządzenie piorunochronne jest coraz
częściej zastępowana skrótem LPS. Urządzenia piorunochronne (LPS) dzieli się na cztery klasy
różniące się parametrami niezbędnymi do zaprojektowania zewnętrznej instalacji odgromowej.
Jednocześnie związane z tymi klasami poziomy ochrony (
LPL
-
L
ightning
P
rotection
L
evel)
określają parametry prądu piorunowego pozwalające na zaprojektowanie ochrony wewnętrznej.
ochrona podwójna
powierzchnia
palna
Rys. 5.22. Rozwiązania zwodów: 1 – zwód
poziomy niski, 2 – zwód pionowy nieizolo-
wany, 3 – izolowany, 4 – poziomy podwyż-
szony, 5 - zwód poziomy izolowany, 6 –
przewód odprowadzający, 7 - uziom
Wybór miejsca umieszczenia i gęstości rozmieszczenia zwodów poziomych i pionowych związane jest z
określeniem stref chronionych przed bezpośrednim uderzeniem pioruna. Wg normy taka strefa ochrony
odgromowej oznaczona jest jako
LPZ 0
B
(
L
ightning
P
rotection
Z
one 0
B
). Są trzy metody wymiarowania
zwodów przez wyznaczanie stref ochronnych:
1. Metoda kąta ochronnego (osłonowego),
2. Metoda toczącej się kuli,
3. Metoda oczkowa.
Metoda kąta ochronnego
Metoda kąta ochronnego jest stosowana do budynków o prostych kształtach, ale podlega pokazanym
na rysunku 5.23 ograniczeniom wysokości zwodu.
Metoda ta polega na umieszczeniu chronionego obiektu w strefie ochronnej zwodu pionowego lub
kilku zwodów pionowych (także poziomych). Kąt osłonowy wyznacza się z krzywych
przedstawionych na rysunku 5.23. Wartości kątów ochronnych zależą od klasy urządzenia
piorunochronnego i wysokości zwodów.
Rys. 5.23. Wyznaczanie wartości kątów
osłonowych w zależności od klasy LPS
[ Pobierz całość w formacie PDF ]