جهاز الحماية من الصواعق

تتكون أجهزة الحماية من الصواعق (قضبان الصواعق) من قضبان مانعة للصواعق مثبتة على أعمدة أو مباشرة على مبنى ، وموصلات سفلية وأقطاب تأريض.

قضبان البرق

تدرك قضبان الصواعق ضربة صاعقة مباشرة. حسب التصميم ، يمكن أن تكون على شكل قضيب (مثبتة على دعامات) أو كبل (معلقة فوق الكائن المحمي).

يمكن أيضًا استخدام شبكة ملحومة من سلك فولاذي بقطر 6-8 مم ، بخلايا 6 × 6 مم ، موضوعة على السطح أو تحت طبقة من العزل غير القابل للاحتراق كقضيب مانع للصواعق.

موانع الصواعق مصنوعة من الفولاذ من أي فئة وملامح ذات مقطع عرضي لا يقل عن 100 مم 2 (أصغر قطر هو 12 مم). الحد الأدنى لطول المحطة الهوائية هو 200 ملم. الطول الأكثر عقلانية هو 1-1.5 متر ، وتظهر الهياكل النموذجية لقضبان الصواعق في الشكل. 1.

أرز. 1. تصاميم قضبان الصواعق: أ - من الصلب المستدير. ب - مصنوعة من أسلاك الفولاذ. ه - من أنبوب فولاذي ؛ ز - من قطاع الصلب ؛ د زاوية الصلب

قضبان الصواعق مجلفنة أو مطلية للحماية من التآكل. لا حاجة لطلاء نحاسي أو طلاء ذهبي وفضي على طرف مانع الصواعق.

قضبان الصواعق المتصلة بشبكة الاتصال مصنوعة من أسلاك فولاذية مجلفنة متعددة الأسلاك مع مقطع عرضي لا يقل عن 35 مم 2 (قطرها حوالي 7 مم) ، ممتدة على جسم ممدود محمي. من الضروري توصيل قضبان الصواعق بالموصلات السفلية عن طريق اللحام.

يدعم

يمكن تصنيع دعامات قضبان الصواعق القائمة بذاتها من الفولاذ والخشب المطهر والخرسانة المسلحة. يُسمح باستخدام جذوع الأشجار التي تنمو على مسافة 5-10 أمتار من الموقع المحمي كدعم لقضبان الصواعق (الشكل 2).

أرز. 2. حماية المبنى من الصواعق باستخدام مانعة الصواعق مثبتة على شجرة

بالنسبة للأجسام من الفئة الثانية والثالثة للحماية من الصواعق بدرجات مقاومة الحريق III و IV و V ، يمكن استخدام الأشجار التي تنمو على مسافة أقل من 5 أمتار من المباني أو الهياكل كدعامات لقضبان الصواعق ، إذا كان أحد الشروط التالية تم استيفاء:

1. على طول جدار المبنى المحمي مقابل الشجرة ، وعلى طول ارتفاع المبنى بالكامل ، يتم وضع سلك ، يتم دفن طرفه السفلي في الأرض ومتصل بقطب التأريض ؛

2. من مانع الصواعق مثبت على شجرة ، يتم إلقاء السلك إلى أسفل إلى شجرة أخرى تقع على مسافة تزيد عن 5 أمتار من المبنى المحمي. ينزل السلك النازل من هذه الشجرة ويتصل بالقطب الكهربائي الأرضي.

بالنسبة للأشجار المجهزة وغير المجهزة بقضبان الصواعق ، يجب قطع الفروع من جانب المنزل على مسافة لا تقل عن 3 أمتار من المبنى.

الأسلاك السفلية

الموصلات السفلية هي موصلات تربط القضبان أو قضبان الصواعق بشبكة سلسة أو شبكة فاصل هواء على السطح بموصل تأريض.

يُسمح باستخدام الهياكل المعدنية كموصلات سفلية: أعمدة ، تعزيز طولي للأعمدة الخرسانية المسلحة ، مواسير حريق ، أنابيب ، إلخ.

يجب وضع الموصلات السفلية بعيدًا عن مداخل المبنى حتى لا يتمكن الأشخاص من لمسها.

يجب أن تكون مجلفنة أو مطلية للحماية من التآكل. يوصى بوضعها على طول المبنى المحمي على طول أقصر مسار لنظام التأريض الكهربائي. يجب لحام جميع مفاصل الموصلات السفلية ووصلاتها بالموصلات الأرضية.

أرز. 3. بناء الموصل بين السلك السفلي وقطب التأريض: أ - السلك السفلي مصنوع من شريط فولاذي. ب - سلك فولاذي دائري لأسفل

يمكن تحديد قيمة مقاومة النبضة لقطب التأريض من قيمة مقاومة تيار تردد الطاقة بالصيغة:

حيث α هو معامل النبضة ، اعتمادًا على حجم تيار البرق وطول الموصلات الأفقية لنظام القطب الأرضي والمقاومة المحددة للتربة ؛ R ~ - مقاومة انتشار تيار تردد القدرة.

يتم تحديد نوع مفتاح التأريض بناءً على المقاومة المحددة للتربة وقيمة المقاومة المطلوبة ،

إذا كان يوجد بالقرب من الهيكل المحمي (على مسافة 25-35 مترًا) تأريض وقائي مخصص للتركيبات الكهربائية ، على سبيل المثال ، تأريض محطة فرعية ، فيجب أيضًا استخدامه للأغراض الحماية من الصواعق للمباني… في معظم الحالات ، تكون مقاومة الأرض الواقية أقل من المقاومة المطلوبة للحماية من الصواعق.

مثال. من الضروري اختيار جهاز تأريض لقضيب الصواعق لحماية المبنى السكني. التربة طينية ذات محتوى رطوبة عادي.

وفقًا لبيانات مقاومة التربة ، نجد أن التربة الطينية ρ = 40 - 150 أوم • م. نأخذ متوسط ​​قيمة 100 أوم • م.

وفقًا للجدول المرجعي ، نجد أن الكائن المحمي ينتمي إلى الفئة الثالثة للحماية من الصواعق ، وبالتالي يجب ألا تزيد مقاومة النبضات لقطب التأريض عن 20 أوم:

Rp <20 أوم

نختار لـ p = 100 أوم • م مقاومة قطب التأريض ، بالقرب من 20 أوم.

الأقرب والأكثر ملاءمة من وجهة نظر التثبيت هي أجهزة التأريض وفقًا للرسم 2 ؛ مفتاح تأريض ثنائي الأرض مصنوع من قضبان بقطر 10-16 مم أو زوايا 40 × 40 × 4 مم وطول 2.5 متر على مسافة 3 أمتار من بعضها البعض ، متصل بشريط فولاذي بأبعاد 40 × 4 مم على عمق 0.8 م ( المقاومة R (2) ~ = 15-14 أوم) ، أو وفقًا للرسم 7: مفتاح تأريض أفقي مصنوع من شريط 40 × 4 مم بطول 5-10 م على عمق 0.8 متر مع تغذية إلى الوسط (المقاومة R (7) ~ = 12-19 أوم). بالنسبة للخيار الأول ، تحتاج إلى إيجاد عامل الاندفاع من جداول البحث.

بالنسبة إلى ρ = 100 أوم • m α = 0.7

للتأريض وفقًا للرسم التخطيطي 2: R (2) n = α • R (2) ~ = 10.5 أوم.

بالنسبة لمفتاح التأريض وفقًا للرسم البياني 7 ، لا يؤخذ معامل النبض في الاعتبار ، لذلك: R (7) n = R (7) ~ = 19 أوم بطول 5 أمتار (أو 12 أوم بطول 10 أمتار).

في كلتا الحالتين ، يتم توفير مقاومة التأريض اللازمة. نحن نقبل الخيار وفقًا للرسم 2 باعتباره أقل كثافة للعمالة ويعطي بعض هامش الأمان. إذا كانت هناك ، وفقًا للظروف المحلية ، صعوبات في قيادة زاوية أو شد الأقطاب الكهربائية بقضبان مستديرة ، فمن المقبول تمامًا تأريض قضيب الصواعق وفقًا للرسم 7 (طول الشريط 5-10 م).