1
GROMOBRANSKA INSTALACIJA
2
•
Primarna funkcija-
zaštita ljudi i imovine od razarajućih dejstava atmosferskih pražnjenja
•
Pri projektovanju je potrebno imati informacije o funkciji objekta, izvođenju i lokaciji objekta
•
Na osnovu IEC standarda određuje se:–
Klasa objekta
–
Procjena objekta koji se štiti
–
Nivo zaštite
3
Pražnjenja
u zemlju
u neposrednoj
blizini ulaznih
vodova
–
Mogu dovesti do
kvarova
ili–
pogrešnog
rada
elektricnih
ili
elektronickih
sistema
u objektu
zbog
induciranih
prenapona
na
vanjskim
zracnim
vodovima, koji
ulaze
u objekat.
•
Vrste
šteta
, koje
se mogu
pojaviti
kod
atmosferskih
pražnjenja, su:
–
opasnosti
po
ljude
u objektu
zbog
opasnih
napona
koraka
i dodira,
–
požar, eksplozija, mehanicka
razaranja
i zagadjivanje
okoliša, i
–
kvarovi
elektricnih
i elektronickih
uredjaja
u objektu
zbog
prenapona.
4
Rizik
•
Rizik
se definira
kao
slucajni
proces
koji
je sastavljen
od
skupa
efekata
koji su
povezani
sa
parametrima
atmosferskog
pražnjenja, karakteristikama
objekta, elementima
opreme
u objektu, instalacijama
u objektu
itd.
•
Rizik
(R) se može
definirati
preko
vjerovatnosti
godišnjih
gubitaka
u objektu
zbog
djelovanja
atmosferskih
pražnjenja
:
R=1-e-NPL
,•
gdje
je
–
N-srednji
godišnji
broj
pražnjenja
u objekt
,–
P-vjerovatnost
nastanka
štete
na
objektu
zbog
atmosferskog
pražnjenja
–
L-srednji
iznos
gubitaka.
5
Srednji
godišnji
broj
pražnjenja•
Broj
pražnjenja
N može
se procijeniti
proizvodom
gustoce
atmosferskih
pražnjenja
u
zemlju
Ng sa
ekvivalentnim
podrucjem
prihvatanja
A (ili
S) objekta
ili
ulaznog
voda.
•
Gustoca
atmosferskih
pražnjenja
u zemlju
(broj
pražnjenja
po
km2
godišnje) odredjuje
se mjerenjem
(rade se odgovarajuce
karte
sa
ucrtanim
brojem
atmosferskih
pražnjenja
Ng (izokeraunicke
karte).
•
Ako
karte
nisu
na
raspolaganju, vrijednost
Ng se može
odrediti
na
osnovi broja
grmljavinskih
dana
ili
ukupnim
trajanjem
grmljavina.
Ng=0.04 Td1.25
(broj
udara/km2 god),
–
Td-broj
dana
sa
grmljavinom
u toku
godine, uzet
iz
izokeraunicke
karte.–
Ng u funkciji
Td je dat
u sljedecoj
tabeli
6
•
Za svaku
vrstu
štete
treba:
–
procijeniti
rizik
R,–
Izabrati
odgovarajucu
vrijednost
rizika
RT
,–
izvršiti
poredjenje
R i RT
,–
ako
je R<=RT
nije
potrebno
projektirati
zaštitu
od
atmosferskog pražnjenja
,
–
ako
je R>RT trebaju
se primjeniti
mjere
zaštite
kako
bi se dobio
odnos R<=RT,
–
odabir
najefikasnije
zaštitne
mjere
u cilju
postizanja
R<=RT i to za sve štete, koje
mogu
nastati
u odnosu
na
objekt,
–
odabir
najpogodnije
zaštite
prema
propisima.
7
ODREDJIVANJE NIVOA ZAŠTITE GROMOBRANSKIH INSTALACIJA
•
Cilj
izbora
odgovarajuceg
zaštitnog
nivoa
je smanjivanje
rizika
opasnosti
od oštecenja
zbog
direktnih
atmosferskih
pražnjenja
ispod
maksimalno
dopustivog
nivoa.•
Efikasnost
gromobranske
instalacije
je:
•
Odnosno zavisi od očekivanog
broja
direktnih
atmosferskih
pražnjenja
u šticeni
objekat
(Nd) i
•
prihvatljivog
broja
atmosferskih
pražnjenja
u objekat
(Nc)
•
Faktori
u vezi
sa
analiziranim
objektom
dati
su
koeficijentima
C1, C2, C3 i C4 preko
slijedece
formule.
8
9
10
11
Projekat spoljašnje gromobranske instalacije
•
Definiše se dio objekta koji se prvi nađe na rastojanju R silaznog lidera atmosfreskog pražnjenja
Mjesto postavljanja gromobrasnke instalacije je limitirajući parametar jer zavisi od zahtijevanog nivoa zaštite i izabrane metode kojom se definiše prihvatni sistem
12
Projekat prihvatnog sistema
•
Mora biti u skladu sa zahtijevanim standardom IEC, BAS pod uslovom da se pri projektovanju koriste metode:
–
Metode zaštitnog ugla
–
Kotrljajuće kugle (sfere)
–
Mreže provodnika
13
Metoda
zaštitnog
ugla•
Provodnici prihvatnog sistema, štapne hvataljke, štapovi i žice moraju se postaviti tako da svi dijelovi objekta koji se štite budu unutar obvojne površine koja se dobije projekcijom tačaka na provodnike prihvatnog sistema nasuprot tla u svim pravcima pod uglom α
u odnu na vertikalu.
Horizontalni provodnik prihvatnog sistema je iznad tla na visini h1
.
Kada projiciramo tačke prihvatnog sistema pod uglom α
u svim pravcima dobijamo
kupu na oba kraja i to je štićena zona; pored toga horizontalni provodnik takođe štiti s obje strane formirajući površ
ACAC
14
•
Prema IEC standardu zaštitni ugao je različit za različite visine objekta
α α
s s
α-zaštitni ugao
s-razdvajanje
Pravilnim izborom visine štapne hvataljke i ugla α određena je zona koja se štiti
15
•
Sa štapnom hvataljkom koja je postavljena uz rub štiti se rub objekta i dio prostora obuhvaćen uglom α
(kada se izvrši projiciranje tačke na tlo)
•
α1 odgovara h1, α2 odgovara h2
16
Metoda mreže provodnika•
Metod
mreže
vodica
(Faradejev
kavez) sastoji
se od
horizontalnih
prihvatnih
vodica,koji
su
povezani
na
vertikalne
spusne
vodice
1.-štapna hvataljka2.-horizontalni provodnik
prihvatnog
sistema3.-spusni provodnik4.-T ukrsni
komad
5.-
ukrsni
komad6.-spajanje sa
celicnim
armaturama
objekta
od armiranog
betona
7.-ispitni spoj8.-prstenasti uzemljivac
9.-
ravni
krov
sa
fiksnom opremom
17
•
Provodnici prihvatnog sistema treba da zatvaraju poligon blizu ivica krova. Poligon prihvatnog sistema se može kompletirati i povezivanjem poprečnih provodnika tako da prihvatni sistem gradi mrežu u skladu sa standardima.
•
Vodici prihvatnog sistema treba da formiraju zatvoreni poligon sa velicinama okaca, koje su date u tabeli
18
Metoda
kotrljajuce
sfere
•
Primjenom
ovog
metoda
, sistem
prihvatnih
vodica
postavljen
je na
takav nacin
da
ni
jedna
tacka
zapremine
šticenja
objekta
ne dolazi
u kontakt
sa
sferom
radijusa
R kotrljajuci
je oko
i
na
vrhu
objekta
u svim
mogucim smjerovima.
•
Sfera
mora
da
dotice
samo
sistem
prihvatnih
vodica
•
Zaštitna zona koju osigurava zaštitni provodnik gromobranske instalacije je prostor u koji ne može prodrijeti fiktivna sfera kada je u kontaktu sa ovim provodnikom i kada se postavlja na objekat.
19
•
Fiktivnu sferu je potrebno “valjati'', postavljati oko i iznad objekta u sve moguće položaje do tla, kako bise pronašla dodirna mesta i površine na kojima se moraju postaviti elementi prihvatnog sistema, jer se na tim mestima može dogoditi udar. Na zadebljanim linijama prema slici b) potrebno je postaviti prihvatni sistem.
Skica zaštitne zone određene metodom zaštitnog ugla a) i metodom fiktivne (kotrljajuće) sfere; b)
20
•
Na vitkim
dijelovima, koji
su
viši
od
radijusa
kotrljajuce
sfere
R mogu
nastati bočna
atmosferska
pražnjenja
.
•
Svaka
bočna
tačka na
objektu
, koju
dotiče sfera
, je moguća tačka udara.Vjerovatnost
bočnih
udara
za objekte
niže
od
60 (m) je zanemariva.
•
Za
objekte
koji
su
viši
većina
pražnjenja
bi trebalo
da
pogodi
vrh
objekta, horizontalne
ivice
ili
uglove
objekta.
•
Mala je vjerovatnost
da
će se desiti
bočni
udar
(vjerovatnost
je
nekoliko procenata).
•
Obično je dovoljno
ugraditi
bočni
sistem
prihvatnih
vodiča na
gornjem
dijelu visokih
objekata
–obično na
20% vršnog
dijela
visokih
zgrada.
•
Zaštita
od
atmosferskih
prenapona
je skuplja
kada
se poluprečnik
odabrane sfere
smanjuje
(povećan nivo
zaštite).
21
•
Na sljedecoj
slici
pokazana
je zaštita
koja
se može
realizirati
sa
štapnom hvataljkom
prihvatnog
sistema
ili
jarbola
visine
ht manja
od
poluprecnika
(radijusa) fiktivne
sfere
ili,
ako
se radi
o horizontalnom
vodicu
prihvatnog sistema
na
visini
ht od
referentne
zemlje
22
•
Ako
se radi
o dva
paralelna
horizontalna
vodica
prihvatnog
sistema gromobranske
instalacije
iznad
horizontalne
ravni
( slika
6.13.) dubina
„prodiranja“
fiktivne
sfere
ispod
ravni
dva
vodica
je :
d
23
•
Sistem zaštite grmobranske instalacije se sastoji od:•
Unutrašnjeg dijela i
•
Vanjskog dijela
Vanjski dio•
Prihvata direktna atmosferska pražnjenja u objekat preko sistema prihvatnih vodiča
•
Sigurno provodi struju atmosferskog pražnjenja preko sistema spusnih vodiča
•
Odvodi struju atmosferskog pražnjenja preko sistema uzemljenja
Unutrašnji sistem
gromobraske instalacije •
Sprečava opasno iskrenje objekta povezivanjem metalnih dijelova na jednu sabirnicu za izjednačenje potencijala
•
Mogu postojati i druge mjere zaštite u slučaju pojave napona koraka i napona dodira za ljude koji se nalaze van objekta a u blizini spusnih vodiča
24
•
Minimalne vrijednosti parametara struje atmosferskog pražnjenja kao i odgovarajući radijusi (poluprečnici kotrljajućih sfera su dati u tabeli
25
Zaštita električne opreme i uređaja na krovu
•
U skladu sa ustaljenom praksom metalna oprema i uređaji montirani na krovu ne moraju se štititi kada njihove mjere ne prelaze sljedeće vrijednosti:–
Visina iznad krova 0.3 m
–
Njihova ukupna površina 1 m2
–
Njihova najduža strana 2 m
•
Izolovani aparati i uređaji montirani na krovu koji ne štrče više od 0.5 metara iznad površine prihvatnog sistema ne moraju se štiti pomoću štapnih hvataljki prihvatnog sistema
•
Dimnjaci izrađeni od izolacionog materijala moraju se zaštiti štapnom hvataljkom ili prstenom prihvatnog sistema kada se ne nalaze u zoni prihvatnog sistema
26
Prihvatni sistemi•
Gromobrasnka instalacija mora biti sposobna da izdrži naprezanja od struje atmosferskog pražnejnja
•
Krovovi od zapaljivih materijala se moraju štiti od opasnih djelovanja zagrijavanja provodnika zbog struje atmosferskog pražnjenja: prihvatni sistem se mora izvesti od materijala otpornih na koroziju kao što su bakar, aluminijum ili pocinčani čelik
•
Stubovi prihvatnog sistema blizu opreme koja se štiti namijenjeni da minimiziraju vjerovatnoću udara groma u objekte u njihovom štićenom prostoru kada je postavljena izolovana spoljašnja gromobranska instalacija
•
Na malim zgradama koje imaju krovne ivice, krovni provodnici se postavljaju po ivicama krova tako da se vode najmanje dva krovna provodnika ka spusnim vodovima na suprotnim uglovima objekta
•
Kada prirodni provodnici nisu na raspolaganju moraju se postaviti konvencionalni provodnici prihvatnog sistema na vanjsku ivicu objekta
27
Izolovana gromobranska instalacija•
Gromobranska instalacija koja je spojena na provodne elemente objekta i na sistem izjednačavanja potencijala samo na nivou zemlje definiše se kao “izolovana”
spoljašnja instalacija
•
Realizuje se korištenjem štapne hvataljke ili stuba postavljenih do objekta koji se štiti ili pomoću razapetih žica u vazduhu između stubova (na bezbjednom rastojanju)
•
U visokim objektima spusni provodnici moraju se povezivati i kružnim provodnicima na svakih 20 metara visine
Neizolovana gromobranska instalacijaU objektima sa brojnim provodnim dijelovima u spoljašnjim zidovima, prihvatni sistem i sistem uzemljenja moraju se spojiti sa provodnim dijelovima objekta na brojnim mjestima,koji se mogu koristiti i za izjednačenje potencijala.
Na taj način smanjuju se naponi usljed udara groma.
Takvi dijelovi projekta nazivaju se neizolovana gromobranska instalacija
28
•
Kao konkretan
primjer
Projekta
gromobranske
instalacije
treba
uraditi Projekat
gromobranske
instalacije
usamljenog
industrijskog
objekta
(
proizvodnja
namještaja
i skladište) cije
su
dimenzije
40x20 (m) u
tlocrtu
i visine
60 (m) .
•
Objekat
ima
4. sprata
, uradjen
je
od
armiranog
betona
sa
nosecim armirano-betonskim
stupovima. Maksimalno
rastojanje
stupova
je
15(m). U
stupovima
je
ugradjena
pocincana
FeZn
traka
(kao
spusni
vod) 25x3 (mm) koja
je
spojena
sa
prstenastim
uzemljivacem
( traka
FeZn
25x4 (mm) ) i sa
temeljnim
uzemljivacem. Krov
objekta
je
ravan
i uradjen
od
izolacionog materijala
koji
ima
, ujedno, i funkciju
zaštite
od
oborina.
•
Na krovu
se
nalaze
i kucica
za
lift i kucica
za
kablovsku
televiziju
uz
dimnjak od
opeke. Njihova
visina
ne
premašuje
5 (m).
•
Na krovu
postoje
horizontalni
oluci
na
svim
stranama
krova
koji
su
uradjeni od
pocincanog
lima koji
je
debljine
0.6 (mm) i ciji
je
obim
300 (mm). Isto
tako, postavljeni
su
i vertikalni
oluci
na
sva
cetiri
ugla
objekta
istih
dimenzija kao
i oluci
na
krovu.
•
Objekt
je
sagradjen
na
zemljištu
ciji
je
specificni
elektricni
otpor
100(m).•
U procesu
proizvodnje
fabrike-
pogona
namještaja
treba
predvidjeti
kontinuirano
napajanje
elektricnom
energijom
tj. pogon
ne
smije
ostati
bez napajanja.
•
Za
geografsko
podrucje
na
kojem
se nalazi
Objekt
(okolina
Sarajeva) sa izokeraunicke
karte
se može
ocitati
podatak
da
je
srednji
broj
dana
u godini
sa
grmljavinom
jednak
Td=30.•
Objekt
se napaja
kabelskim
vodom
PP00 a lokacija
ulaska
u Objekt
je
ista
kao
i
prikljucak
na
vodovodnu, plinsku
i kanalizacionu
mrežu.•
U blizini
Objekta
ne
postoje
nadzemni
vodovi
(didstributivne
ili
prenosne
mreže).
29
Rješenje
•
Za usamljeni objekat na ravnom zemljištu ekv površina je ograničena presjekom između površine zemlje i prave linije nagiba 1:3 koja polazi iz gornjih dijelova objekta (dodirujući ga) i koja rotira oko tog vrha.
- Očekivani broj direktnih udara
30
31
326 X tg 25°=2.8 m
33
•
Zaštitni
prostor
se odnosi
i na
prostor
oko
temelja
zgrade
, sa
dvije
strane
, i to
•
Prema
tome, može
se zakljuciti
da
ova zaštita
nije
dovoljna
a što
se može vidjeti
i iz
tabele
( objekat
viši
od
20 (m) a u zoni
zaštite
I). Može
se zakljuciti
da
je
optimalan
sistem
zaštite
od
atmosferskih
pražnjenja
preko
prihvatnog sistema
kombinacije
mreže
dimenzija
okca
5x5 (m) + kotrljajuca
fiktivna
sfera
za
spusne
vodove
koji
su
instalirani
na
dimnjaku, na
kucici
za
lift i kucici
za
kabelsku
televiziju.
•
Prihvatni
sistem
gromobranske
zaštite
, koji
je
uradjen
na
ovakav
nacin, ne treba
da
ima
i dodatne
prihvatne
hvataljke.
•
Prema
tome, željezna
krovna
konstrukcija
mora
biti
zavarena
za
armaturu nosecih
stupova
( ili
traku
FeZn
25x3 (mm) u stupu). Na prikladnoj
visini
svakog
ugla
Objekta
treba
planirati
izvod
iz
noseceg
stupa
radi
spajanja vertikalnih
oluka
na
sistem.
•
Unutar
Objekta
obavezno
planirati
izvod
za
spajanje
sabirnice
za izjednacavanje
potencijala.
34
•
Prihvatni
sistem
na
krovu, osim
obicne
štapne
hvataljke
uz
dimnjak, podrazumijeva
postavljanje
mreže
od
pocincane
trake
( prema
nacrtu)
postavljene
svakih
5 (m) , s tim
što
se treba
imati
na
umu
da
ivicne
trake mogu
biti
i oluci
ali
je
uvijek
bolje
napraviti
rješenje
sa
pocincanom
trakom.
•
Ova traka
se veže
sa
trakom
spusni
vodova
, prema
propisima, na
svakih 10 (m) tako
da
se može
reci
da
postoje
spusne
trake
svakih
10( m).
•
Drugim
rijecima, može
se zakljuciti
da
pocincana
traka
, koja
s
postavlja
u nosece
armirane
stupove, može
da
ima
funkciju
spusnog
voda. „Vanjski
spusni
vod“
treba
postaviti
na
uglovima
Objekta
kao
pocincanu
traku
FeZn 25x3 (mm) koja
se spaja
sa
uzemljivacem
(izolaciono
sigurnim
ukrsnim
spojem) i sa
temeljnim
uzemljivacem
Objekta.
35
•
Imajuci
u vidu
da
se radi
o objektu
nivoa
zaštite
I, rastojanje
spusnih
vodova se
odredjuje
preko
sljedece
tabele
(IEC 1024)
•
Imajuci
u vidu
da
je
zgrada
visoka
60 (m) (preko
20 (m)) to znaci
da
treba
, od
prizemlja
pa više, na
svakih
20 (m) horizontalno
povezati
provodnicima
sve
spusne
vodove.
•
Inace, po
propisima
se spusni
vodovi
postavljaju
na
zid
ili
uz
vertikalne oluke.
36
37
Top Related