TWN ED 2014 15 WYKL10 char udarowe, politechnika PśK, Technika wysokich napieć

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKAKatedra Urządzeń Elektrycznych i Techniki ŚwietlnejCzęść IIPrzepięcia i ochronaprzeciwprzepięciowaWykład 105. Ochronaprzeciwprzepięciowacd.Charakterystyki udarowei koordynacja izolacji5.3. Ochrona odgromowa budowliKażdy obiekt budowlany jest narażony na uszkodzenia związane z wyładowaniamiatmosferycznymi. 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 określonestraty. Ochrona odgromowa powinna zapewnić ograniczenie tych strat do poziomuakceptowalnego. Wymieniona norma powyższa podaje następujące podstawowe typyuszkodzeń: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 impulsupiorunowego (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 jegoaktywności).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 wystąpieniastrat jest mniejsze od z góry określonego w normie ryzyka tolerowanego.RRTTab. 5.3. Ryzyko tolerowaneRodzaje stratStrata życia ludzkiego lub trwałe kalectwo (R1)Strata usługi publicznej (R2)Strata dziedzictwa kulturowego (R3)RT(rok–1)10–510–310–3Ryzyko tolerowane R4 wynika z rachunku ekonomicznego.Jednym ze środków służących zmniejszaniu ryzyka jest ochrona odgromowa budynkówktórej podział przedstawia poniższa tabela.Tabela 5.4. Ochrona odgromowa budynków - podziałochrona zewnętrznaochrona wewnętrznazwody naturalnezwody sztuczneekwipoten-urządzeniaodstępycjalizacjaochronnezbrojenia pokrycia metalowe izolowane nieizolowane5.3.1. Ochrona zewnętrznaWedług normy PN-EN 62305-3:2009 ochronę zewnętrzną i wewnętrzną określa się nazwąLPS(LightningProtection System)– w języku polskim nazwa urządzenie piorunochronne jest corazczęściej zastępowana skrótem LPS. Urządzenia piorunochronne (LPS) dzieli się na cztery klasyróżniące się parametrami niezbędnymi do zaprojektowania zewnętrznej instalacji odgromowej.Jednocześnie związane z tymi klasami poziomy ochrony (LPL -Lightning Protection Level)określają parametry prądu piorunowego pozwalające na zaprojektowanie ochrony wewnętrznej.ochrona podwójnapowierzchniapalnaRys. 5.22. Rozwiązania zwodów: 1 – zwódpoziomy niski, 2 – zwód pionowy nieizolo-wany, 3 – izolowany, 4 – poziomy podwyż-szony, 5 - zwód poziomy izolowany, 6 –przewód odprowadzający, 7 - uziomWybór miejsca umieszczenia i gęstości rozmieszczenia zwodów poziomych i pionowych związane jest zokreśleniem stref chronionych przed bezpośrednim uderzeniem pioruna. Wg normy taka strefa ochronyodgromowej oznaczona jest jakoLPZ 0B(LightningProtection ZoneB). Są trzy metody wymiarowaniazwodów przez wyznaczanie stref ochronnych:1. Metoda kąta ochronnego (osłonowego),2. Metoda toczącej się kuli,3. Metoda oczkowa.Metoda kąta ochronnegoMetoda kąta ochronnego jest stosowana do budynków o prostych kształtach, ale podlega pokazanymna rysunku 5.23 ograniczeniom wysokości zwodu.Metoda ta polega na umieszczeniu chronionego obiektu w strefie ochronnej zwodu pionowego lubkilku zwodów pionowych (także poziomych). Kąt osłonowy wyznacza się z krzywychprzedstawionych na rysunku 5.23. Wartości kątów ochronnych zależą od klasy urządzeniapiorunochronnego i wysokości zwodów.Rys. 5.23. Wyznaczanie wartości kątówosłonowych w zależności od klasy LPS [ Pobierz całość w formacie PDF ]