Phóng điện sét có thể ảnh hưởng đến các tòa nhà và công trình bằng các tác động trực tiếp (tác động chính), gây hư hỏng và phá hủy trực tiếp chúng, và tác động thứ cấp thông qua các hiện tượng cảm ứng tĩnh điện và điện từ. Trong thời gian sét đánh, điện thế cao có thể được đưa vào các tòa nhà thông qua các đường dây trên không và các phương tiện liên lạc bằng kim loại khác nhau. Kênh sét có nhiệt độ cao(20.000 ° C trở lên), và khi tiếp xúc với sét, các tia lửa sinh ra và sự đốt nóng của môi trường dễ cháy đến nhiệt độ bắt lửa sẽ gây ra hỏa hoạn trong các tòa nhà và công trình kiến trúc.
Sự cần thiết phải chống sét cho khu dân cư và công trình công cộng và các cấu trúc được thiết lập theo các yêu cầu của "Hướng dẫn thiết kế và lắp đặt chống sét cho các tòa nhà và công trình" (SN 305-69), dựa trên mục đích của chúng, cường độ hoạt động của sét trong khu vực của chúng. vị trí, cũng như số lần sét đánh dự kiến mỗi năm. Hoạt động giông bão trung bình tính theo giờ trong một năm được xác định từ bản đồ trong CH 305-69 hoặc dựa trên dữ liệu từ các trạm khí tượng địa phương.
Các tòa nhà và công trình dân cư và công cộng sau đây phải được bảo vệ chống sét:
1. Các tòa nhà dân cư và công cộng hoặc các bộ phận của chúng, cao hơn mức của tòa nhà chung hơn 25 m, cũng như các tòa nhà độc lập cao hơn 30 m, cách xa mảng tòa nhà ít nhất 100 m.
2. Các công trình công cộng có bậc chịu lửa III, IV, V (nhà trẻ mẫu giáo, nhà giáo dục và ăn ngủ của trường học và trường nội trú, nhà ngủ và căng tin của viện điều dưỡng, cơ sở giải trí và trại tiên phong, nhà ngủ của bệnh viện, câu lạc bộ và rạp chiếu phim ).
3. Công trình kiến trúc có giá trị lịch sử, nghệ thuật được Nhà nước bảo vệ như di tích lịch sử, nghệ thuật.
Được chỉ định trong các đoạn văn. 1 và 2, các tòa nhà và công trình phải được bảo vệ chống sét nếu chúng nằm trong khu vực có hoạt động giông bão trung bình từ 20 giờ giông bão trở lên mỗi năm. Các tòa nhà và công trình quy định tại khoản 3 phải được bảo vệ chống sét trên toàn lãnh thổ Liên Xô.
Các tòa nhà và công trình dân cư và công cộng ở trên, theo SN 305-69, phải được bảo vệ chống sét theo loại III, tức là với thiết bị bảo vệ chống sét đánh trực tiếp và chống lại sự xuất hiện của điện thế cao thông qua giao tiếp kim loại trên mặt đất.
Độ lớn của điện trở xung của mỗi dây dẫn nối đất khỏi sét đánh trực tiếp đối với các tòa nhà dân cư và công cộng được giả định là không quá 20 ôm.
Các tòa nhà được bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp bằng các cột thu lôi, bao gồm các cột thu lôi trực tiếp nhận dòng sét, dây dẫn nối đất để chuyển hướng dòng sét xuống đất và dây dẫn xuống nối cột thu lôi với hệ thống điện cực nối đất. Các cột thu lôi được chia theo vị trí của chúng thành các giá đỡ độc lập và được lắp đặt trực tiếp trên tòa nhà hoặc công trình; theo loại cột thu lôi - thanh, cáp và đặc biệt; theo số lượng cột thu lôi cùng hoạt động trên một cấu trúc - thành đơn, đôi và nhiều. Nếu vì lý do kiến trúc, việc lắp đặt cột thu lôi trên một tòa nhà là không thể chấp nhận được, thì việc chống sét cho các tòa nhà có thể được thực hiện bằng cách sử dụng lưới nối đất bằng kim loại. Để làm điều này, sử dụng một sợi dây thép có đường kính 6-8 mm, được cố định trên mái nhà dưới dạng lưới hiếm. Lưới chống sét phải có các ô có diện tích không quá 150 x2, tức là có kích thước 12 x 12 hoặc 6 x 24 m, lưới này có ít nhất hai cạnh đối diện chúng được kết nối với dây dẫn nối đất bằng dây dẫn xuống làm bằng cùng một dây và đặt dọc theo tường của các tòa nhà. Nếu tòa nhà được bảo vệ được lợp bằng thép lợp, thì không cần thiết phải bố trí các cột thu lôi đặc biệt. Xung quanh tòa nhà dọc theo mái hiên, cần đặt một sợi dây thép có đường kính 6 mm và cố định nó vào mái kim loại ít nhất 15-20 m một lần, đồng thời lắp đặt các dây dẫn dòng điện từ dây này đến các điện cực nối đất. Dây dẫn xuống được gắn chặt vào mái nhà bằng kẹp bu lông hoặc bằng cách hàn. Khói lửa nhô lên trên mái nhà ống thông gió cần trang bị các thanh thu lôi làm bằng dây thép có đường kính 6-8 mm nhô ra phía trên đường ống 30 cm với kết nối của chúng với mái nhà nối đất. Trên các đường ống kim loại, thiết bị thu lôi là không cần thiết, nhưng các đường ống và dây kim loại buộc chặt chúng phải được kết nối chắc chắn với mái nhà hoặc điện cực nối đất. Các thanh thu lôi của cột thu lôi được làm bằng các thanh thép có kích thước và hình dạng mặt cắt khác nhau với lớp bảo vệ chống ăn mòn. Diện tích tối thiểu của cột thu lôi ít nhất phải là 100 mm2, tương ứng với thép tròn đường kính 12 mm, dải 35 X 3 mm, bo góc 20 x 20 x 3 mm hoặc ống dẫn khí có đầu dẹt và hàn tự do. kết thúc. Cột thu lôi của cột thu lôi dây xích phải được làm bằng cáp thép mạ kẽm nhiều dây có tiết diện ít nhất là 35 mm2 (đường kính 7 mm). Dây dẫn xuống phải được làm bằng thép có tiết diện 25-35 mm2 bằng dây thép (thanh dây) có đường kính ít nhất 6 mm hoặc thép phẳng, vuông và các dạng khác. Dây dẫn xuống của cột thu lôi bằng cáp phải được làm bằng cáp có tiết diện ít nhất là 35 mm2 hoặc dây thép có đường kính ít nhất là 6 mm.
Trong mọi trường hợp, nên sử dụng các kết cấu kim loại của các tòa nhà và công trình được bảo vệ (cột, giàn, khung, lối thoát hiểm, thanh dẫn kim loại cho thang máy, v.v.) làm dây dẫn xuống. Trong trường hợp này, cần đảm bảo tính liên tục của kết nối điện trong các mối nối của kết cấu và phụ kiện, theo quy luật, được đảm bảo bằng hàn. Cốt thép dự ứng lực của cột, kèo bê tông cốt thép và các kết cấu bê tông cốt thép khác không thể đóng vai trò là dây dẫn xuống.
Nếu các tòa nhà có tầng trên cùng được làm bằng giàn kim loại, việc lắp đặt các cột thu lôi hoặc áp đặt lưới chống sét là không cần thiết. Trong trường hợp này, các giàn được kết nối bằng dây dẫn xuống với dây dẫn nối đất. Trong mọi trường hợp, cho phép kết hợp công tắc nối đất để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp, nối đất bảo vệ thiết bị điện và công tắc nối đất để bảo vệ chống cảm ứng tĩnh điện.
Nếu tòa nhà có chiều rộng từ 100 m trở lên và được bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp bằng cột thu lôi lắp trên tòa nhà, lưới chống sét hoặc sử dụng mái kim loại, thì ngoài các điện cực nối đất bên ngoài, nên lắp đặt thêm các điện cực nối đất để cân bằng tiềm năng bên trong tòa nhà. Các công tắc nối đất này được chế tạo dưới dạng các dải thép dài đặt cách nhau không quá 60 m và dọc theo chiều rộng của tòa nhà. Các dải được chấp nhận có tiết diện ít nhất 100 mm2 và được đặt trong lòng đất ở độ sâu ít nhất 0,5 m, mỗi điện cực nối đất được nối các đầu của nó với các đường viền bên ngoài của điện cực nối đất để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp , và cũng được kết nối với một bước không quá 60 m với dây dẫn xuống từ cột thu lôi.
Tùy thuộc vào vị trí trong lòng đất và hình dạng của các điện cực, các điện cực nối đất được chia thành các loại sau:
lõm - từ dải hoặc thép tròn. Chúng được đặt nằm ngang trên đáy hố dưới dạng các phần tử hoặc đường viền mở rộng dọc theo chu vi của móng;
dọc - từ thép thanh thép tròn bắt vít theo chiều dọc và thanh truyền động từ thép góc và ống thép. Các điện cực bắt vít có chiều dài 4,5-5 m và chiều dài 2,5-3 m, đầu trên của điện cực nối đất thẳng đứng nhô lên 0,5-0,6 m so với mặt đất;
ngang - từ dải hoặc thép tròn. Chúng được đặt nằm ngang ở độ sâu 0,6-0,8 m so với bề mặt trái đất với một hoặc nhiều tia phát ra từ một điểm mà dây dẫn xuống được kết nối;
kết hợp - kết hợp các điện cực nối đất dọc và ngang thành một hệ thống chung.
Thiết kế của dây dẫn nối đất được thông qua tùy thuộc vào điện trở xung cần thiết, có tính đến điện trở cụ thể của đất và sự thuận tiện khi thực hiện công việc khi đặt chúng. Trong SN 305-69, các thiết kế điển hình của điện cực nối đất và giá trị điện trở của chúng đối với dòng điện đi qua được đưa ra. Tất cả các kết nối của các điện cực nối đất giữa chúng và với các dây dẫn xuống chỉ được thực hiện bằng cách hàn với chiều dài bước hàn ít nhất là sáu đường kính của dây dẫn tròn được hàn. Kết nối bắt vít chỉ có thể được sử dụng khi lắp đặt các điện cực nối đất tạm thời.
Các ống thẳng đứng phi kim loại của nhà nồi hơi và xí nghiệp, tháp nước, tháp lửa cao từ 15 m trở lên được bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp. Trong trường hợp này, độ lớn của điện trở xung của các điện cực nối đất được giả định là 50 ôm cho mỗi TOKOOTEOD. Đối với các đường ống cao tới 50 m, một cột thu lôi và một dây dẫn xuống bên ngoài được lắp đặt. Với chiều cao đường ống trên 50 m thì chấp nhận ít nhất hai cột thu lôi và dây dẫn xuống nằm đối xứng dọc theo đường ống. Các ống có chiều cao từ 100 m trở lên dọc theo chu vi của đầu trên được cung cấp một vòng thép có tiết diện ít nhất 100 mm2, được hàn ít nhất hai dây dẫn xuống. Các vòng tương tự được lặp lại dọc theo chiều cao của đường ống cứ sau 12 m.
Các ống, tháp và tháp kim loại không yêu cầu lắp đặt các cột thu lôi và dây dẫn xuống riêng biệt, chỉ cần kết nối chúng với hệ thống điện cực nối đất là đủ.
Các tác phẩm điêu khắc và đài tưởng niệm bằng kim loại (di tích lịch sử và nghệ thuật) phải được kết nối với dây dẫn nối đất có điện trở xung không quá 20 ôm.
Vùng bảo vệ là không gian xung quanh cột thu lôi, trong đó tòa nhà hoặc cấu trúc được bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp. Đủ độ tin cậy để bảo vệ một vật thể khỏi sét đánh trực tiếp sẽ chỉ khi tất cả các bộ phận của nó nằm trong vùng này. Vùng bảo vệ có thể được tính toán bằng phương pháp phân tích và đồ họa bằng cách sử dụng các công thức và biểu đồ. Vùng bảo vệ có thể được hình thành bởi các thanh thu lôi đơn, đôi và nhiều thanh, cũng như các thanh thu lôi dây đơn và đôi.
Cơm. 4. Vùng bảo vệ bốn cột thu lôi trong phương án
Chiều cao của các cột thu lôi được xác định bằng biểu đồ khá chính xác và không cần tính toán toán học. Ví dụ, để tìm chiều cao của cột thu lôi dây đôi trong Hình. Hình 5 cho thấy một ký hiệu được xây dựng theo cách mà chiều cao của các cột thu lôi h được xác định tùy thuộc vào khoảng cách giữa các cột thu lôi a và giá trị h0, là chiều cao nhỏ nhất của vùng bảo vệ giữa hai cột thu lôi ( chiều cao của tòa nhà được bảo vệ) - r
Chiều cao kết quả của các giá đỡ cột thu lôi phải được tăng lên bằng chiều cao của thanh treo, tùy thuộc vào chiều dài của nhịp. Các biểu đồ được đưa ra trong SN 305-69 cũng có thể xác định chiều cao của các cột thu lôi dây đơn và đôi, cũng như các cột thu lôi dây đơn và đôi cao tới 60 m.
Bảo vệ chống lại sự trôi dạt của điện thế cao (nước dâng trong khí quyển) được bố trí như sau. Trên các dây bên ngoài của đường dây điện có điện áp lên đến 1000 V, quá điện áp xảy ra do sét đánh và do việc đưa điện thế cao qua dây dẫn vào các tòa nhà, có thể xảy ra hỏa hoạn, tai nạn với người và động vật. Điều này có thể được ngăn chặn bằng cách lắp đặt các thiết bị chống sét, khe hở tia lửa (5-8 mm) trên đường dây hoặc bằng cách nối đất các móc và chốt của chất cách điện của dây pha và dây của đài phát thanh, điện thoại và các mạng khác. Việc bảo vệ như vậy là bắt buộc đối với trường học, nhà trẻ, câu lạc bộ, bệnh viện và các tòa nhà khác có đông người. Các móc trên cột điện phải được nối đất bằng dây dẫn xuống làm bằng dây có đường kính 5-6 mm, quấn quanh các móc và bằng cách nối dây trung tính với đầu nối đất bằng kẹp bu lông đóng hộp.
Nếu các đầu vào đi đến các cơ sở phụ trợ (nhà kho, nhà kho, v.v.), thì việc bảo vệ các giá đỡ phải được thực hiện cho mỗi 5 đầu vào cho người tiêu dùng, xen kẽ chúng với các giá đỡ không được bảo vệ. Khoảng cách giữa các giá đỡ được bảo vệ không được vượt quá 200 m (5-6 nhịp). Lối vào tòa nhà có thể được thực hiện từ một giá đỡ không được bảo vệ, với điều kiện là nó sẽ ở khoảng cách không quá 30 m so với giá đỡ được bảo vệ.
Các biện pháp bảo vệ này có thể không được thực hiện nếu mạng hạ thế được che chắn khỏi sét đánh bởi cây cao, tòa nhà, v.v., hoặc nằm ở khu vực không bị sét đánh. Khả năng từ chối thực hiện bảo vệ quy định trong từng trường hợp riêng lẻ phải được quyết định bởi các tổ chức vận hành hoặc thiết kế cùng với đại diện của các tổ chức giám sát năng lượng. Để ngăn chặn ăng-ten vô tuyến tạo ra điện thế cao, cần đặt một dây dẫn dòng điện dọc theo mỗi giá đỡ với một đầu được nối với điện cực nối đất và đầu còn lại nằm cách cáp ăng-ten 10-12 mm.
Không cần bảo vệ các tòa nhà dân cư và công cộng khỏi tác động thứ cấp của sét.
BỘ NĂNG LƯỢNG VÀ ĐIỆN KHÍ LIÊN XÔ
Nhà phát triển Viện Năng lượng Nghiên cứu Nhà nước. G.M. Krzhizhanovsky
Hướng dẫn thiết bị chống sét cho các tòa nhà và công trình. RD 34.21.122-87
Hướng dẫn thiết lập một bộ các biện pháp và thiết bị để đảm bảo an toàn cho con người (động vật trang trại), bảo vệ các tòa nhà, công trình, thiết bị và vật liệu khỏi các vụ nổ, hỏa hoạn, phá hủy khi tiếp xúc với sét. Hướng dẫn này là bắt buộc đối với tất cả các bộ và ban ngành.
Được thiết kế cho các chuyên gia thiết kế tòa nhà và cấu trúc.
LỜI TỰA
Các yêu cầu của Hướng dẫn này là bắt buộc đối với tất cả các bộ và ban ngành.
tập lệnh phức tạp cần thiết các biện pháp và thiết bị được thiết kế để đảm bảo an toàn cho con người (động vật trang trại), bảo vệ các tòa nhà, công trình, thiết bị và vật liệu khỏi các vụ nổ, hỏa hoạn và phá hủy có thể xảy ra dưới ảnh hưởng của sét.
Hướng dẫn phải được tuân thủ khi phát triển các dự án cho các tòa nhà và cấu trúc.
Hướng dẫn này không áp dụng cho việc thiết kế và lắp đặt chống sét cho đường dây điện, phần điện của nhà máy điện và trạm biến áp, mạng liên lạc, ăng ten đài phát thanh và truyền hình, điện báo, đường dây điện thoại và đài phát thanh, cũng như các tòa nhà và công trình có hoạt động có liên quan đến việc sử dụng, sản xuất hoặc lưu trữ thuốc súng và chất nổ.
Hướng dẫn này quy định các biện pháp chống sét được thực hiện trong quá trình xây dựng và không loại trừ việc sử dụng các phương tiện chống sét bổ sung bên trong tòa nhà và cấu trúc trong quá trình tái thiết hoặc lắp đặt thêm thiết bị công nghệ hoặc điện.
Khi phát triển các dự án của các tòa nhà và công trình, ngoài các yêu cầu của Hướng dẫn, các yêu cầu thực hiện chống sét của các tiêu chuẩn, quy tắc, hướng dẫn hiện hành khác, tiêu chuẩn nhà nước.
Với sự ra đời của Hướng dẫn này, "Hướng dẫn thiết kế và lắp đặt chống sét cho các tòa nhà và công trình" SN 305-77 trở nên vô hiệu.
1. QUY ĐỊNH CHUNG
1.1. Theo mục đích của các tòa nhà và công trình, nhu cầu chống sét và loại của nó, và khi sử dụng các cột thu lôi bằng dây và cáp, loại vùng bảo vệ được xác định theo Bảng. 1 tùy thuộc vào thời gian giông bão trung bình hàng năm tại vị trí của tòa nhà hoặc công trình, cũng như số lần sét đánh dự kiến mỗi năm. Thiết bị chống sét bắt buộc phải đáp ứng đồng thời các điều kiện ghi trong cột 3 và cột 4 của Bảng. 1.
Việc đánh giá thời gian mưa dông trung bình hàng năm và số lần sét đánh vào nhà, công trình dự kiến thực hiện theo Phụ lục 2; khu vực bảo vệ tòa nhà nhiều loại khác nhau- theo Phụ lục 3.
Bảng 1
| KHÔNG. | Tòa nhà và công trình xây dựng | Vị trí | Loại vùng bảo vệ khi sử dụng thu lôi dạng que và dạng dây | Hạng mục chống sét |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Các tòa nhà và cấu trúc hoặc các bộ phận của chúng, cơ sở của chúng, theo PUE, thuộc các khu vực loại B-I và B-II | Trên khắp Liên Xô | Khu A | TÔI |
| 2 | Các lớp giống nhau B-Ia, B-Ib, B-IIa | Với số lần sét đánh dự kiến trong năm của tòa nhà hoặc công trình N > 1 - khu A; tại N≤1 — vùng B | II | |
| 3 | Cài đặt ngoài trời tạo vùng loại B-Ig theo PUE | Trên khắp Liên Xô | Khu B | II |
| 4 | Các tòa nhà và cấu trúc hoặc các bộ phận của chúng, cơ sở của chúng, theo PUE, thuộc các khu vực loại P-I, P-II, P-IIa | Đối với nhà và công trình có bậc chịu lửa I và II ở mức 0,1 2 vùng A | III | |
| 5 | nằm ở nông thôn các tòa nhà nhỏ có mức độ chống cháy III - V, các cơ sở, theo PUE, thuộc các khu vực loại P-I, P-II, P-IIa | Ở những khu vực có thời gian dông trung bình từ 20 giờ/năm trở lên ở N | - | III (đoạn 2.30) |
| 6 | Lắp đặt ngoài trời và kho mở, tạo vùng P-III theo PUE | Ở những khu vực có thời gian giông bão trung bình từ 20 giờ mỗi năm trở lên | Tại 0,1 2 - vùng A | III |
| 7 | Các tòa nhà và công trình có khả năng chống cháy III, IIIa, IIIb, IV, V, trong đó không có cơ sở nào được phân loại theo PUE cho các khu vực thuộc loại nguy hiểm cháy nổ | Như nhau | Tại 0,1 2 - vùng A | III |
| 8 | Các tòa nhà và công trình làm bằng kết cấu kim loại nhẹ có lớp cách nhiệt dễ cháy (cấp IVa chống cháy), trong đó không có cơ sở nào được phân loại theo PUE cho các khu vực thuộc loại cháy nổ | Ở những khu vực có thời gian giông bão trung bình từ 10 giờ mỗi năm trở lên | Tại 0,1 2 - vùng A | III |
| 9 | Các tòa nhà nhỏ có mức độ chống cháy III-V, nằm ở khu vực nông thôn, trong đó không có cơ sở nào được phân loại theo PUE cho các khu vực cháy nổ | Tại khu vực có thời gian giông bão trung bình từ 20 giờ/năm trở lên đối với bậc III, IIIa, IIIb, IV, V bậc chịu lửa N | - | III (đoạn 2.30) |
| 10 | Các tòa nhà trung tâm điện toán, bao gồm cả những tòa nhà nằm trong khu vực đô thị | Ở những khu vực có thời gian giông bão trung bình từ 20 giờ mỗi năm trở lên | Khu B | II |
| 11 | Nhà và công trình chăn nuôi gia súc, gia cầm có bậc chịu lửa III-V: gia súc, lợn từ 100 con trở lên, cừu từ 500 con trở lên, gia cầm từ 1000 con trở lên, ngựa từ 40 con trở lên | Ở những khu vực có thời gian giông bão trung bình từ 40 giờ mỗi năm trở lên | Khu B | III |
| 12 | Ống khói và các đường ống khác của doanh nghiệp và nhà nồi hơi, tháp và cần cẩu cho mọi mục đích có chiều cao từ 15 m trở lên | Ở những khu vực có thời gian giông bão trung bình từ 10 giờ mỗi năm trở lên | - | III (đoạn 2.31) |
| 13 | Các tòa nhà dân cư và công cộng có chiều cao hơn 25 m so với chiều cao trung bình của các tòa nhà xung quanh trong bán kính 400 m, cũng như các tòa nhà biệt lập cao hơn 30 m, cách các tòa nhà khác hơn 400 m | Ở những khu vực có thời gian giông bão trung bình từ 20 giờ mỗi năm trở lên | Khu B | III |
| 14 | Nhà ở và công trình công cộng độc lập ở nông thôn cao trên 30 m | Như nhau | Khu B | III |
| 15 | Các công trình công cộng có bậc chịu lửa III-V cho các mục đích sau: dành cho trẻ em trường mầm non, trường học và trường nội trú, bệnh viện của các cơ sở y tế, ký túc xá và căng tin của các cơ sở chăm sóc sức khỏe và giải trí, các cơ sở văn hóa, giáo dục và giải trí, tòa nhà hành chính, nhà ga, khách sạn, nhà nghỉ và khu cắm trại | Như nhau | Khu B | III |
| 16 | Cơ sở giải trí mở (sảnh thính phòng của rạp chiếu phim mở, khán đài của sân vận động mở, v.v.) | Như nhau | Khu B | III |
| 17 | Các tòa nhà và công trình là di tích lịch sử, kiến trúc và văn hóa (tác phẩm điêu khắc, đài tưởng niệm, v.v.) | Như nhau | Khu B | III |
1.2. Các tòa nhà và công trình được thiết bị chống sét phân loại thành loại I và II phải được bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp, các biểu hiện thứ cấp của nó và sự ra đời của điện thế cao qua mặt đất (trên mặt đất) và thông tin liên lạc bằng kim loại dưới lòng đất.
Các tòa nhà và công trình được phân loại là loại III theo thiết bị chống sét phải được bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp và sự ra đời của điện thế cao thông qua giao tiếp kim loại trên mặt đất (trên mặt đất). Các thiết bị lắp đặt ngoài trời được phân loại là loại II theo thiết bị chống sét phải được bảo vệ khỏi các cú đánh trực tiếp và các biểu hiện thứ cấp của sét.
Việc lắp đặt ngoài trời được phân loại là loại III theo thiết bị chống sét phải được bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp.
Các biện pháp cân bằng tiềm năng phải được thực hiện bên trong các tòa nhà có diện tích lớn (rộng hơn 100 m).
1.3. Đối với các tòa nhà và công trình có mặt bằng yêu cầu thiết bị chống sét loại I và II hoặc I và III, việc chống sét cho toàn bộ tòa nhà hoặc công trình phải được thực hiện theo loại I.
Nếu diện tích mặt bằng chống sét cấp I nhỏ hơn 30% diện tích của tất cả các mặt bằng của tòa nhà (tại tất cả các tầng) thì cho phép chống sét toàn bộ công trình theo cấp II , bất kể loại cơ sở khác. Đồng thời, tại lối vào các phòng loại I, cần cung cấp biện pháp bảo vệ chống lại sự trôi dạt của điện thế cao thông qua các thông tin liên lạc ngầm và mặt đất (trên mặt đất), được thực hiện theo các đoạn. 2.8 và 2.9.
1.4. Đối với các tòa nhà và công trình có mặt bằng yêu cầu thiết bị chống sét loại II và III, việc chống sét toàn bộ tòa nhà hoặc công trình phải được thực hiện theo loại II
Nếu diện tích mặt bằng chống sét loại II nhỏ hơn 30% diện tích của tất cả các mặt bằng của tòa nhà (trên tất cả các tầng), thì việc chống sét cho toàn bộ tòa nhà được phép thực hiện theo loại III. Đồng thời, tại lối vào cơ sở loại II, việc bảo vệ chống lại sự trôi dạt của tiềm năng cao thông qua các thông tin liên lạc ngầm và mặt đất (trên mặt đất), được thực hiện theo các đoạn. 2,22 và 2,23.
1.5. Đối với các tòa nhà và công trình có ít nhất 30% tổng diện tích nằm trong khuôn viên yêu cầu thiết bị chống sét loại I, II hoặc III, việc chống sét cho phần nhà và công trình này phải được thực hiện theo khoản 1.2.
Đối với các tòa nhà và công trình, hơn 70% tổng diện tích là mặt bằng không được chống sét theo Bảng. 1, và phần còn lại của tòa nhà được tạo thành từ các cơ sở chống sét loại I, II hoặc III, chỉ nên cung cấp biện pháp bảo vệ chống lại việc đưa các điện thế cao thông qua các phương tiện liên lạc vào các cơ sở chịu chống sét: đối với loại I - trong phù hợp với đoạn văn. 2,8, 2,9; đối với loại II và III - bằng cách kết nối thông tin liên lạc với thiết bị nối đất của hệ thống lắp đặt điện, tương ứng với hướng dẫn của khoản 1.7 hoặc với việc gia cố nền bê tông cốt thép của tòa nhà (tuân theo các yêu cầu của khoản 1.8). Kết nối tương tự phải được cung cấp cho truyền thông nội bộ(không nhập từ bên ngoài)
1.6. Để bảo vệ các tòa nhà và công trình thuộc bất kỳ hạng mục nào khỏi bị sét đánh trực tiếp, các công trình cao hiện có (ống khói, tháp nước, cột đèn rọi, đường dây điện trên không, v.v.) cũng như cột thu lôi của các công trình lân cận khác nên được sử dụng làm cột thu lôi tự nhiên .
Nếu một tòa nhà hoặc cấu trúc phù hợp một phần với vùng bảo vệ của các cột thu lôi tự nhiên hoặc các vật thể lân cận, thì chỉ nên cung cấp bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho phần còn lại của phần không được bảo vệ. Nếu trong quá trình vận hành tòa nhà hoặc công trình, việc xây dựng lại hoặc tháo dỡ các công trình lân cận sẽ dẫn đến sự gia tăng phần không được bảo vệ này, thì những thay đổi tương ứng về bảo vệ chống sét đánh trực tiếp phải được thực hiện trước khi bắt đầu mùa giông bão tiếp theo; nếu việc tháo dỡ hoặc xây dựng lại các cơ sở lân cận được thực hiện trong mùa giông bão, các biện pháp tạm thời phải được cung cấp cho thời gian này để đảm bảo bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào phần không được bảo vệ của tòa nhà hoặc cấu trúc.
1.7. Được phép sử dụng tất cả các điện cực nối đất lắp đặt điện được khuyến nghị, ngoại trừ dây trung tính, làm dây nối đất chống sét. đường dây trên khôngđường dây điện có điện áp lên đến 1 kV.
1.8. Nền móng bê tông cốt thép của các tòa nhà, công trình kiến trúc, lắp đặt ngoài trời, giá đỡ của cột thu lôi, theo quy định, phải được sử dụng làm điện cực nối đất chống sét, với điều kiện là một kết nối điện liên tục được cung cấp thông qua cốt thép của chúng và kết nối của nó với các bộ phận nhúng bằng cách hàn.
Lớp phủ bitum và bitum-latex không phải là trở ngại đối với việc sử dụng nền móng như vậy. Trong đất có tính xâm thực trung bình và cao, nơi bê tông cốt thép được bảo vệ khỏi ăn mòn bằng Epoxy và các lớp phủ polymer khác, cũng như khi độ ẩm của đất dưới 3%, không được phép sử dụng móng bê tông cốt thép làm điện cực tiếp đất.
Nối đất nhân tạo nên được đặt dưới mặt đường nhựa hoặc ở những nơi ít người lui tới (trên bãi cỏ, cách đường đất và đường dành cho người đi bộ từ 5 m trở lên, v.v.).
1.9. Cân bằng tiềm năng bên trong các tòa nhà và công trình có chiều rộng hơn 100 tôi xảy ra do kết nối điện liên tục giữa kết cấu chịu lực trong cửa hàng và móng bê tông cốt thép, nếu móng bê tông cốt thép có thể được sử dụng làm dây dẫn nối đất theo điều 1.8.
Mặt khác, đặt bên trong tòa nhà trong lòng đất ở độ sâu ít nhất 0,5 tôi mở rộng điện cực ngang phần không ít hơn 100 mm. Các điện cực nên được đặt ít nhất cứ sau 60 tôi ngang qua chiều rộng của tòa nhà và được kết nối ở hai đầu của nó ở cả hai bên với vòng nối đất bên ngoài.
1.10. Ở những khu vực ngoài trời thường xuyên lui tới có nguy cơ bị sét đánh cao hơn (gần tượng đài, tháp truyền hình và các công trình tương tự có chiều cao hơn 100 tôi) việc cân bằng điện thế được thực hiện bằng cách nối các dây dẫn xuống hoặc phụ kiện của kết cấu với nền bê tông cốt thép của nó ít nhất sau 25 tôi quanh chân tòa nhà.
Nếu không thể sử dụng móng bê tông cốt thép làm dây dẫn tiếp đất dưới bề mặt nhựa đường của khu vực ở độ sâu ít nhất 0,5 tôi mỗi 25 tôi các điện cực nằm ngang phân kỳ hướng tâm có tiết diện ít nhất là 100 mm và chiều dài 2-3 tôi kết nối với các điện cực nối đất bảo vệ cấu trúc khỏi bị sét đánh trực tiếp.
1.11. Khi dựng trong cơn giông bão những toà nhà cao tầng và các cấu trúc trên chúng trong quá trình xây dựng, bắt đầu từ độ cao 20 tôi, cần đưa ra các biện pháp chống sét tạm thời sau đây. Ở điểm trên cùng của vật thể đang được xây dựng, các cột thu lôi phải được cố định, thông qua các cấu trúc kim loại hoặc dây dẫn xuống tự do đi xuống dọc theo các bức tường phải được kết nối với các điện cực nối đất được chỉ định trong đoạn văn. 3.7 và 3.8. Vùng bảo vệ loại B của cột thu lôi phải bao gồm tất cả các khu vực ngoài trời nơi mọi người có thể ở trong quá trình xây dựng. Các kết nối của các phần tử chống sét có thể được hàn hoặc bắt vít. Khi chiều cao của vật thể đang được xây dựng tăng lên, các cột thu lôi nên được di chuyển lên cao hơn.
Khi xây cao kết cấu kim loại nền móng của chúng khi bắt đầu xây dựng phải được nối với dây dẫn nối đất được quy định trong đoạn văn. 3.7 và 3.8.
1.12. Các thiết bị và biện pháp chống sét đáp ứng các yêu cầu của các tiêu chuẩn này phải được đưa vào dự án và tiến độ xây dựng hoặc xây dựng lại tòa nhà hoặc công trình sao cho việc thực hiện chống sét xảy ra đồng thời với các công việc xây dựng và lắp đặt chính .
1.13. Các thiết bị chống sét cho các tòa nhà và công trình phải được nghiệm thu và đưa vào vận hành khi bắt đầu hoàn thiện công việc và khi có vùng nổ - trước khi bắt đầu thử nghiệm toàn diện thiết bị công nghệ.
Đồng thời, tài liệu dự án cho thiết bị chống sét (bản vẽ và thuyết minh) và hành vi nghiệm thu thiết bị chống sét, bao gồm cả hành vi lén lút đấu nối dây tiếp địa với dây xuống và dây dẫn xuống với cột thu lôi, trừ trường hợp khung thép của nhà được sử dụng làm dây dẫn xuống và cả cột thu lôi. là kết quả đo điện trở dòng điện tần số công nghiệp của các điện cực nối đất của các cột thu lôi đứng riêng biệt.
1.14. Tình trạng của các thiết bị chống sét nên được kiểm tra đối với các tòa nhà và công trình thuộc loại I và II I mỗi năm một lần trước khi bắt đầu mùa giông bão, đối với các tòa nhà và công trình thuộc loại III - ít nhất 3 năm một lần.
Tính toàn vẹn và khả năng chống ăn mòn của các bộ phận nhìn thấy được của cột thu lôi và dây dẫn xuống và các điểm tiếp xúc giữa chúng, cũng như giá trị điện trở dòng điện có tần số công nghiệp của dây dẫn nối đất của các cột thu lôi riêng biệt, phải được xác minh. Giá trị này không được vượt quá 5 lần kết quả đo tương ứng ở giai đoạn nghiệm thu (mục 1.13). Nếu không, dây dẫn nối đất nên được sửa đổi.
2. YÊU CẦU CHỐNG SÉT CỦA NHÀ, CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC. CHỐNG SÉT HẠNG I
2.1. Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp của các tòa nhà và công trình được phân loại là loại I theo thiết bị chống sét nên được thực hiện bằng các thanh thu lôi riêng biệt (Hình 1) hoặc cáp (Hình 2).
Cơm. 1. Cột thu lôi đứng tự do:
1 — đối tượng được bảo vệ; 2 - thông tin liên lạc kim loại
Cơm. 2. Cột thu lôi dây đứng. Các ký hiệu giống như trong Hình. 1
Các cột thu lôi này phải cung cấp vùng bảo vệ loại A theo yêu cầu của Phụ lục 3. Điều này đảm bảo loại bỏ các phần tử cột thu lôi khỏi đối tượng được bảo vệ và thông tin liên lạc kim loại ngầm theo các đoạn. 2.3, 2.4, 2.5.
2.2. Việc lựa chọn điện cực nối đất để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp (tự nhiên hoặc nhân tạo) được xác định theo các yêu cầu của điều 1.8.
Đồng thời, các thiết kế điện cực nối đất sau đây được chấp nhận cho các cột thu lôi độc lập (Bảng 2):
a) một (hoặc nhiều) ván chân bê tông cốt thép có chiều dài ít nhất 2 tôi hoặc một (hoặc nhiều) cọc bê tông cốt thép có chiều dài ít nhất 5 tôi;
b) một (hoặc nhiều) bị chôn vùi trong lòng đất ít nhất 5 tôi trụ đỡ bê tông cốt thép có đường kính ít nhất 0,25 tôi;
c) móng bê tông cốt thép có hình dạng tùy ý với diện tích bề mặt tiếp xúc với mặt đất ít nhất là 10 m2;
d) nối đất nhân tạo, bao gồm ba hoặc nhiều điện cực thẳng đứng có chiều dài ít nhất là 3 tôi, được kết hợp bởi một điện cực nằm ngang, với khoảng cách giữa các điện cực thẳng đứng ít nhất là 5 tôi. Tiết diện (đường kính) tối thiểu của các điện cực được xác định theo Bảng. 3.
ban 2
| dây dẫn nối đất | phác thảo | kích thước, tôi |
| Ván chân bê tông cốt thép |  | a ≥ 1,8 b ≥ 0,4 l ≥ 2,2 |
| Cọc bê tông cốt thép |  | d = 0,25-0,4 l ≥ 5 |
| Thanh đôi thép: kích thước dải 40 × 4 mm que có đường kính d=10-20 mm |  | t ≥ 0,5 tôi = 3-5 c=3-5 |
| Thép ba thanh: kích thước dải 40 × 4 mm que có đường kính d=10-20 mm |  | t ≥ 0,5 tôi = 3-5 c=5-6 |
bàn số 3
| Dạng dây dẫn xuống và điện cực nối đất | Mặt cắt ngang (đường kính) của dây dẫn xuống và điện cực nối đất, được đặt | |
| bên ngoài tòa nhà trong không khí | trong lòng đất | |
| Làm tròn dây dẫn và dây nhảy có đường kính mm | 6 | - |
| Các điện cực tròn thẳng đứng có đường kính, mm | - | 10 |
| Các điện cực tròn nằm ngang* có đường kính mm | - | 10 |
| Điện cực hình chữ nhật: | ||
| phần, mm | 48 | 160 |
| dày, mm | 4 | 4 |
| * Chỉ dành cho việc cân bằng tiềm năng bên trong các tòa nhà và để đặt các mạch bên ngoài ở đáy hố dọc theo chu vi của tòa nhà. | ||
2.3. Khoảng cách nhỏ nhất cho phép S trong không khí từ vật thể được bảo vệ đến giá đỡ (dây dẫn xuống) của thanh thu lôi dạng thanh hoặc cáp (xem Hình 1 và 2) được xác định tùy thuộc vào chiều cao của tòa nhà, thiết kế của điện cực nối đất hệ thống và điện trở suất tương đương của đất ρ, ô ô
Đối với nhà và công trình có chiều cao không quá 30 tôi khoảng cách nhỏ nhất cho phép S in, tôi, bằng:
tại ρ Ôm m. đối với điện cực nối đất của bất kỳ thiết kế nào được đưa ra trong điều 2.2, S in = 3 tôi;
ở 100 Ôm·m.
đối với dây dẫn nối đất gồm một cọc bê tông cốt thép, một chân bê tông cốt thép hoặc giá đỡ lõm của giá đỡ bê tông cốt thép, chiều dài được chỉ định trong khoản 2.2a, b, S c \u003d 3 + l0 -2 (ρ - 100 );
đối với các điện cực nối đất bao gồm bốn cọc bê tông cốt thép hoặc ván chân nằm ở các góc của hình chữ nhật ở khoảng cách 3-8 tôi cái này với cái kia, hoặc móng bê tông cốt thép có hình dạng tùy ý với diện tích bề mặt tiếp xúc với mặt đất ít nhất là 70 m2 hoặc dây nối đất nhân tạo quy định tại khoản 2.2d, S in = 4 tôi.
Đối với nhà và công trình có chiều cao lớn hơn, giá trị S xác định ở trên phải tăng thêm 1 tôi cứ 10 tôi chiều cao đối tượng trên 30 tôi.
2.4. Khoảng cách nhỏ nhất cho phép S in từ đối tượng được bảo vệ đến cáp ở giữa nhịp (Hình 2) được xác định tùy thuộc vào thiết kế của điện cực đất, điện trở suất tương đương của đất ρ, ô ô, và tổng chiều dài l của cột thu lôi và dây dẫn xuống.
Với chiều dài tôi m là khoảng cách nhỏ nhất cho phép S in1, tôi, bằng:
tại ρ Ôm m. đối với dây dẫn nối đất của bất kỳ thiết kế nào được đưa ra trong điều 2.2, S in1 = 3,5 tôi;
ở 100 Ôm·m.
đối với dây dẫn nối đất gồm một cọc bê tông cốt thép, một chân bê tông cốt thép hoặc giá đỡ lõm của giá đỡ bê tông cốt thép, chiều dài của nó được chỉ định trong điều 2.2a, b, S c = 3,5 + 3 10 -3 (ρ-100) ;
đối với các điện cực nối đất, bao gồm bốn cọc bê tông cốt thép hoặc ván chân, nằm ở khoảng cách 3-8 tôi cái này với cái kia, hoặc dây nối đất nhân tạo được quy định trong khoản 2.2d, S v1 = 4 tôi.
Với tổng chiều dài của cột thu lôi và dây dẫn xuống tôi = 200-300 tôi khoảng cách nhỏ nhất cho phép S in1 phải tăng thêm 2 tôi so với các giá trị trên.
2.5. Để loại trừ sự xâm nhập của tiềm năng cao vào tòa nhà hoặc cấu trúc được bảo vệ nhưng thông tin liên lạc bằng kim loại ngầm (bao gồm cả cáp điện cho bất kỳ mục đích nào) các dây dẫn nối đất bảo vệ chống sét đánh trực tiếp, nếu có thể, phải được loại bỏ khỏi các thông tin liên lạc này bằng cách khoảng cách tối đa, được chấp nhận theo yêu cầu công nghệ. Khoảng cách nhỏ nhất cho phép S z, (xem Hình 1 và 2) trong đất giữa các điện cực nối đất để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp và thông tin liên lạc được đưa vào các tòa nhà và công trình thuộc loại 1, phải là S z \u003d S in + 2 ( tôi), với S theo mệnh đề 2.3.
2.6. Nếu có lối thoát khí và ống thở trực tiếp trên các tòa nhà và công trình để loại bỏ tự do khí, hơi và huyền phù nồng độ chất nổ vào khí quyển, khu vực bảo vệ của cột thu lôi phải bao gồm không gian phía trên mép của đường ống, hạn chế bởi một bán cầu có bán kính 5 tôi.
Đối với ống thoát khí và ống thở được trang bị nắp hoặc "gander", vùng bảo vệ của cột thu lôi phải bao gồm khoảng trống phía trên mép ống, được giới hạn bởi hình trụ có chiều cao H và bán kính R:
đối với khí nặng hơn không khí ở áp suất quá cao bên trong hệ thống lắp đặt nhỏ hơn 5,05 kPa (0,05 Tại) Н = 1 м, R = 2 tôi; 5,05-25,25 kPa (0,05 — 0,25 Tại) H = 2,5 tôi, r = 5 tôi,
đối với khí nhẹ hơn không khí ở áp suất dư bên trong hệ thống lắp đặt:
lên đến 25,25 kPa H=2,5 tôi, r = 5 tôi;
trên 25,25 kPa H=5 tôi, r = 5 tôi
Không bắt buộc phải đưa khoảng trống phía trên mép ống vào vùng bảo vệ của cột thu lôi: trong trường hợp phát thải khí có nồng độ không gây nổ; sự hiện diện của hô hấp nitơ; với những ngọn đuốc liên tục cháy và những ngọn đuốc được đốt cháy tại thời điểm giải phóng khí; đối với trục thông gió khí thải, van an toàn và van khẩn cấp, việc giải phóng khí có nồng độ dễ nổ chỉ được thực hiện trong trường hợp khẩn cấp.
2.7. Để bảo vệ chống lại các biểu hiện thứ cấp của sét, cần cung cấp các biện pháp sau:
a) kết cấu và vỏ kim loại của tất cả các thiết bị và máy móc đặt trong tòa nhà được bảo vệ phải được nối với thiết bị nối đất của hệ thống lắp đặt điện quy định tại khoản 1.7 hoặc với nền bê tông cốt thép của tòa nhà (tuân theo các yêu cầu của khoản 1.8). Khoảng cách nhỏ nhất cho phép trong đất giữa điện cực đất này và điện cực đất bảo vệ chống sét đánh trực tiếp phải phù hợp với khoản 2.5;
b) bên trong các tòa nhà và công trình giữa các đường ống và các cấu trúc kim loại mở rộng khác ở những nơi chúng hội tụ lẫn nhau ở khoảng cách nhỏ hơn 10 cm mỗi 20 tôi dây nhảy phải được hàn hoặc hàn từ dây thép có đường kính ít nhất 5 mm hoặc băng thép có tiết diện ít nhất 24 mm2, đối với cáp có vỏ bọc hoặc áo giáp bằng kim loại, bộ nhảy phải được làm bằng dây dẫn đồng mềm theo hướng dẫn của SNiP 3.05.06-85;
c) trong các mối nối của các phần tử đường ống hoặc các vật kim loại mở rộng khác, phải cung cấp điện trở chuyển tiếp không quá 0,03 Om cho mỗi liên hệ. Nếu không thể đảm bảo tiếp xúc với điện trở tiếp xúc được chỉ định bằng cách sử dụng các kết nối bắt vít, thì cần phải lắp đặt các nút nhảy bằng thép, kích thước của chúng được chỉ định trong đoạn "b".
2.8. Việc bảo vệ chống lại sự xuất hiện của điện thế cao thông qua các thông tin liên lạc bằng kim loại dưới lòng đất (đường ống, cáp trong vỏ kim loại bên ngoài hoặc đường ống) phải được thực hiện bằng cách kết nối chúng ở lối vào tòa nhà hoặc cấu trúc với cốt thép của nền bê tông cốt thép, và nếu nó không thể sử dụng cái sau làm điện cực nối đất, với dây dẫn nối đất nhân tạo, được quy định trong điều 2.2.
2.9. Bảo vệ chống lại sự trôi dạt của điện thế cao thông qua các liên lạc kim loại nối đất (trên mặt đất) bên ngoài phải được thực hiện bằng cách nối đất chúng ở đầu vào của tòa nhà hoặc cấu trúc và trên hai hỗ trợ liên lạc gần nhất với đầu vào này. Nền móng bê tông cốt thép của tòa nhà hoặc cấu trúc và từng giá đỡ phải được sử dụng làm dây dẫn nối đất, và nếu không thể sử dụng được (xem điều 1.8) thì sử dụng dây dẫn nối đất nhân tạo, theo điều 2.2d.
2.10. Đi vào tòa nhà của đường dây điện trên không với điện áp lên đến 1 kV, điện thoại, radio, mạng báo động chỉ nên được thực hiện bằng cáp có chiều dài ít nhất 50 tôi với áo giáp hoặc vỏ bọc kim loại hoặc dây cáp đặt trong ống kim loại.
Ở lối vào tòa nhà, các ống kim loại, áo giáp và vỏ bọc cáp, kể cả những ống có lớp cách điện của vỏ kim loại (ví dụ: AASHv, AASHp), phải được gắn vào nền bê tông cốt thép của tòa nhà hoặc (xem khoản 1.8 ) đến dây dẫn nối đất nhân tạo được chỉ định trong khoản .2.2g.
Tại điểm chuyển tiếp của đường dây điện trên không vào cáp, áo giáp kim loại và vỏ cáp, cũng như các chốt hoặc móc của chất cách điện đường dây trên không, phải được nối với điện cực nối đất quy định tại khoản 2.2d. Các chốt hoặc móc của vật cách điện trên giá đỡ đường dây tải điện trên không gần điểm chuyển tiếp cáp nhất phải được nối với cùng một dây dẫn tiếp đất.
Ngoài ra, tại điểm chuyển tiếp của đường dây điện trên không vào cáp giữa mỗi lõi của cáp và các phần tử nối đất, các khe hở tia lửa không khí được đóng lại 2–3 mm một thiết bị chống sét van hạ thế, chẳng hạn như RVN-0.5, đã được lắp đặt.
Bảo vệ chống lại sự trôi dạt của điện thế cao qua các đường dây tải điện trên không có điện áp trên 1 kVđưa vào các trạm biến áp nằm trong tòa nhà được bảo vệ (intrashop hoặc đính kèm), phải được thực hiện theo PUE.
CHỐNG SÉT HẠNG II
2.11. Việc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp của các tòa nhà và công trình thuộc loại II có mái phi kim loại nên được thực hiện độc lập hoặc lắp đặt trên đối tượng được bảo vệ bằng các thanh thu lôi dạng thanh hoặc dây, cung cấp vùng bảo vệ theo các yêu cầu của Bảng. 1, khoản 2.6 và phụ lục 3. Khi lắp đặt cột thu lôi tại công trình, ít nhất phải có hai dây dẫn xuống từ mỗi cột thu lôi hoặc mỗi cột của cột thu lôi. Với độ dốc mái không quá 1:8, lưới chống sét cũng có thể được sử dụng, tùy thuộc vào việc thực hiện bắt buộc các yêu cầu của khoản 2.6.
Lưới chống sét phải làm bằng dây thép có đường kính ít nhất 6 mm và đặt trên mái nhà từ bên trên hoặc bên dưới vật liệu cách nhiệt hoặc chống thấm chống cháy hoặc cháy chậm. Khoảng cách giữa các ô lưới không được lớn hơn 6×6 tôi. Các nút lưới phải được kết nối bằng cách hàn. Các phần tử kim loại nhô ra phía trên mái nhà (ống, trục, thiết bị thông gió) phải được kết nối với lưới chống sét, và các phần tử phi kim loại nhô ra phải được trang bị thêm các thanh thu lôi, cũng được kết nối với lưới chống sét.
Việc lắp đặt cột thu lôi hoặc lắp lưới chống sét là không bắt buộc đối với các tòa nhà và công trình có giàn kim loại, với điều kiện là mái nhà của chúng sử dụng vật liệu cách nhiệt chống cháy hoặc cháy chậm và chống thấm.
Trên các tòa nhà và công trình có mái bằng kim loại, mái nhà nên được sử dụng làm cột thu lôi. Trong trường hợp này, tất cả các phần tử phi kim loại nhô ra phải được trang bị các cột thu lôi gắn vào kim loại mái, c. các yêu cầu của khoản 2.6 cũng được đáp ứng.
Dây dẫn xuống từ mái kim loại hoặc lưới chống sét phải được đặt vào dây dẫn nối đất ít nhất cứ sau 25 tôi dọc theo chu vi của tòa nhà.
2.12. Khi đặt lưới chống sét và lắp đặt các cột thu lôi trên đối tượng được bảo vệ, bất cứ khi nào có thể, nên sử dụng các kết cấu kim loại của các tòa nhà và công trình (cột, kèo, khung, lối thoát hiểm, v.v., cũng như cốt thép của kết cấu bê tông cốt thép). dây dẫn xuống, với điều kiện là kết nối điện liên tục trong các mối nối của kết cấu và phụ kiện với cột thu lôi và dây dẫn nối đất, thường được thực hiện bằng cách hàn.
Các dây dẫn xuống được đặt dọc theo các bức tường bên ngoài của các tòa nhà không được đặt gần hơn 3 tôi từ lối vào hoặc ở những nơi mà mọi người không thể tiếp cận.
2.13. Trong tất cả các trường hợp có thể (xem điều 1.8), móng bê tông cốt thép của các tòa nhà và công trình nên được sử dụng làm dây nối đất để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp.
Nếu không thể sử dụng nền móng, dây dẫn nối đất nhân tạo được cung cấp:
khi có các thanh thu lôi dạng thanh và dạng cáp, mỗi dây dẫn xuống được nối với một điện cực nối đất đáp ứng các yêu cầu của khoản 2.2d;
với sự hiện diện của lưới chống sét hoặc mái kim loại, một đường viền bên ngoài được đặt dọc theo chu vi của tòa nhà hoặc cấu trúc công trình sau:
trong đất có điện trở suất tương đương ρ ≤ 500 ô ô với diện tích xây dựng hơn 250 m2 một đường viền được làm bằng các điện cực nằm ngang được đặt trong lòng đất ở độ sâu ít nhất là 0,5 tôi, và với diện tích xây dựng dưới 250 m2 một điện cực chùm dọc hoặc ngang dài 2-3 được hàn vào mạch này tại các điểm kết nối của dây dẫn hiện tại tôi;
trong đất có điện trở suất 500 Ohm m với diện tích xây dựng hơn 900 m2 chỉ cần tạo một mạch điện từ các điện cực nằm ngang là đủ và với diện tích xây dựng dưới 900 m2ít nhất hai điện cực chùm dọc hoặc ngang dài 2-3 được hàn vào mạch này tại các điểm kết nối của dây dẫn hiện tại tôiở khoảng cách 3-5 tôi cái này từ cái kia.
Trong các tòa nhà lớn, vòng nối đất bên ngoài cũng có thể được sử dụng để cân bằng điện thế bên trong tòa nhà theo các yêu cầu của điều 1.9.
Trong mọi trường hợp có thể, dây dẫn nối đất để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp phải được kết hợp với dây dẫn nối đất của các thiết bị điện theo hướng dẫn tại khoản 1.7
2.14. Khi lắp đặt các cột thu lôi đứng tự do, khoảng cách từ chúng trong không khí và trong lòng đất đến đối tượng được bảo vệ và các tiện ích ngầm được đưa vào nó không được chuẩn hóa.
2.15. Lắp đặt ngoài trời có chứa chất dễ cháy và khí hóa lỏng và chất lỏng dễ cháy cần được bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp như sau:
a) vỏ của các thiết bị bê tông cốt thép, vỏ kim loại của thiết bị và các bể cá nhân có độ dày kim loại mái nhỏ hơn 4 mm phải trang bị cột thu lôi lắp trên đối tượng được bảo vệ hoặc đứng riêng;
b) vỏ kim loại của các thiết bị và bể cá nhân có độ dày kim loại mái là 4 mm và nhiều hơn nữa, cũng như các bể cá nhân có sức chứa dưới 200 m 3 bất kể độ dày của kim loại mái, cũng như vỏ kim loại của các thiết bị cách nhiệt, nó đủ để kết nối với điện cực nối đất.
2.16. Đối với các bể chứa khí hóa lỏng có tổng dung tích lớn hơn 8000 m 3, cũng như cho các trang trại xe tăng với các tòa nhà bằng kim loại và bê tông cốt thép chứa khí dễ cháy và chất lỏng dễ cháy, với tổng sức chứa của một nhóm xe tăng hơn 100 nghìn tấn. m 3 Theo quy định, việc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp phải được thực hiện bằng các cột thu lôi riêng biệt.
2.17. Các nhà máy xử lý nước thải phải được bảo vệ chống sét đánh trực tiếp nếu điểm chớp cháy của nước thải sản phẩm vượt quá nhiệt độ hoạt động của nó ít hơn 10 °C. Vùng bảo vệ của các cột thu lôi phải bao gồm không gian, phần đế kéo dài ra ngoài ranh giới của nhà máy xử lý bằng 5 tôi trên mỗi mặt tường và chiều cao bằng chiều cao của kết cấu cộng với 3 tôi.
2.18. Nếu các thiết bị lắp đặt ngoài trời hoặc bể chứa (trên mặt đất hoặc dưới lòng đất) chứa khí dễ cháy hoặc chất lỏng dễ cháy có ống thoát khí hoặc ống thở thì chúng và không gian phía trên chúng (xem điều 2.6) phải được bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp. Khoảng trống tương tự được bảo vệ phía trên vết cắt của cổ thùng, trong đó sản phẩm được đổ công khai trên giá dỡ hàng. Các van thở và không gian phía trên chúng, được giới hạn bởi chiều cao hình trụ 2,5, cũng phải được bảo vệ chống sét đánh trực tiếp. tôi với bán kính 5 tôi.
Đối với các bể có mái nổi hoặc phao nổi, vùng bảo vệ của các cột thu lôi phải bao gồm một không gian được giới hạn bởi một bề mặt, bất kỳ điểm nào trong số đó là 5 tôi từ chất lỏng dễ cháy trong vòng.
2.19. Đối với cài đặt ngoài trời được liệt kê trong đoạn văn. 2.15 - 2.18, làm dây dẫn nối đất để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp, nếu có thể, hãy sử dụng nền bê tông cốt thép của các công trình này hoặc (giá đỡ của các cột thu lôi riêng biệt hoặc thực hiện hệ thống điện cực nối đất nhân tạo bao gồm một điện cực dọc hoặc ngang có chiều dài ít nhất 5 tôi.
Đối với các dây dẫn nối đất này, nằm cách ít nhất 50 tôi dọc theo chu vi của đế lắp đặt, phải gắn vỏ của các thiết bị lắp đặt ngoài trời hoặc dây dẫn xuống của các cột thu lôi được lắp đặt trên chúng, số lượng kết nối ít nhất là hai.
2.20. Để bảo vệ các tòa nhà và công trình khỏi các biểu hiện thứ cấp của sét, cần thực hiện các biện pháp sau:
a) các vỏ kim loại của tất cả các thiết bị và máy móc được lắp đặt trong tòa nhà (cấu trúc) được bảo vệ phải được nối với thiết bị nối đất của hệ thống lắp đặt điện tuân theo hướng dẫn tại khoản 1.7 hoặc với nền bê tông cốt thép của tòa nhà (theo yêu cầu của khoản 1.8);
b) bên trong tòa nhà giữa các đường ống và các cấu trúc kim loại mở rộng khác ở những nơi hội tụ của chúng ở khoảng cách nhỏ hơn 10 cm mỗi 30 tôi dây nối phải được chế tạo theo chỉ dẫn của điều 2.76;
c) trong các kết nối mặt bích của đường ống bên trong tòa nhà, ít nhất bốn bu lông phải được siết đúng cách cho mỗi mặt bích.
2.21. Để bảo vệ các thiết bị lắp đặt ngoài trời khỏi các biểu hiện thứ cấp của sét, vỏ kim loại của các thiết bị được lắp đặt trên chúng phải được nối với thiết bị nối đất của thiết bị điện hoặc với dây dẫn nối đất để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp.
Trên bể có mái nổi hoặc phao phải đặt ít nhất hai dây nhảy mềm bằng thép giữa mái nổi hoặc phao với thân kim loại của bể hoặc dây dẫn xuống của cột thu lôi lắp trên bể.
2.22. Bảo vệ chống lại sự ra đời của tiềm năng cao thông qua các tiện ích ngầm được thực hiện bằng cách kết nối chúng ở đầu vào của tòa nhà hoặc cấu trúc với điện cực nối đất của các thiết bị điện hoặc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp.
2.23. Bảo vệ chống lại sự trôi dạt của điện thế cao thông qua thông tin liên lạc mặt đất (trên mặt đất) bên ngoài được thực hiện bằng cách kết nối chúng ở đầu vào của tòa nhà hoặc cấu trúc với hệ thống điện cực mặt đất của các thiết bị lắp đặt điện hoặc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp và trên bộ phận hỗ trợ thông tin liên lạc gần nhất. đầu vào - đến nền bê tông cốt thép của nó. Nếu không thể sử dụng móng (xem điều 1.8) thì phải lắp đặt điện cực tiếp đất nhân tạo gồm một điện cực thẳng đứng hoặc nằm ngang có chiều dài ít nhất 5 tôi.
2.24. Bảo vệ chống trôi điện thế cao qua đường dây điện trên không, mạng điện thoại, vô tuyến điện và tín hiệu phải được thực hiện theo mục 2.10.
CHỐNG SÉT HẠNG III
2,25. Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp của nhà và công trình được xếp loại III theo thiết bị chống sét phải được thực hiện bằng một trong các phương pháp quy định tại khoản 2.11, phù hợp với các yêu cầu của khoản. 2.12 và 2.14.
Trong trường hợp này, trong trường hợp sử dụng lưới chống sét, bước của các ô của nó không được quá 12 × 12 m.
2.26. Trong tất cả các trường hợp có thể (xem điều 1.7), móng bê tông cốt thép của các tòa nhà và công trình nên được sử dụng làm dây nối đất để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp
Nếu không thể sử dụng chúng, nối đất nhân tạo được thực hiện:
mỗi dây dẫn xuống từ các cột thu lôi dạng que và dây phải được nối với một dây dẫn nối đất gồm ít nhất hai điện cực thẳng đứng có chiều dài ít nhất là 3 tôi, được kết hợp bởi một điện cực nằm ngang có chiều dài ít nhất là 5 tôi;
khi được sử dụng làm lưới thu lôi hoặc tấm lợp kim loại xung quanh chu vi của tòa nhà trong lòng đất ở độ sâu ít nhất 0,5 tôi phải đặt một mạch ngoài bao gồm các điện cực nằm ngang. Trong đất có điện trở suất tương đương 500 Ohm m và diện tích xây dựng nhỏ hơn 900 m2 với mạch này tại các điểm kết nối của các dây dẫn hiện tại, một điện cực chùm dọc hoặc ngang dài 2-3 tôi.
Tiết diện (đường kính) tối thiểu cho phép của điện cực nối đất nhân tạo được xác định theo Bảng. 3.
Trong các tòa nhà có diện tích lớn (rộng hơn 100 tôi) vòng nối đất bên ngoài cũng có thể được sử dụng để cân bằng tiềm năng bên trong tòa nhà theo các yêu cầu của khoản 1.9
Trong mọi trường hợp có thể, dây nối đất để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp phải được kết hợp với dây nối đất của hệ thống lắp đặt điện được chỉ định trong Ch. 1.7 PUE.
2.27. Khi bảo vệ các tòa nhà cho gia súc và chuồng bằng các cột thu lôi độc lập, các giá đỡ và dây dẫn nối đất của chúng phải được đặt cách nhau không quá 5 tôi từ lối vào tòa nhà.
Khi lắp đặt cột thu lôi hoặc đặt lưới điện trên tòa nhà được bảo vệ, nên sử dụng nền bê tông cốt thép (xem điều 1.8) hoặc đường viền bên ngoài dọc theo chu vi của tòa nhà dưới khu vực mù bê tông hoặc nhựa đường làm điện cực nối đất theo quy định. hướng dẫn tại khoản 2.26.
Các kết cấu kim loại, thiết bị và đường ống đặt bên trong tòa nhà, cũng như các thiết bị cân bằng điện thế, phải được nối với dây nối đất để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp.
2.28. Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào các tác phẩm điêu khắc và đài tưởng niệm bằng kim loại, được quy định trong đoạn 17 của bảng. 1 được đảm bảo bằng cách kết nối chúng với dây dẫn nối đất của bất kỳ thiết kế nào, được đưa ra trong đoạn 2.26.
Với sự hiện diện của các địa điểm thường xuyên truy cập gần các cấu trúc cao như vậy, việc cân bằng tiềm năng nên được thực hiện theo khoản 1.10.
2.29. Chống sét cho các thiết bị lắp đặt ngoài trời có chứa chất lỏng dễ cháy có điểm chớp cháy hơi trên 61 ° C và tương ứng với điều 6 của Bảng 1 nên được thực hiện như thế này:
a) vỏ của thiết bị làm bằng bê tông cốt thép, cũng như vỏ kim loại của thiết bị và bể chứa có độ dày mái nhỏ hơn 4 mm phải trang bị cột thu lôi lắp trên công trình được bảo vệ hoặc đứng riêng;
b) vỏ kim loại của hệ thống lắp đặt và bể chứa có độ dày mái bằng 4 mm và nhiều hơn nữa nên được kết nối với điện cực mặt đất. Các thiết kế của dây nối đất phải đáp ứng các yêu cầu của khoản 2.19.
2h30. Các tòa nhà nhỏ nằm ở khu vực nông thôn có mái phi kim loại, tương ứng với những tòa nhà được chỉ định trong đoạn văn. tab 5 và 9. 1 có thể được bảo vệ chống sét đánh trực tiếp theo một trong các cách đơn giản sau:
a) nếu có cây ở khoảng cách 3-10 m so với cấu trúc cao gấp 2 lần hoặc hơn chiều cao của nó, có tính đến tất cả các vật thể nhô ra trên mái nhà (ống khói, ăng ten, v.v.), phải có dây dẫn xuống được đặt dọc theo thân cây gần nhất mà đầu trên của thân cây nhô ra trên ngọn cây ít nhất 0,2 tôi. Ở gốc cây phải nối dây dẫn xuống với điện cực đất;
b) nếu độ cao của mái nhà tương ứng với chiều cao cao nhất của tòa nhà, thì một cột thu lôi bằng cáp phải được treo phía trên nó, nhô lên trên độ cao ít nhất 0,25 tôi. Các tấm ván gỗ cố định trên tường của tòa nhà có thể dùng làm giá đỡ cho cột thu lôi. Dây dẫn xuống được đặt ở cả hai bên dọc theo các bức tường cuối của tòa nhà và được nối với các điện cực nối đất. Với chiều dài công trình nhỏ hơn 10 tôi nối đất bộ thu hiện tại chỉ có thể được thực hiện ở một bên;
c) trong trường hợp ống khói cao chót vót trên tất cả các phần tử của mái nhà, nên lắp đặt một cột thu lôi có chiều cao ít nhất 0,2 phía trên nó tôi, đặt một dây dẫn xuống dọc theo mái và tường của tòa nhà và nối nó với điện cực nối đất;
d) nếu có mái kim loại, thì ít nhất tại một điểm, mái phải được nối với điện cực nối đất; trong trường hợp này, cầu thang kim loại bên ngoài, cống rãnh, v.v. có thể đóng vai trò là dây dẫn xuống. Tất cả các vật kim loại nhô ra trên nó phải được gắn vào mái nhà.
Trong mọi trường hợp, cột thu lôi và dây dẫn xuống có đường kính tối thiểu là 6 mm, và như một điện cực nối đất - một điện cực dọc hoặc ngang có chiều dài 2-3 tôiđường kính tối thiểu 10 mmđặt ở độ sâu ít nhất 0,5 tôi.
Các kết nối của các phần tử của cột thu lôi được phép hàn và bắt vít.
2.31. Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp các đường ống, cột, tháp phi kim loại có chiều cao lớn hơn 15 tôi nên được thực hiện bằng cách cài đặt trên các cấu trúc này ở độ cao của chúng:
lên đến 5 Om- một cột thu lôi có chiều cao ít nhất là 1 tôi;
từ 50 đến 150 tôi- hai cột thu lôi có chiều cao ít nhất là 1 tôi kết nối ở đầu trên cùng của đường ống;
trên 150 tôi- ít nhất ba cột thu lôi có chiều cao 0,2 - 0,5 tôi hoặc một vòng thép có tiết diện ít nhất 160 mm2 .
Một nắp bảo vệ được lắp đặt trên ống khói hoặc các cấu trúc kim loại như ăng-ten được lắp đặt trên tháp truyền hình cũng có thể được sử dụng làm cột thu lôi.
Với chiều cao công trình lên đến 50 tôi từ các cột thu lôi, nên cung cấp một dây dẫn xuống; với chiều cao công trình trên 50 tôi Dây dẫn xuống phải được đặt ít nhất cứ sau 25 tôi dọc theo chu vi của cơ sở của cấu trúc, số lượng tối thiểu của chúng là hai.
Mặt cắt ngang (đường kính) của dây dẫn sét phải đáp ứng các yêu cầu của Bảng. 3, và ở những khu vực có ô nhiễm khí cao hoặc khí thải mạnh vào khí quyển, đường kính của dây dẫn xuống ít nhất phải là 12 mm.
Thang chạy bằng kim loại, kể cả những thang có liên kết bắt vít và các kết cấu kim loại thẳng đứng khác có thể được sử dụng làm dây dẫn xuống.
Trên các ống bê tông cốt thép, các thanh cốt thép được nối dọc theo chiều cao của ống bằng cách hàn, xoắn hoặc chồng lên nhau nên được sử dụng làm dây dẫn xuống; trong trường hợp này, không cần đặt dây dẫn xuống bên ngoài. Việc kết nối cột thu lôi với phần ứng phải được thực hiện ít nhất tại hai điểm.
Tất cả các kết nối của cột thu lôi với dây dẫn xuống phải được thực hiện bằng cách hàn.
Đối với các đường ống kim loại, cột, tháp, không yêu cầu lắp đặt cột thu lôi và dây dẫn xuống.
Là các điện cực nối đất để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho các đường ống, tháp, tháp bằng kim loại và phi kim loại, nên sử dụng nền bê tông cốt thép của chúng theo quy định tại khoản 1.8. Nếu không thể sử dụng móng, mỗi dây dẫn xuống phải được cung cấp một điện cực nối đất nhân tạo gồm hai thanh được nối với nhau bằng một điện cực nằm ngang (xem Bảng 2); với chu vi của cơ sở của cấu trúc không quá 25 tôi nối đất nhân tạo có thể được thực hiện dưới dạng một đường viền nằm ngang được đặt ở độ sâu ít nhất 0,5 tôi và được làm bằng một điện cực có tiết diện tròn (xem Bảng 3). Khi các thanh cốt thép được sử dụng làm dây dẫn xuống, việc nối chúng với dây dẫn nối đất nhân tạo phải được thực hiện ít nhất 25 lần một lần. tôi với số lượng kết nối tối thiểu bằng hai.
Khi lắp dựng các đường ống, tháp, tháp phi kim loại, các kết cấu kim loại của thiết bị lắp đặt (tời chở hàng và chở khách, cần cẩu, v.v.) phải được nối với dây dẫn nối đất. Trong trường hợp này, không được thực hiện các biện pháp chống sét tạm thời trong thời gian thi công. 22
2.32. Để bảo vệ chống lại sự ra đời của điện thế cao thông qua giao tiếp kim loại nối đất (trên mặt đất) bên ngoài, chúng phải được kết nối ở lối vào tòa nhà hoặc cấu trúc với hệ thống điện cực nối đất của các thiết bị điện hoặc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp.
2.33. Bảo vệ chống trượt tiềm ẩn cao qua đường dây điện trên không với điện áp lên đến 1 kV và các đường truyền thông, báo hiệu phải được thực hiện theo quy định của EMP và quy định của sở.
3. CÔNG TRÌNH CHỐNG SÉT
3.1. Giá đỡ của cột thu lôi nên được thiết kế cho độ bền cơ học như các cấu trúc đứng tự do và giá đỡ của các cột thu lôi bằng cáp - có tính đến lực căng của cáp và tác động của tải trọng gió và băng lên nó.
3.2. Các giá đỡ của cột thu lôi đứng tự do có thể được làm bằng thép thuộc bất kỳ loại nào, bê tông cốt thép hoặc gỗ.
3.3. Cột thu lôi phải được làm bằng thép thuộc bất kỳ loại nào có tiết diện ít nhất là 100 mm2 và chiều dài ít nhất 200 mm và được bảo vệ khỏi bị ăn mòn bằng cách mạ kẽm, đóng hộp hoặc sơn.
Cột thu lôi bằng dây phải được làm bằng dây thép nhiều sợi có tiết diện ít nhất là 35 mm2 .
3.4. Theo quy định, các kết nối của cột thu lôi với dây dẫn xuống và dây dẫn xuống với dây nối đất phải được thực hiện bằng cách hàn và nếu công việc nóng là không thể chấp nhận được, thì được phép thực hiện các kết nối bắt vít với điện trở tiếp xúc không quá 0,05 Om với sự kiểm soát bắt buộc hàng năm sau này trước khi bắt đầu mùa giông bão.
3.5. Dây dẫn xuống nối các loại cột thu lôi với dây nối đất phải làm bằng thép có kích thước không nhỏ hơn kích thước cho trong Bảng. 3.
3.6. Khi lắp đặt các cột thu lôi trên đối tượng được bảo vệ và không thể sử dụng các kết cấu kim loại của tòa nhà làm dây dẫn xuống (xem khoản 2.12), các dây dẫn xuống phải được đặt xuống các điện cực nối đất dọc theo các bức tường bên ngoài của tòa nhà theo cách ngắn nhất có thể.
3.7. Cho phép sử dụng bất kỳ kết cấu móng bê tông cốt thép nào của các tòa nhà và công trình (cọc, dải, v.v.) làm hệ thống chống sét nối đất tự nhiên (có tính đến các yêu cầu của khoản 1.8).
Kích thước cho phép của các kết cấu đơn móng bê tông cốt thép dùng làm điện cực nối đất được cho trong Bảng. 2.
PHỤ LỤC 1
ĐIỀU KHOẢN CƠ BẢN
1. Sét đánh trực tiếp (sét đánh) - sự tiếp xúc trực tiếp của kênh sét với tòa nhà hoặc công trình, kèm theo dòng điện sét chạy qua nó.
2. Biểu hiện thứ cấp của sét là cảm ứng điện thế trên nguyên tố kim loại kết cấu, thiết bị, trong mạch kim loại không kín, do phóng điện sét gần đó gây ra và tạo ra tia lửa điện nguy hiểm bên trong đối tượng được bảo vệ.
3. Sự trôi dạt tiềm năng cao - truyền đến tòa nhà hoặc cấu trúc được bảo vệ thông qua các giao tiếp kim loại mở rộng (đường ống ngầm, bề mặt và trên mặt đất, dây cáp, v.v.) của điện thế phát sinh từ sét đánh trực tiếp và gần và tạo ra nguy cơ phát ra tia lửa điện bên trong đối tượng được bảo vệ.
4. Cột thu lôi - một thiết bị nhận biết sét đánh và chuyển hướng dòng điện của nó xuống đất.
Nói chung, một cột thu lôi bao gồm một giá đỡ; cột thu lôi nhận biết trực tiếp sét đánh; một dây dẫn xuống mà qua đó dòng sét được truyền xuống đất; dây dẫn nối đất, đảm bảo sự lan truyền của dòng sét trong lòng đất.
Trong một số trường hợp, các chức năng của giá đỡ, cột thu lôi và dây dẫn xuống được kết hợp, ví dụ, khi sử dụng ống hoặc giàn kim loại làm cột thu lôi.
5. Vùng chống sét - không gian bên trong tòa nhà hoặc công trình được bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp với độ tin cậy không thấp hơn một giá trị nhất định. Bề mặt của vùng bảo vệ có độ tin cậy thấp nhất và không đổi; Ở độ sâu của vùng bảo vệ, độ tin cậy cao hơn trên bề mặt của nó.
Vùng bảo vệ loại A có độ tin cậy từ 99,5% trở lên và loại B có độ tin cậy từ 95% trở lên.
6. Về cấu tạo, cột thu lôi được chia thành các loại sau:
thanh - với sắp xếp theo chiều dọc dây thụ lôi;
cáp (mở rộng) - với sự sắp xếp nằm ngang của thanh thu lôi, được cố định trên hai giá đỡ nối đất;
mắt lưới là nhiều thanh thu lôi nằm ngang giao nhau ở các góc bên phải và được đặt trên đối tượng được bảo vệ.
7. Cột thu lôi độc lập là loại có giá đỡ được lắp đặt trên mặt đất cách đối tượng được bảo vệ một khoảng nhất định.
8. Cột thu lôi đơn là thiết kế đơn lẻ của cột thu lôi dạng que hoặc dạng dây.
9. Đôi (nhiều) cột thu lôi là hai (hoặc nhiều) cột thu lôi dạng que hoặc cáp tạo thành vùng bảo vệ chung.
10. Dây nối đất chống sét - một hoặc nhiều dây dẫn chôn trong đất, được thiết kế để tiêu dòng sét xuống đất hoặc hạn chế quá điện áp xảy ra trên vỏ kim loại, thiết bị, thông tin liên lạc trong trường hợp phóng sét gần. Dây dẫn nối đất được chia thành tự nhiên và nhân tạo.
11. Nối đất tự nhiên - kết cấu kim loại và bê tông cốt thép của các tòa nhà và công trình bị chôn vùi trong lòng đất.
12. Nối đất nhân tạo - được đặt đặc biệt trong các đường viền của dải hoặc thép tròn trên mặt đất; cấu trúc tập trung bao gồm các dây dẫn dọc và ngang.
PHỤ LỤC 2
ĐẶC ĐIỂM CƯỜNG ĐỘ HOẠT ĐỘNG SÉT VÀ SỰ CỐ CHỐNG SÉT CỦA CÁC CÔNG TRÌNH, CÔNG TRÌNH
Thời lượng giông bão trung bình hàng năm tính bằng giờ tại một điểm tùy ý trên lãnh thổ Liên Xô được xác định từ bản đồ (Hình 3) hoặc từ các bản đồ khu vực về thời lượng giông bão được phê duyệt cho một số vùng của Liên Xô hoặc từ trung bình dài hạn (khoảng 10 năm) dữ liệu từ một trạm thời tiết gần nhất với vị trí của tòa nhà hoặc công trình.
Việc tính toán số lần sét đánh dự kiến N mỗi năm được thực hiện theo các công thức:
cho các tòa nhà và công trình tập trung (ống khói, giàn khoan, tháp)
N \u003d 9π h 2 n 10 -6;
N \u003d [ (S + 6h) (L + 6h) - 7,7h 2] n 10 -6,
trong đó h là chiều cao tối đa của tòa nhà hoặc cấu trúc, tôi; S, L - tương ứng, chiều rộng và chiều dài của tòa nhà hoặc cấu trúc, tôi; n là số lần sét đánh trung bình hàng năm trong 1 km bề mặt trái đất (mật độ riêng, sét đánh vào lòng đất) tại vị trí của tòa nhà hoặc công trình kiến trúc.
Đối với tòa nhà và công trình kiến trúc có cấu hình phức tạp, S và L là chiều rộng và chiều dài của hình chữ nhật nhỏ nhất mà tòa nhà hoặc công trình kiến trúc có thể được ghi trong mặt bằng.
Đối với một điểm tùy ý trên lãnh thổ Liên Xô, mật độ sét đánh xuống đất cụ thể n được xác định dựa trên thời gian giông bão trung bình hàng năm tính bằng giờ như sau:
Cơm. 3. Bản đồ thời lượng giông bão trung bình hàng năm tính bằng giờ trên lãnh thổ Liên Xô
PHỤ LỤC 3
KHU CHỐNG SÉT
1. Cột thu lôi đơn.
Vùng bảo vệ của cột thu lôi một cột có chiều cao h là một hình nón tròn (Hình A3.1), đỉnh của nó ở độ cao h 0
1.1. Vùng bảo vệ của các cột thu lôi đơn chiều cao h ≤ 150 tôi có các kích thước sau.
| Khu A: | giờ 0 \u003d 0,85 giờ, |
| r 0 \u003d (1,1 - 0,002 h) h, | |
| r x \u003d (1,1 - 0,002 h) (h - h x / 0,85). | |
| Khu B: | giờ 0 \u003d 0,92 giờ |
| r 0 \u003d 1,5 h; | |
| r x \u003d 1,5 (h - h x / 0,92) |
Đối với vùng B, chiều cao của cột thu lôi đơn ứng với giá trị h đã biết và có thể xác định theo công thức
h \u003d (r x + 1,63 h x) / 1,5.
Cơm. P3.1. Vùng bảo vệ của cột thu lôi một cột:
I - ranh giới của khu vực bảo vệ ở cấp hx, 2 - giống nhau ở mặt đất
1.2. Vùng bảo vệ của cột thu lôi đơn cột cao 150 m có kích thước tổng thể như sau.
2. Cột thu lôi đôi.
2.1. Vùng bảo vệ của thu lôi hai thanh h ≤ 150 tôi thể hiện trong hình. P3.2. Vùng cuối của vùng bảo vệ được xác định là vùng của các cột thu lôi đơn có kích thước tổng thể h 0 , r 0 , r x1 , r x2 được xác định theo công thức tại khoản 1.1 của phụ lục này cho cả hai loại vùng bảo vệ .
Cơm. P3.2. Vùng bảo vệ của cột thu lôi kép:
1 — ranh giới khu bảo vệ cấp h x1 ; 2 - đồng dạng ở cấp độ h x2 ,
3 - giống nhau ở mặt đất
Các khu vực bên trong vùng bảo vệ của cột thu lôi đôi có kích thước tổng thể như sau.
Khi khoảng cách giữa các cột thu lôi L >
Với khoảng cách giữa các cột thu lôi L > 6h, để xây dựng khu B, nên coi các cột thu lôi là đơn lẻ.
Với các giá trị h c và L đã biết (tại r cx = 0), chiều cao cột thu lôi cho vùng B được xác định theo công thức
h \u003d (h c + 0,14L) / 1,06.
2.2. Vùng bảo vệ của hai cột thu lôi độ cao khác nhau h 1 , và h 2 ≤ 150 tôi thể hiện trong hình. PZ.Z. Kích thước tổng thể của diện tích cuối vùng bảo vệ h 01 , h 02 , r 01 , r 02 , r x1 , r x2 được xác định theo công thức của điều 1.1, như đối với vùng bảo vệ của cả hai loại chống sét một cột gậy. Kích thước tổng thể của khu vực bên trong của khu vực bảo vệ được xác định theo các công thức:
trong đó giá trị h c1 và h c2 được tính theo các công thức tính h c tại khoản 2.1 của phụ lục này.
Đối với hai cột thu lôi có chiều cao khác nhau, việc xây dựng vùng A của cột thu lôi đôi được thực hiện ở L ≤ 4h tối thiểu và vùng B - ở L ≤ 6h tối thiểu. Với khoảng cách lớn tương ứng giữa các cột thu lôi, chúng được coi là đơn lẻ.
Cơm. ПЗ.З Vùng bảo vệ của hai cột thu lôi có độ cao khác nhau. Các ký hiệu giống như trong Hình. P3.1
3. Cột thu lôi nhiều thanh.
Vùng bảo vệ của một cột thu lôi nhiều cột (Hình A3.4) được định nghĩa là vùng bảo vệ của các cột thu lôi lân cận được lấy theo cặp có chiều cao h ≤ 150 tôi(xem mục 2.1, 2.2 của phụ lục này).
Cơm. P3.4. Vùng bảo vệ (trong sơ đồ) của cột thu lôi nhiều cột. Các ký hiệu giống như trong Hình. P3.1
Điều kiện chính để bảo vệ một hoặc nhiều vật thể có chiều cao h x với độ tin cậy tương ứng với độ tin cậy của vùng A và vùng B là sự thỏa mãn của bất đẳng thức r cx > 0 đối với tất cả các cột thu lôi được lấy theo cặp. Mặt khác, việc xây dựng vùng bảo vệ phải được thực hiện đối với cột thu lôi đơn hoặc cột kép tùy thuộc vào việc đáp ứng các điều kiện tại khoản 2 của phụ lục này.
4. Cột thu lôi dây đơn.
Vùng bảo vệ của cột thu lôi dây xích đơn h≤150 tôi thể hiện trong hình. P3.5, trong đó h là chiều cao của cáp ở giữa nhịp. Có tính đến độ võng của cáp với tiết diện 35-50 mm2 với chiều cao đã biết của các giá đỡ h op và chiều dài nhịp a, chiều cao của cáp (tính bằng mét) được xác định bởi:
h = h op - 2 at a m;
h = h op - 3 ở 120 m.
Cơm. P3.5. Vùng bảo vệ của cột thu lôi một dây. Các ký hiệu giống như trong Hình. P3.1
Vùng bảo vệ của cột thu lôi một dây có kích thước tổng thể như sau.
Khi khoảng cách giữa các dây thu lôi L > 4h, đối với công trình khu A, nên coi các dây thu lôi là dây đơn.
Khi khoảng cách giữa các dây thu lôi L > 6h thì đối với công trình khu B coi các dây thu lôi là dây đơn. Với các giá trị h c và L đã biết (tại r cx = 0), chiều cao cột thu lôi cho vùng B được xác định theo công thức
h \u003d (h c + 0,12L) / 1,06.
Cơm. P3.7. Vùng bảo vệ của hai dây thu lôi có độ cao khác nhau
5.2. Vùng bảo vệ của hai dây cáp có độ cao khác nhau h 1 và h 2 được thể hiện trong hình. P3.7. Các giá trị r 01 , r 02 , h 01 , h 02 , r x1 , r x1 được xác định theo các công thức tại mục 4 của phụ lục này như đối với cột thu lôi một dây. Để xác định kích thước r c và h c, các công thức được sử dụng:
trong đó h c1 và h c1 được tính theo công thức tính hc A.5.1 của phụ lục này.
PHỤ LỤC 4
HƯỚNG DẪN "HƯỚNG DẪN CHỐNG SÉT CHO TÒA NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH" (RD34.21.122-87)
Hướng dẫn này nhằm mục đích làm rõ và chỉ định các điều khoản chính của RD 3421.122-87, cũng như giúp các chuyên gia tham gia phát triển và thiết kế chống sét cho các đối tượng khác nhau làm quen với những ý tưởng hiện có về sự phát triển của sét và các thông số xác định mức độ nguy hiểm của nó. ảnh hưởng đến con người và các giá trị vật chất. Các ví dụ về bảo vệ chống sét của các tòa nhà và công trình thuộc các loại khác nhau được đưa ra theo các yêu cầu của RD 34.21.122-87.
1. SỐ LIỆU SƠ LƯỢC VỀ PHẢN CÔNG SÉT VÀ CÁC THÔNG SỐ CỦA CHÚNG
Sét là sự phóng điện dài vài km phát triển giữa đám mây giông và mặt đất hoặc bất kỳ cấu trúc mặt đất nào.
Phóng điện sét bắt đầu với sự phát triển của một nhà lãnh đạo, một kênh phát sáng yếu với dòng điện vài trăm ampe. Theo hướng chuyển động của người lãnh đạo - từ đám mây xuống hoặc từ cấu trúc mặt đất lên - sét được chia thành giảm dần và tăng dần. Dữ liệu sét đánh xuống đã được tích lũy trong một thời gian dài ở một số khu vực toàn cầu. Thông tin về sét tăng dần chỉ xuất hiện trong những thập kỷ gần đây, khi các quan sát có hệ thống bắt đầu về khả năng chống sét của các cấu trúc rất cao, chẳng hạn như tháp truyền hình Ostankino.
Tia sét đi xuống đầu tiên xuất hiện dưới tác động của các quá trình trong đám mây giông và sự xuất hiện của nó không phụ thuộc vào sự hiện diện của bất kỳ cấu trúc nào trên bề mặt trái đất. Khi người lãnh đạo di chuyển về phía mặt đất, người lãnh đạo truy cập hướng tới đám mây có thể bị kích thích từ các vật thể trên mặt đất. Sự tiếp xúc của một trong số chúng với dây dẫn đi xuống (hoặc điểm tiếp xúc của dây dẫn sau với bề mặt trái đất) xác định vị trí của tia sét đánh xuống đất hoặc một vật thể nào đó.
Các nhà lãnh đạo tăng dần bị kích thích từ các cấu trúc nối đất cao, ở đỉnh của chúng, điện trường tăng mạnh trong cơn giông bão. Thực tế về sự xuất hiện và phát triển bền vững của một nhà lãnh đạo đang lên quyết định nơi thành bại. Trên địa hình bằng phẳng, sét đánh thẳng lên các vật thể có độ cao hơn 150 tôi, và ở các khu vực miền núi, chúng bị kích thích từ các phần tử nổi và cấu trúc có chiều cao thấp hơn và do đó được quan sát thường xuyên hơn.
Trước tiên chúng ta hãy xem xét quá trình phát triển và các thông số của sét đánh xuống. Sau khi thiết lập kênh dẫn xuyên suốt, giai đoạn chính của quá trình phóng điện diễn ra sau đó - quá trình trung hòa nhanh chóng các điện tích dẫn, kèm theo sự phát sáng rực rỡ và tăng dòng điện lên các giá trị cực đại từ vài đến hàng trăm kiloampe. Trong trường hợp này, xảy ra sự nóng lên mạnh mẽ của kênh (lên đến hàng chục nghìn kelvin) và sự giãn nở sốc của nó, được cảm nhận bằng tai như một tiếng sấm sét. Dòng điện giai đoạn chính bao gồm một hoặc nhiều xung liên tiếp được đặt chồng lên thành phần liên tục. Hầu hết các xung hiện tại có cực tính âm. Xung đầu tiên có tổng thời lượng vài trăm micro giây có độ dài phía trước từ 3 đến 20 bệnh đa xơ cứng; giá trị cực đại của dòng điện (biên độ) rất khác nhau: trong 50% trường hợp (dòng điện trung bình) vượt quá 30 và trong 1-2% trường hợp là 100 kA. Khoảng 70% các tia sét âm giảm dần, xung đầu tiên được theo sau bởi các xung tiếp theo có biên độ và chiều dài phía trước thấp hơn: các giá trị trung bình lần lượt là 12. kA và 0,6 bệnh đa xơ cứng. Trong trường hợp này, độ dốc (tốc độ tăng) của dòng điện ở phía trước của các xung tiếp theo cao hơn so với xung đầu tiên.
Dòng điện của thành phần liên tục của sét đánh xuống thay đổi từ vài đến hàng trăm ampe và tồn tại trong toàn bộ chớp sáng, kéo dài trung bình 0,2 Với, và trong những trường hợp hiếm hoi 1-1,5 Với.
Điện tích mang theo trong toàn bộ tia chớp thay đổi từ đơn vị đến hàng trăm coulomb, trong đó 5-15 được tính bởi các xung riêng lẻ và 10-20 bởi thành phần liên tục. Cl.
Tia sét hướng xuống với các xung dòng điện dương được quan sát thấy trong khoảng 10% trường hợp. Một số trong số chúng có hình dạng tương tự như hình dạng của các xung âm. Ngoài ra, các xung dương với các tham số lớn hơn đáng kể đã được ghi lại: thời lượng khoảng 1000 bệnh đa xơ cứng, chiều dài phía trước khoảng 100 bệnh đa xơ cứng và mang điện tích trung bình 35 Cl. Chúng được đặc trưng bởi sự thay đổi biên độ dòng điện trong một phạm vi rất rộng: ở dòng điện trung bình là 35 kA trong 1-2% trường hợp, xuất hiện biên độ trên 500 kA.
Dữ liệu thực tế được tích lũy về các tham số của sét đánh xuống không cho phép chúng tôi đánh giá sự khác biệt của chúng ở các vùng địa lý khác nhau. Do đó, đối với toàn bộ lãnh thổ Liên Xô, các đặc điểm xác suất của chúng được coi là giống nhau
Tia sét tăng dần phát triển như sau. Sau khi tia tiên đạo đi lên đạt tới đám mây giông, quá trình phóng điện bắt đầu, xảy ra trong khoảng 80% trường hợp bởi các dòng điện có cực âm. Dòng điện có hai loại được quan sát: loại thứ nhất là dòng điện không xung liên tục lên đến vài trăm ampe và thời lượng một phần mười giây, mang điện tích 2–20 Cl; thứ hai được đặc trưng bởi sự chồng chất của các xung ngắn với biên độ trung bình là 10–12 kA và chỉ trong 5% trường hợp vượt quá 30 kA, và điện tích được truyền đạt 40 Cl. Các xung này tương tự như các xung tiếp theo của giai đoạn chính của sét âm hướng xuống.
Ở các khu vực miền núi, sét tăng dần được đặc trưng bởi dòng điện liên tục dài hơn và điện tích truyền lớn hơn so với ở vùng đồng bằng. Đồng thời, các biến thể trong các thành phần dòng điện xung ở vùng núi và đồng bằng khác nhau rất ít. Cho đến nay, không có mối quan hệ nào được tìm thấy giữa các dòng sét tăng dần và chiều cao của các cấu trúc mà chúng bị kích thích. Do đó, các tham số của tia sét tăng dần và các biến thể của chúng được ước tính là giống nhau đối với bất kỳ vùng địa lý và chiều cao đối tượng nào.
Trong RD 34.21.122-87, dữ liệu về các tham số của dòng sét được tính đến trong các yêu cầu đối với thiết kế và kích thước của thiết bị chống sét. Ví dụ, khoảng cách tối thiểu cho phép từ cột thu lôi và dây dẫn nối đất của chúng đến các vật thể loại I (mục 2.3-2.5 *) được xác định từ điều kiện cột thu lôi bị sét đánh xuống với biên độ và độ dốc của dòng điện phía trước trong khoảng 100 kA và 50 kA/µs. Điều kiện này tương ứng với ít nhất 99% các vụ sét đánh ở hạ lưu.
2. ĐẶC ĐIỂM HOẠT ĐỘNG Sấm Sét
Cường độ hoạt động của giông bão ở các vị trí địa lý khác nhau có thể được đánh giá từ dữ liệu của một mạng lưới rộng lớn các trạm khí tượng về tần suất và thời gian giông bão được ghi lại theo ngày và giờ mỗi năm từ tiếng sấm có thể nghe được vào đầu và cuối cơn giông. Tuy nhiên, một đặc điểm quan trọng và mang tính thông tin hơn để đánh giá số lần sét đánh có thể có của các vật thể là mật độ sét đánh hướng xuống trên một đơn vị bề mặt trái đất.
Mật độ sét đánh xuống đất rất khác nhau giữa các khu vực trên toàn cầu và phụ thuộc vào các yếu tố địa chất, khí hậu và các yếu tố khác. Ví dụ, với xu hướng tăng chung về giá trị này từ các cực đến xích đạo, nó giảm mạnh ở các sa mạc và tăng ở các khu vực có quá trình bốc hơi mạnh. Ảnh hưởng của áp thấp đặc biệt lớn ở các vùng núi, nơi các frông dông chủ yếu trải dọc hành lang hẹp, do đó, trong một khu vực nhỏ, có thể có sự dao động mạnh về mật độ xả xuống đất.
Nhìn chung, trên toàn cầu, mật độ sét đánh thay đổi thực tế từ 0 ở các vùng cực đến 20–30 lần phóng điện mỗi 1 kmđất mỗi năm ở vùng nhiệt đới ẩm. Đối với cùng một khu vực, có thể có sự thay đổi từ năm này sang năm khác, do đó, để đánh giá đáng tin cậy về mật độ xả thải vào lòng đất, cần phải lấy trung bình dài hạn.
Hiện tại, một số địa điểm hạn chế trên toàn cầu được trang bị máy đếm sét và đối với các khu vực nhỏ, có thể ước tính trực tiếp mật độ phóng điện xuống đất. Trên quy mô lớn (ví dụ, đối với toàn bộ lãnh thổ Liên Xô), việc đăng ký số lần sét đánh xuống đất vẫn không thể thực hiện được do tốn nhiều công sức và thiếu thiết bị đáng tin cậy.
Tuy nhiên, đối với các vị trí địa lý nơi lắp đặt thiết bị đếm sét và thực hiện các quan sát khí tượng về giông bão, người ta đã tìm thấy mối tương quan giữa mật độ phóng điện từ mặt đất và tần suất hoặc thời gian xảy ra giông bão, mặc dù mỗi thông số này có thể thay đổi theo từng năm. hoặc từ giông bão đến giông bão. Trong RD 34.21.122-87, sự phụ thuộc tương quan này, được trình bày trong Phụ lục 2, được mở rộng ra toàn bộ lãnh thổ Liên Xô và kết nối các tia sét hoàn toàn hướng xuống với 1 km 2 bề mặt trái đất với thời gian giông bão cụ thể tính bằng giờ. Dữ liệu của các trạm khí tượng về thời gian giông bão được tính trung bình trong khoảng thời gian từ 1936 đến 1978 và được vẽ trên bản đồ địa lý của Liên Xô dưới dạng các đường, được đặc trưng bởi số giờ có giông bão không đổi mỗi năm (Hình 3). RD 34.21.122-87); trong trường hợp này, thời lượng giông bão đối với bất kỳ điểm nào được đặt trong khoảng giữa hai đường gần điểm đó nhất. Đối với một số khu vực của Liên Xô, trên cơ sở nghiên cứu công cụ, các bản đồ khu vực về thời gian giông bão đã được biên soạn, những bản đồ này cũng được khuyến nghị sử dụng (xem Phụ lục 2 RD34.21.122-87)
Theo cách gián tiếp này (thông qua dữ liệu về thời gian giông bão), có thể đưa ra phân vùng lãnh thổ của Liên Xô theo mật độ sét đánh vào lòng đất
3. SỐ LỖI SÉT ĐÁNH CÁC CƠ SỞ TRÊN ĐẤT
Theo yêu cầu của Bảng. 1 RD 34.21.122-87 đối với một số đối tượng, số lần sét đánh dự kiến là một chỉ số xác định nhu cầu chống sét và độ tin cậy của nó. Vì vậy, cần phải có cách đánh giá giá trị này ở giai đoạn thiết kế đối tượng. Điều mong muốn là phương pháp này có tính đến các đặc điểm đã biết của hoạt động giông bão và các thông tin khác về sét.
Khi đếm số lần sét đánh xuống, biểu diễn sau được sử dụng: một vật thể cao chót vót sẽ phóng điện, nếu không có nó, sẽ chạm vào bề mặt trái đất ở một khu vực nhất định (cái gọi là bề mặt rút lại). Khu vực này là hình tròn đối với đối tượng gộp (ống hoặc tháp thẳng đứng) và hình chữ nhật đối với đối tượng mở rộng chẳng hạn như đường dây điện trên không. Số lượng sét đánh vào một vật thể bằng tích của diện tích co lại và mật độ phóng sét cùng với vị trí của nó. Ví dụ, đối với một đối tượng tập trung
trong đó R 0 là bán kính co; n là số lần sét đánh trung bình hàng năm trong 1 km 2 bề mặt trái đất. Đối với một đối tượng mở rộng có chiều dài tôi
Số liệu thống kê hiện có về thiệt hại đối với các vật thể có độ cao khác nhau ở các khu vực có thời gian giông bão khác nhau giúp xác định sơ bộ mối quan hệ giữa bán kính co R 0 và chiều cao của vật thể h. Mặc dù có sự phân tán đáng kể, trung bình, chúng ta có thể lấy R 0 = 3h.
Các tỷ lệ trên là cơ sở của các công thức tính toán số lần sét đánh dự kiến của các vật thể tập trung và các vật thể có kích thước cho trước trong Phụ lục 2 của RD 34.21.122-87. Khả năng chống sét của các vật thể phụ thuộc trực tiếp vào mật độ sét phóng xuống đất và theo đó, vào thời gian giông bão trong khu vực theo dữ liệu của Phụ lục 2. Có thể giả định rằng xác suất đánh trúng vật thể tăng lên, đối với ví dụ, với sự gia tăng biên độ của dòng sét và phụ thuộc vào các thông số phóng điện khác. Tuy nhiên, số liệu thống kê thiệt hại có sẵn thu được bằng các phương pháp (chụp ảnh sét đánh, đăng ký với các bộ đếm đặc biệt) không cho phép phân biệt ảnh hưởng của các yếu tố khác, ngoại trừ cường độ hoạt động của giông bão.
Bây giờ chúng ta hãy ước tính, sử dụng các công thức trong Phụ lục 2, tần suất các vật thể có kích thước và hình dạng khác nhau có thể bị sét đánh. Ví dụ, với thời gian giông bão trung bình là 40-60 h mỗi năm thành vật tập trung có độ cao 50 tôi(ví dụ: ống khói), bạn có thể mong đợi không quá một lần thất bại trong 3-4 năm và trong một tòa nhà cao 20 tôi và kích thước tính theo 100x100 m (điển hình về kích thước cho nhiều loại hình sản xuất) - không quá một lỗi trong 5 năm. Như vậy, với quy mô nhà và công trình vừa phải (chiều cao trong khoảng 20-50 tôi, chiều dài và chiều rộng khoảng 100 tôi) bị sét đánh là sự kiện hy hữu. Đối với các tòa nhà nhỏ (với kích thước khoảng 10 tôi) số lần sét đánh dự kiến hiếm khi vượt quá 0,02 mỗi năm, điều đó có nghĩa là không có nhiều hơn một lần sét đánh có thể xảy ra trong toàn bộ thời gian sử dụng của chúng. Vì lý do này, theo RD 34.21.122-87, đối với một số tòa nhà nhỏ (ngay cả khi có khả năng chống cháy thấp), việc chống sét hoàn toàn không được cung cấp hoặc được đơn giản hóa đáng kể.
Đối với các vật thể tập trung, số lần sét đánh xuống tăng theo bậc hai phụ thuộc vào độ cao và ở những khu vực có thời gian giông bão vừa phải ở độ cao vật thể khoảng 150 tôi là một hoặc hai nét mỗi năm. Từ các vật thể tập trung có chiều cao lớn hơn, sét tăng dần bị kích thích, số lượng của chúng cũng tỷ lệ thuận với bình phương chiều cao. Ý tưởng về tính nhạy cảm của các vật thể cao như vậy được xác nhận bằng các quan sát được thực hiện trên tháp truyền hình Ostankino với chiều cao 540 tôi: khoảng 30 vụ sét đánh xảy ra ở đó hàng năm và hơn 90% trong số đó là phóng điện tăng dần, số vụ sét đánh xuống vẫn ở mức một hoặc hai lần mỗi năm. Như vậy, đối với các đối tượng tập trung có chiều cao lớn hơn 150 tôi số lần sét đánh ở hạ lưu ít phụ thuộc vào độ cao.
4. TÁC DỤNG NGUY HIỂM CỦA SÉT
Danh sách các điều khoản cơ bản (Phụ lục 1 RD 34.21.122-87) liệt kê các loại có thểảnh hưởng của sét lên các vật thể khác nhau trên mặt đất. Trong đoạn này, thông tin về tác động nguy hiểm của sét được trình bày chi tiết hơn.
Tác động của sét thường được chia thành hai nhóm chính:
sơ cấp, gây ra bởi sét đánh trực tiếp, và thứ cấp, gây ra bởi sự phóng điện gần đó hoặc được đưa vào vật thể bằng thông tin liên lạc kim loại mở rộng. Sự nguy hiểm đánh trực tiếp và tác động thứ cấp của sét đối với các tòa nhà và công trình và con người hoặc động vật trong đó được xác định một mặt bởi các thông số phóng điện của sét, mặt khác, bởi các đặc tính công nghệ và thiết kế của vật thể (sự hiện diện của cháy hoặc vùng nguy hiểm cháy, khả năng chống cháy Công trình xây dựng, loại giao tiếp đầu vào, vị trí của chúng bên trong đối tượng, v.v.). Sét đánh trực tiếp gây ra các tác động sau lên vật thể: điện, liên quan đến việc đánh bại người hoặc động vật bằng dòng điện và sự xuất hiện của quá điện áp trên các phần tử bị ảnh hưởng. Quá điện áp tỷ lệ thuận với biên độ và độ dốc của dòng sét, độ tự cảm của kết cấu và điện trở của dây dẫn nối đất, qua đó dòng sét được chuyển hướng xuống đất. Ngay cả khi thực hiện bảo vệ chống sét, sét đánh trực tiếp với dòng điện cao và độ dốc có thể dẫn đến quá điện áp vài megavolt. Trong trường hợp không có bảo vệ chống sét, các đường lan truyền của dòng sét là không thể kiểm soát được và cú đánh của nó có thể gây ra nguy cơ bị điện giật, điện áp nguy hiểm bước và chạm, chồng lên đồ vật khác;
nhiệt, liên quan đến sự giải phóng nhiệt mạnh trong quá trình tiếp xúc trực tiếp của kênh sét với nội dung của vật thể và khi dòng sét chạy qua vật thể. Năng lượng được giải phóng trong kênh sét được xác định bởi điện tích được truyền, thời lượng của đèn flash và biên độ của dòng sét; và 95% trường hợp sét phóng điện, năng lượng này (tính cho điện trở 1 Om) vượt quá 5,5 J, nó cao hơn hai đến ba bậc độ lớn so với năng lượng đánh lửa tối thiểu của hầu hết các hỗn hợp khí, hơi và bụi-không khí được sử dụng trong công nghiệp. Do đó, trong những môi trường như vậy, việc tiếp xúc với kênh sét luôn tạo ra nguy cơ bắt lửa (và trong một số trường hợp là nổ), điều tương tự cũng áp dụng cho các trường hợp kênh sét xâm nhập vào các tòa nhà lắp đặt ngoài trời dễ nổ. Khi dòng sét chạy qua các dây dẫn mỏng, có nguy cơ chúng bị nóng chảy và đứt gãy;
cơ học, do sóng xung kích lan truyền từ kênh sét và lực điện động tác động lên dây dẫn có dòng sét. Tác động này có thể gây ra, ví dụ, làm phẳng các ống kim loại mỏng. Tiếp xúc với kênh sét có thể gây ra sự hình thành hơi hoặc khí đột ngột trong một số vật liệu, sau đó là hỏng hóc cơ học, chẳng hạn như nứt gỗ hoặc nứt bê tông.
Các biểu hiện thứ cấp của sét có liên quan đến tác động của trường điện từ phóng điện gần trên vật thể. Trường này thường được xem xét dưới dạng hai thành phần: thứ nhất là do sự chuyển động của các điện tích trong dây dẫn và kênh sét, thứ hai là do sự thay đổi dòng điện sét theo thời gian. Các thành phần này đôi khi được gọi là cảm ứng tĩnh điện và điện từ.
Cảm ứng tĩnh điện biểu hiện dưới dạng quá điện áp xảy ra trên các cấu trúc kim loại của vật thể và phụ thuộc vào dòng sét, khoảng cách đến nơi va chạm và điện trở của điện cực tiếp đất. Trong trường hợp không có dây dẫn nối đất thích hợp, quá điện áp có thể lên tới hàng trăm kilovolt và tạo ra nguy cơ gây thương tích cho người và gây ra sự chồng chéo giữa các bộ phận khác nhau của vật thể.
Cảm ứng điện từ có liên quan đến sự hình thành EMF trong các mạch kim loại, tỷ lệ thuận với độ dốc của dòng sét và diện tích được bao phủ bởi mạch. Truyền thông mở rộng trong các tòa nhà công nghiệp hiện đại có thể tạo thành các mạch bao phủ một khu vực rộng lớn, trong đó có thể tạo ra EMF vài chục kilovolt. Ở những nơi hội tụ của các cấu trúc kim loại mở rộng, trong các khoảng trống trong các mạch hở, có nguy cơ xảy ra hiện tượng phóng điện và tia lửa điện với khả năng tiêu tán năng lượng khoảng một phần mười joule.
Một loại tác động nguy hiểm khác của sét là sự trôi dạt của điện thế cao dọc theo các phương tiện liên lạc được đưa vào vật thể (dây của đường dây điện trên không, dây cáp, đường ống). Đó là hiện tượng quá điện áp xảy ra trên các phương tiện liên lạc khi sét đánh trực tiếp và gần và lan truyền dưới dạng sóng sự cố trên vật thể. Nguy hiểm được tạo ra do sự chồng chéo có thể xảy ra từ thông tin liên lạc đến các bộ phận nối đất của đối tượng. Các tiện ích ngầm cũng gây nguy hiểm, vì chúng có thể tiếp nhận một số dòng sét lan truyền trong lòng đất và đưa chúng vào vật thể.
5. PHÂN LOẠI ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO HỘ
Mức độ nghiêm trọng của hậu quả do sét đánh phụ thuộc chủ yếu vào nguy cơ nổ hoặc cháy của tòa nhà hoặc công trình dưới tác động nhiệt của sét, cũng như các tia lửa và trần nhà do các loại tác động khác gây ra. Ví dụ, trong các ngành công nghiệp thường xuyên liên quan đến cháy nổ, quá trình đốt cháy, sử dụng vật liệu và cấu trúc chống cháy, dòng sét không gây nguy hiểm lớn. Ngược lại, sự hiện diện của môi trường cháy nổ bên trong vật thể sẽ tạo ra nguy cơ hủy diệt, thương vong về người và thiệt hại lớn về vật chất.
Với nhiều điều kiện công nghệ như vậy, việc áp đặt các yêu cầu giống nhau đối với việc chống sét cho tất cả các đối tượng có nghĩa là đầu tư vào dự trữ quá mức vào nó hoặc chấp nhận khả năng không thể tránh khỏi thiệt hại đáng kể do sét gây ra. Do đó, trong RD 34.21.122-87, một cách tiếp cận khác biệt để thực hiện chống sét cho các đối tượng khác nhau được áp dụng, liên quan đến điều đó trong Bảng. 1 của Hướng dẫn này, các tòa nhà và công trình được chia thành ba loại, khác nhau về mức độ nghiêm trọng của hậu quả có thể xảy ra do sét đánh.
Loại I bao gồm các cơ sở công nghiệp trong đó, trong điều kiện công nghệ bình thường, nồng độ khí, hơi, bụi, sợi có thể được định vị và hình thành. Bất kỳ tia sét nào gây ra vụ nổ đều làm tăng nguy cơ bị phá hủy và thương vong không chỉ đối với vật thể này mà còn đối với vật thể lân cận
Loại II bao gồm các tòa nhà và công trình công nghiệp trong đó sự xuất hiện của nồng độ chất nổ xảy ra do vi phạm quy tắc thông thường chế độ công nghệ, cũng như các cơ sở lắp đặt ngoài trời có chứa chất lỏng và khí dễ nổ. Đối với những đối tượng này, sét đánh chỉ tạo ra nguy cơ nổ khi nó trùng với sự cố công nghệ hoặc hoạt động của van thở hoặc van khẩn cấp trong các cơ sở lắp đặt ngoài trời. Do thời gian giông bão vừa phải trên lãnh thổ Liên Xô, xác suất xảy ra các sự kiện này là khá nhỏ.
Loại III bao gồm các đồ vật mà hậu quả của việc hư hỏng chúng có liên quan đến thiệt hại vật chất ít hơn so với trong môi trường dễ nổ. Điều này bao gồm các tòa nhà và công trình có cơ sở nguy hiểm cháy nổ hoặc công trình xây dựng có khả năng chống cháy thấp và đối với chúng, các yêu cầu về chống sét trở nên nghiêm ngặt hơn với sự gia tăng xác suất đánh vào vật thể (số lần sét đánh dự kiến). Ngoài ra, loại III bao gồm các vật thể, sự thất bại của chúng có nguy cơ gây ra hiệu ứng điện cho người và động vật: các tòa nhà công cộng lớn, tòa nhà chăn nuôi, các công trình kiến trúc cao như đường ống, tháp, tượng đài. Cuối cùng, loại III bao gồm các tòa nhà nhỏ ở khu vực nông thôn, nơi các cấu trúc dễ cháy thường được sử dụng nhất. Theo thống kê, những đối tượng này chiếm tỷ lệ đáng kể trong các vụ cháy do giông bão. Do chi phí thấp của các tòa nhà này, việc chống sét của chúng được thực hiện bằng các phương pháp đơn giản hóa không đòi hỏi chi phí vật liệu đáng kể (tr. 2.30).
6. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP CHỐNG SÉT
Các yêu cầu đối với việc thực hiện toàn bộ tổ hợp các biện pháp chống sét cho các đối tượng loại I, II và III và thiết kế cột thu lôi được nêu trong § 2 và 3 của RD 34.21.122-87. Phần này của hướng dẫn giải thích các điều khoản chính của các yêu cầu này.
Chống sét là tập hợp các biện pháp nhằm ngăn chặn sét đánh trực tiếp vào vật thể hoặc loại bỏ các hậu quả nguy hiểm do sét đánh trực tiếp gây ra; tổ hợp này cũng bao gồm các thiết bị bảo vệ giúp bảo vệ vật thể khỏi tác động thứ cấp của sét và trôi dạt có tiềm năng cao.
Một phương tiện bảo vệ chống sét đánh trực tiếp là cột thu lôi - một thiết bị được thiết kế để tiếp xúc trực tiếp với kênh sét và chuyển hướng dòng điện của nó xuống đất.
Các cột thu lôi được chia thành các cột riêng biệt đảm bảo phân tán dòng sét đi qua vật thể và được lắp đặt trên chính vật thể đó. Trong trường hợp này, dòng điện lan truyền dọc theo các đường dẫn được kiểm soát để đảm bảo khả năng gây thương tích cho người (động vật), nổ hoặc cháy thấp.
Việc lắp đặt các cột thu lôi độc lập loại trừ khả năng tác động nhiệt lên vật thể trong trường hợp cột thu lôi bị sét đánh; đối với các vật thể có nguy cơ cháy nổ liên tục, được phân loại là loại I, phương pháp bảo vệ này được áp dụng, đảm bảo số lượng tác động nguy hiểm tối thiểu trong cơn giông bão. Đối với các đối tượng thuộc loại II và III, được đặc trưng bởi nguy cơ cháy nổ thấp hơn, việc sử dụng các cột thu lôi đứng tự do và các loại được lắp đặt trên đối tượng được bảo vệ đều được chấp nhận như nhau.
Cột thu lôi bao gồm các phần tử sau: cột thu lôi, giá đỡ, dây dẫn xuống và điện cực nối đất. Tuy nhiên, trong thực tế, chúng có thể tạo thành một cấu trúc duy nhất, ví dụ, cột kim loại hoặc giàn tòa nhà đồng thời là cột thu lôi, giá đỡ và dây dẫn xuống.
Theo loại cột thu lôi, cột thu lôi được chia thành thanh (dọc), cáp (mở rộng theo chiều ngang) và lưới, bao gồm các điện cực dọc và ngang được kết nối tại các giao điểm. Các cột thu lôi dạng que và dạng dây có thể ở dạng đứng và được lắp đặt tại cơ sở; lưới chống sét được đặt trên mái phi kim loại của các tòa nhà và công trình được bảo vệ. Tuy nhiên, việc đặt lưới chỉ hợp lý trên các tòa nhà có mái nằm ngang, nơi mà sét đánh vào bất kỳ phần nào của chúng đều có thể xảy ra như nhau. Với độ dốc lớn của mái nhà, rất có thể sét đánh gần sườn núi của nó, và trong những trường hợp này, việc đặt lưới trên toàn bộ bề mặt của mái nhà sẽ dẫn đến chi phí kim loại không hợp lý; sẽ kinh tế hơn khi lắp đặt các cột thu lôi dạng thanh hoặc dây, vùng bảo vệ bao gồm toàn bộ cơ sở. Vì lý do này, trong khoản 2.11, việc đặt lưới chống sét được cho phép trên các mái phi kim loại có độ dốc không quá 1:8. Đôi khi việc đặt lưới trên mái nhà là bất tiện do các yếu tố cấu trúc của nó (ví dụ, bề mặt lượn sóng của mái nhà). Trong những trường hợp này, được phép đặt lưới dưới lớp cách nhiệt hoặc chống thấm, với điều kiện là chúng được làm bằng vật liệu không cháy hoặc cháy chậm và sự cố của chúng trong quá trình phóng sét sẽ không khiến mái nhà bắt lửa (mục 2.11).
Khi lựa chọn phương tiện bảo vệ chống sét đánh trực tiếp, các loại cột thu lôi, cần tính đến các cân nhắc kinh tế, tính năng công nghệ và thiết kế của vật thể. Trong mọi trường hợp có thể, các công trình cao gần đó nên được sử dụng làm cột thu lôi độc lập và các nguyên tố cấu trúc các tòa nhà và công trình kiến trúc, chẳng hạn như tấm lợp kim loại, vì kèo, cột và móng bằng kim loại và bê tông cốt thép - như cột thu lôi, dây dẫn xuống và điện cực nối đất. Những quy định này được đưa vào tài khoản trong đoạn văn. 1.6, 1.8, 2.11, 2.12, 2.25. Việc bảo vệ chống lại tác động nhiệt của sét đánh trực tiếp được thực hiện bằng cách lựa chọn đúng các phần của cột thu lôi và dây dẫn xuống (Bảng 3), độ dày của vỏ bọc của các thiết bị lắp đặt ngoài trời (mục 2.15), hiện tượng nóng chảy và xâm nhập không thể xảy ra với các thông số trên về dòng sét, điện tích truyền và nhiệt độ trong kênh.
Bảo vệ chống lại sự phá hủy cơ học của các cấu trúc tòa nhà khác nhau trong quá trình sét đánh trực tiếp được thực hiện: bê tông - bằng cách gia cố và đảm bảo các tiếp xúc đáng tin cậy tại các điểm nối với cốt thép (điều 2.12); các bộ phận nhô ra phi kim loại và lớp phủ của các tòa nhà - việc sử dụng các vật liệu không chứa độ ẩm hoặc các chất tạo khí.
Bảo vệ chống phóng điện cho đối tượng được bảo vệ trong trường hợp hỏng các cột thu lôi đứng tự do đạt được bằng cách lựa chọn đúng thiết kế của dây dẫn nối đất và khoảng cách cách điện giữa cột thu lôi và vật thể (mục 2.2 - 2.5). Việc bảo vệ chống phóng điện bên trong tòa nhà khi dòng sét chạy qua nó được đảm bảo bằng cách lựa chọn hợp lý số lượng dây dẫn xuống đặt vào dây dẫn nối đất theo cách ngắn nhất (mục 2.11).
Bảo vệ chống điện áp chạm và điện áp bước (mục 2.12, 2.13) được cung cấp bằng cách đặt dây dẫn ở những nơi mà mọi người không thể tiếp cận và đặt các điện cực nối đất đồng đều trong toàn bộ cơ sở.
Bảo vệ chống lại tác động thứ cấp của sét được cung cấp bằng các biện pháp sau. Từ cảm ứng tĩnh điện và trôi dạt tiềm năng cao - bằng cách hạn chế quá điện áp gây ra trên thiết bị, cấu trúc kim loại và thông tin liên lạc đầu vào bằng cách kết nối chúng với dây dẫn nối đất của các thiết kế nhất định; từ cảm ứng điện từ - bằng cách giới hạn diện tích của các mạch hở bên trong các tòa nhà bằng cách đặt các bộ nhảy ở những nơi hội tụ của thông tin liên lạc kim loại. Để ngăn tia lửa điện tại các điểm nối của giao tiếp kim loại mở rộng, điện trở thoáng qua thấp được cung cấp - không quá 0,03 Ohm, ví dụ, trong các kết nối đường ống có mặt bích, yêu cầu này tương ứng với việc siết chặt sáu bu lông cho mỗi mặt bích (mục 2.7).
7. HÀNH ĐỘNG BẢO VỆ VÀ KHU CHỐNG SÉT
Phương pháp xác định vùng bảo vệ của cột thu lôi, việc xây dựng được thực hiện theo các công thức trong Phụ lục 3 của RD 34.21.122-87, được giải thích dưới đây.
Hoạt động bảo vệ của cột thu lôi dựa trên "đặc tính sét đánh vào các vật thể cao hơn và được nối đất tốt hơn các vật thể gần đó có chiều cao thấp hơn. Do đó, cột thu lôi mọc phía trên vật thể được bảo vệ được giao chức năng chặn sét, thứ mà, trong trường hợp không có cột thu lôi, sẽ tấn công vào vật thể. Về mặt định lượng, hành động bảo vệ của cột thu lôi được xác định thông qua xác suất đánh thủng - tỷ lệ số lần sét đánh vào vật thể được bảo vệ (số lần đánh thủng) vào tổng số cú đánh vào cột thu lôi và vật thể.
Có một số cách để ước tính xác suất xảy ra đột phá, dựa trên các khái niệm vật lý khác nhau về quá trình sét đánh. RD 34.21.122-87 sử dụng kết quả tính toán bằng phương pháp xác suất liên quan đến xác suất đánh trúng cột thu lôi và vật thể với sự lan truyền quỹ đạo sét đi xuống mà không tính đến các biến thể trong dòng điện của nó.
Theo mô hình thiết kế được chấp nhận, không thể tạo ra một lớp bảo vệ lý tưởng chống lại các tia sét đánh trực tiếp, loại trừ hoàn toàn các đột phá đối với đối tượng được bảo vệ. Tuy nhiên, trên thực tế, sự sắp xếp lẫn nhau của vật thể và cột thu lôi là khả thi, mang lại xác suất đột phá thấp, chẳng hạn như 0,1 và 0,01, tương ứng với việc giảm số lượng thiệt hại cho vật thể khoảng 10 và 100 lần so với một đối tượng không được bảo vệ. Đối với hầu hết các cơ sở hiện đại, các mức bảo vệ như vậy mang lại một số đột phá nhỏ trong toàn bộ thời gian sử dụng của chúng.
Ở trên, chúng tôi đã xem xét một tòa nhà công nghiệp cao 20 m và có mặt bằng 100 x 100 m, nằm trong khu vực có thời gian giông bão kéo dài 40-60 giờ một năm; nếu tòa nhà này được bảo vệ bởi các cột thu lôi với xác suất xuyên thủng là 0,1, thì có thể dự đoán rằng nó sẽ không có nhiều hơn một lần đột phá trong 50 năm. Đồng thời, không phải tất cả các đột phá đều nguy hiểm như nhau đối với đối tượng được bảo vệ, ví dụ, có thể đánh lửa ở dòng điện cao hoặc mang điện tích, không được tìm thấy trong mọi lần phóng sét. Do đó, một tác động nguy hiểm có thể xảy ra đối với đối tượng này trong khoảng thời gian chắc chắn là hơn 50 năm hoặc đối với hầu hết các đối tượng công nghiệp thuộc loại II và III, không quá một tác động nguy hiểm trong toàn bộ thời gian tồn tại của chúng. Với xác suất đột phá là 0,01 trong cùng một tòa nhà, chúng ta có thể mong đợi không quá một lần đột phá trong 500 năm - một khoảng thời gian dài hơn nhiều so với tuổi thọ của bất kỳ công trình nào. cơ sở công nghiệp. Như là cấp độ cao biện pháp bảo vệ chỉ hợp lý đối với các đối tượng thuộc loại I, đại diện cho mối đe dọa bùng nổ thường xuyên.
Bằng cách thực hiện một loạt các tính toán về xác suất xảy ra đột phá trong vùng lân cận của cột thu lôi, có thể xây dựng một bề mặt là vị trí hình học của các đỉnh của các vật thể được bảo vệ, trong đó xác suất đột phá là một giá trị không đổi . Bề mặt này là ranh giới bên ngoài của không gian, được gọi là vùng bảo vệ của cột thu lôi; đối với cột thu lôi đơn, ranh giới này là mặt bên của hình nón tròn, đối với cáp đơn, ranh giới này là bề mặt phẳng đầu hồi.
Thông thường, vùng bảo vệ được chỉ định bởi xác suất đột phá tối đa tương ứng với đường viền bên ngoài của nó, mặc dù xác suất đột phá giảm đáng kể ở độ sâu của vùng.
Phương pháp tính toán cho phép xây dựng vùng bảo vệ cho các cột thu lôi dạng thanh và dạng dây với giá trị xác suất đột phá tùy ý, tức là đối với bất kỳ cột thu lôi nào (đơn hoặc kép), bạn có thể xây dựng một số vùng bảo vệ tùy ý. Tuy nhiên, đối với hầu hết các tòa nhà công cộng, có thể cung cấp đủ mức độ bảo vệ bằng cách sử dụng hai vùng, với xác suất đột phá là 0,1 và 0,01.
Về lý thuyết độ tin cậy, xác suất đột phá là một thông số đặc trưng cho sự thất bại của cột thu lôi như Thiết bị bảo vệ. Với cách tiếp cận này, hai vùng bảo vệ được chấp nhận tương ứng với mức độ tin cậy là 0,9 và 0,99. Đánh giá độ tin cậy này có giá trị khi một vật thể nằm gần ranh giới của vùng bảo vệ, ví dụ, một vật thể ở dạng vòng đồng trục với cột thu lôi. Đối với các vật thể thực (tòa nhà thông thường), theo quy luật, chỉ có các phần tử phía trên được đặt trên đường viền của vùng bảo vệ và hầu hết vật thể được đặt ở độ sâu của vùng. Việc đánh giá độ tin cậy của vùng bảo vệ dọc theo biên giới bên ngoài của nó dẫn đến các giá trị quá thấp. Do đó, để tính đến sự sắp xếp lẫn nhau của các cột thu lôi và các vật thể hiện có trong thực tế, các vùng bảo vệ A và B được gán trong RD 34.21.122-87 mức độ tin cậy tương ứng là 0,995 và 0,95.
Sự phụ thuộc tuyến tính giữa các tham số thiết kế của vùng bảo vệ loại B giúp ước tính độ cao của cột thu lôi với độ chính xác đủ để thực hành bằng cách sử dụng biểu đồ giúp giảm số lượng tính toán. Các biểu đồ như vậy, được xây dựng theo các công thức và ký hiệu của Phụ lục 3 của RD 34.21.122-87, được hiển thị trong Hình. P4.1 để xác định chiều cao của thanh C và cáp T của các thanh thu lôi đơn và đôi (do Giproprom phát triển).
Cơm. P4.1. Biểu đồ xác định chiều cao của cột thu lôi đơn (a) và đôi chiều cao bằng nhau (b) trong vùng B
Phương pháp tính toán xác suất đột phá chỉ được phát triển đối với sét đánh xuống, chủ yếu đánh vào các vật thể ở độ cao tới 150 tôi. Vì vậy, trong RD 34.21.122 - 87, các công thức xây dựng vùng bảo vệ cho cột thu lôi dây và cột đơn và nhiều cột được giới hạn ở độ cao 150 tôi. Cho đến nay, lượng dữ liệu thực tế về mức độ nhạy cảm của các vật thể có chiều cao lớn hơn đối với sét đánh xuống là rất nhỏ và phần lớn liên quan đến tháp truyền hình Ostankino. Dựa trên các bản ghi ảnh, có thể lập luận rằng sét đánh xuống phá vỡ hơn 200 m bên dưới đỉnh của nó và chạm đất ở khoảng cách khoảng 200 m. tôi từ chân tháp. Nếu chúng ta coi tháp truyền hình Ostankino là một cột thu lôi, chúng ta có thể kết luận rằng kích thước tương đối của vùng bảo vệ của các cột thu lôi có chiều cao hơn 150 tôi giảm mạnh với sự gia tăng chiều cao của các cột thu lôi. Với dữ liệu thực tế hạn chế về tác động của các vật thể siêu cao, RD 34.21.122 - 87 bao gồm các công thức xây dựng vùng bảo vệ chỉ dành cho các cột thu lôi có chiều cao hơn 150 tôi.
Phương pháp tính toán các vùng bảo vệ chống lại thiệt hại do sét tăng dần vẫn chưa được phát triển. Tuy nhiên, từ dữ liệu quan sát, người ta biết rằng các phóng điện tăng dần được kích thích từ các vật nhọn gần đỉnh của các cấu trúc cao và cản trở sự phát triển của các phóng điện khác từ các tầng thấp hơn. Do đó, đối với các vật thể cao như ống khói hoặc tháp bê tông cốt thép, trước hết, phải cung cấp khả năng bảo vệ chống lại sự phá hủy cơ học của bê tông trong quá trình kích thích sét tăng dần, được thực hiện bằng cách lắp đặt các cột thu lôi dạng thanh hoặc vòng cung cấp khả năng vượt quá cao nhất có thể. đỉnh của đối tượng vì lý do kết cấu (mệnh đề 2.31) .
8. TIẾP CẬN QUY CHẾ NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT
Dưới đây là giải thích cách tiếp cận được thông qua trong RD 34.21.122-87 đối với việc lựa chọn hệ thống điện cực nối đất để chống sét cho các tòa nhà và công trình.
Một trong những biện pháp hiệu quả để hạn chế xung sét trong mạch thu lôi cũng như trên các kết cấu kim loại và thiết bị của công trình là đảm bảo điện trở dây tiếp đất thấp. Do đó, khi chọn bảo vệ chống sét, điện trở của điện cực nối đất hoặc các đặc tính khác của nó liên quan đến điện trở phải tuân theo tỷ lệ.
Cho đến gần đây, đối với dây dẫn nối đất chống sét, khả năng chống xung đối với sự lan truyền của dòng sét đã được chuẩn hóa: giá trị tối đa cho phép của nó được lấy bằng 10 Om cho các tòa nhà và công trình thuộc loại I và II và 20 Omđối với nhà và công trình cấp III. Trong trường hợp này, nó được phép tăng khả năng chống xung lên tới 40 Om trong đất có điện trở suất lớn hơn 500 ô ôđồng thời loại bỏ các cột thu lôi khỏi các vật thể loại I ở khoảng cách đảm bảo chống sự cố trong không khí và trong lòng đất. Đối với việc lắp đặt ngoài trời, điện trở xung tối đa cho phép của các điện cực nối đất được lấy bằng 50 Om.
Điện trở xung của dây dẫn nối đất là một đặc tính định lượng của các quá trình vật lý phức tạp trong quá trình lan truyền dòng sét trong lòng đất. Giá trị của nó khác với điện trở của điện cực nối đất trong quá trình lan truyền dòng điện tần số công nghiệp và phụ thuộc vào một số thông số của dòng sét (biên độ, độ dốc, chiều dài phía trước), thay đổi trong phạm vi rộng. Với sự gia tăng dòng sét, điện trở xung của điện cực đất giảm xuống và trong phạm vi phân bố dòng sét có thể có (từ đơn vị đến hàng trăm kiloampe), giá trị của nó có thể giảm 2-5 lần.
Khi thiết kế dây dẫn nối đất, không thể dự đoán các giá trị của dòng sét sẽ chạy qua nó, và do đó không thể ước tính trước các giá trị tương ứng của điện trở xung. Trong những điều kiện này, việc phân bổ các điện cực nối đất theo điện trở xung của chúng có những bất tiện rõ ràng. Sẽ hợp lý hơn nếu chọn thiết kế cụ thể của dây dẫn nối đất theo điều kiện sau. Điện trở xung của dây dẫn nối đất trong toàn bộ phạm vi có thể có của dòng sét không được vượt quá các giá trị tối đa cho phép được chỉ định.
Tiêu chuẩn hóa này đã được thông qua trong các đoạn. 2.2, 2.13, 2.26, tab. 2: đối với một số thiết kế điển hình, điện trở xung được tính toán cho các dao động của dòng sét từ 5 đến 100 kA và theo kết quả tính toán, việc lựa chọn dây dẫn nối đất đáp ứng điều kiện được chấp nhận đã được thực hiện.
Hiện tại, móng bê tông cốt thép là phổ biến và được khuyến nghị (RD 34.21.122-87, p. 1.8) cấu trúc điện cực nối đất. Một yêu cầu bổ sung được đặt ra đối với chúng - loại trừ sự phá hủy cơ học của bê tông trong quá trình lan truyền dòng sét qua nền móng. Các kết cấu bê tông cốt thép chịu được mật độ cao của dòng sét lan truyền qua cốt thép, điều này có liên quan đến thời gian lan truyền này ngắn. Móng đơn bê tông cốt thép (cọc dài ít nhất 5 hoặc ván chân dài ít nhất 2 tôi) có khả năng chịu dòng sét lên đến 100 kA, theo điều kiện này trong Bảng. 2 RD 34.21.122-87 quy định kích thước cho phép của điện cực nối đất bê tông cốt thép đơn. Đối với các nền móng lớn có bề mặt gia cố lớn hơn tương ứng, mật độ dòng điện nguy hiểm đối với sự phá hủy bê tông khó có thể xảy ra đối với bất kỳ dòng sét nào có thể xảy ra.
Phân loại các thông số của dây dẫn nối đất theo chúng thiết kế tiêu chuẩn có một số ưu điểm: nó phù hợp với sự thống nhất của nền móng bê tông cốt thép được chấp nhận trong thực tế xây dựng, có tính đến việc sử dụng rộng rãi chúng làm dây dẫn nối đất tự nhiên. công việc thiết kế.
9. VÍ DỤ VỀ HIỆU SUẤT CHỐNG SÉT CỦA CÁC VẬT THỂ KHÁC NHAU* (HÌNH P4.2-P4.E)
* Được phát triển bởi VNIPI Tyazhpromepsktroproekt, Viện Giprotruboprovod và GIAP,
Cơm. P4.2. Chống sét công trình cấp I bằng thu lôi hai thanh đứng tự do (ρ = 300 ô ô, S trong ≤ 4 tôi, Sz ≤ 6 tôi):
1 - ranh giới của khu vực bảo vệ; 2 - chân tiếp đất của móng; 3 - vùng bảo vệ ở khoảng 8,0 tôi
Cơm. P4.3. Chống sét cho nhà cấp I bằng thu lôi dây đứng tự do (ρ = 300 ô ô, S ≤ 4 tôi, Sz ≤ 6 tôi, S trong1 ≥ 3,5 tôi):
1 - dây cáp; 2 - ranh giới khu vực bảo vệ; 3 - đầu vào của đường ống ngầm; 4 - ranh giới phân bố nồng độ thuốc nổ; 5 - kết nối cốt thép được thực hiện bằng cách hàn; 6 - móng bê tông cốt thép; 7 - các phần tử nhúng để kết nối thiết bị; 8 - dây nối đất làm bằng thép 4×40 mm; 9 - nối đất - bước bê tông cốt thép; 10 - ranh giới của vùng bảo vệ ở khoảng 10,5
Hình A4.4. Chống sét của tòa nhà loại II với lưới đặt trên mái để chống thấm:
1 - lưới chống sét; 2 - chống thấm tòa nhà; 3 - hỗ trợ xây dựng; 4 - lanh tô thép; 5 - cốt thép cột; 6 - điện cực đất, móng bê tông cốt thép; 7 - phần nhúng; 8 - hỗ trợ cầu vượt; 9 - cầu vượt công nghệ
Cơm. P4.5. Chống sét cho tòa nhà loại II bằng giàn kim loại (cột bê tông cốt thép và cốt thép móng được sử dụng làm dây dẫn xuống và dây dẫn đất):
1 - cốt thép cột; 2 - gia cố móng; 3 - điện cực nối đất; 4 - kèo thép; 5 - cột BTCT; 6 - bu lông neo hàn vào cốt thép; 7 - phần nhúng
Cơm. P4.6. Sơ đồ phân xưởng nén hỗn hợp nitric-hydro (đề cập đến thuốc nổ vùng B-1a):
quy ước:— cột thu lôi (số 1-6); —.—.—.- dải kim loại dẫn điện; - ống thoát khí để thoát khí có nồng độ không gây nổ vào khí quyển; - cùng nồng độ thuốc nổ
Hình, P4.7. Chống sét cho bể kim loại có dung tích 20 nghìn mét khối m 3 với mái hình cầu:
1 - van thở; 2 - khu vực phát thải khí có nồng độ nổ; 3 - ranh giới của khu vực bảo vệ; 4 - vùng bảo vệ ở độ cao h x = 23,7 tôi; 5 - giống nhau ở độ cao h x =22,76 tôi
Cơm. P4.8. Chống sét bể kim loại dung tích 20 nghìn m 3 có mái hình cầu và phao:
1 - van xả khí khẩn cấp; 2, 3 - giống như trong Hình. 4,7; 4 - phao; 5 - vùng bảo vệ ở độ cao hх = 23 tôi; 6 - cáp linh hoạt
Cơm. P4.9. Chống sét nhà ở nông thôn lắp cột thu lôi trên mái:
1 - cáp thu lôi; 2 - đầu vào của đường dây điện trên không (VL) và nối đất của móc VL trên tường; 3 - dây dẫn xuống; 4 - nối đất
Sét đánh trực tiếp vào tòa nhà hoặc cấu trúc và phóng điện từ cảm ứng tĩnh điện của các đám mây và từ cảm ứng điện từ của dòng sét bên trong tòa nhà có thể tấn công những người ở trong đó, gây cháy nổ, phá hủy đá và Kết cấu bê tông, làm gãy các thanh đỡ bằng gỗ của đường dây trên không và làm hỏng lớp cách điện. Bảo vệ chống điện khí quyển phải được tổ chức theo Hướng dẫn lắp đặt chống sét cho các tòa nhà và công trình.
Tùy thuộc vào sự hiện diện và loại vùng nổ trong một tòa nhà nhất định, một trong ba loại chống sét là bắt buộc hoặc hoàn toàn không bắt buộc phải chống sét.
Loại chống sét I được sử dụng cho công trình công nghiệp với vùng nổ cấp B-Ia và B-II. Tất cả những điều này không phải là đối tượng nông thôn.
Chống sét loại II được sử dụng cho các tòa nhà công nghiệp có khu vực loại B-Ga, B-Ib và B-IIa (với điều kiện chúng chiếm ít nhất 30% thể tích của toàn bộ tòa nhà, nếu ít hơn thì toàn bộ tòa nhà được bảo vệ bởi loại III, hoặc một phần của loại II), cũng như các cài đặt mở với các khu vực loại B-Ig. Bảo vệ chống sét cho các cơ sở lắp đặt mở này là bắt buộc trên toàn khu vực, trong khi bảo vệ chống sét loại II cho các tòa nhà chỉ được yêu cầu ở những khu vực có ít nhất mười giờ giông bão mỗi năm. Việc phân chia lãnh thổ thành các khu vực có số lượng giông bão khác nhau (giờ giông bão) được đưa ra trong PUE và trong Hướng dẫn lắp đặt chống sét cho các tòa nhà và công trình. Chống sét cấp II được thực hiện cho tủ lạnh amoniac, nhà máy xay xát, nhà máy hay xưởng sản xuất thức ăn chăn nuôi, bột cỏ khô, kho TSM chứa xăng dầu, một số loại phân bón, thuốc trừ sâu.
Đối với các tòa nhà công nghiệp, khu dân cư và công cộng khác, nên xây dựng hoặc không xây dựng chống sét loại III, tùy thuộc vào mục đích và tính chất của tòa nhà, và đôi khi cũng phụ thuộc vào số lần sét đánh trực tiếp dự kiến vào tòa nhà này mỗi năm.
Con số này được xác định bằng cách tính toán tùy thuộc vào quy mô của tòa nhà và số giờ giông bão.
Bất kể số lần sét đánh trực tiếp dự kiến từ 20 giờ giông bão trở lên mỗi năm, chống sét cấp III được xây dựng trong các trường hợp sau: đối với các công trình lắp đặt ngoài trời cấp II ... III; đối với các tòa nhà có bậc chịu lửa III ... IV - trường mẫu giáo, nhà trẻ, trường học và trường nội trú, ký túc xá và căng tin, trại trẻ em giải trí và nhà nghỉ; cho bệnh viện, câu lạc bộ, rạp chiếu phim; cho ống khói thẳng đứng của phòng nồi hơi hoặc doanh nghiệp công nghiệp, tháp nước và silo ở độ cao hơn 15 m so với mặt đất. Ở những nơi có ít nhất 40 giờ giông bão mỗi năm, cần chống sét cấp III cho các công trình gia súc, gia cầm có giới hạn chịu lửa III ... V: chuồng trại, bê và chuồng lợn ít nhất 100 con ở mọi lứa tuổi và nhóm động vật, chuồng trại 40 con, chuồng cừu 500 con và chuồng gia cầm 1000 con (mọi lứa tuổi); đối với các tòa nhà dân cư - chỉ ở độ cao hơn 30 m (hơn năm tầng), nếu chúng nằm cách mảng chung hơn 400 m.
Chống sét loại III bảo vệ chống sét đánh trực tiếp và chống lại việc đưa điện thế cao vào tòa nhà thông qua đường dây điện trên cao, cũng như thông qua các phương tiện liên lạc bằng kim loại trên mặt đất khác (đường ống giàn, đường sắt trên cao).
Các thông tin liên lạc này, khi đi vào tòa nhà và trên giá đỡ gần nhất, được kết nối với dây dẫn nối đất có điện trở không quá 30 ôm. Ở đầu vào, bạn có thể sử dụng thiết bị nối đất để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp.
Trên đường dây điện trên không có điện áp đến 1000 V đi qua khu đất trống hoặc dọc theo đường phố có nhà một, hai tầng (nếu đường dây không có cây cao hoặc nhà che chắn), móc hoặc chốt cách điện nối đất dây pha (kể cả dây chiếu sáng đường phố) và dây trung tính ít nhất 200 m một lần với giông bão 10 ... 40 giờ một năm và ít nhất 100 m một lần với số lượng giông bão lớn hơn (ví dụ, thường xuyên hơn, ở phía tây Moscow). Điện trở của dây nối đất không được quá 30 ôm, nó được làm trên các giá đỡ có nhánh dẫn vào lối vào tòa nhà, nơi có thể có nhiều người (trường học, nhà trẻ, bệnh viện, câu lạc bộ) hoặc các tòa nhà chăn nuôi, nhà kho , cũng như trên các giá đỡ cuối cùng của các đường, nếu từ chúng, một đầu vào được tạo thành bất kỳ tòa nhà nào. Đồng thời, điểm tiếp đất trước đó không được cách điểm cuối quá 100 m với điểm tiếp đất trong thời gian có giông bão 10 ... 40 giờ mỗi năm và không quá 50 m, nếu có nhiều hơn.
Khi sét đánh xuất hiện trên dây của đường dây, các chất cách điện chồng lên nhau trên bề mặt với sự phóng điện vào các móc nối đất và chỉ những xung điện tương đối nhỏ xâm nhập vào nhà. Chỉ cần tiếp cận hệ thống dây điện vài cm trong cơn giông bão có thể gây nguy hiểm, chẳng hạn như khi cố gắng bật hoặc tắt đèn, đài. Và trong trường hợp không thực hiện hoặc thực hiện chống sét không đúng cách, đã có trường hợp người dân bị sét đánh ở khoảng cách cách dây điện từ 2 m trở lên.
Tất cả những điều trên áp dụng cho cả giá đỡ bằng gỗ và bê tông cốt thép. Đối với những cột bê tông cốt thép không cần nối đất chống sét, các phụ kiện, móc hoặc chốt cách điện và đèn được trung hòa. Một thanh thép có đường kính ít nhất 6 mm được sử dụng làm dây dẫn nối đất, được gắn vào các móc bằng băng dây và với dây trung tính bằng kẹp. TRÊN giá đỡ bê tông cốt thép phụ kiện hỗ trợ được sử dụng, trong đó các ổ cắm nối đất trên và dưới được hàn để gắn móc nối đất và để kết nối với dây dẫn nối đất. Nối đất chống sét trên đường dây được thực hiện thường xuyên hơn so với nối đất nhiều lần của dây trung tính.
Để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp, các cột thu lôi dạng thanh hoặc cáp được sử dụng. Cột thu lôi là một thanh thép thẳng đứng có hình dạng bất kỳ, được gắn trên giá đỡ đứng gần đối tượng được bảo vệ hoặc trên cây. Khoảng cách từ giá đỡ đến tòa nhà không được tiêu chuẩn hóa, nhưng mong muốn ít nhất là 5 m, diện tích mặt cắt ngang của thanh, được gọi là cột thu lôi, thường ít nhất là 100 mm2, và chiều dài ít nhất là 200 mm Nó được kết nối với dây dẫn nối đất bằng dây dẫn xuống làm bằng thanh thép có đường kính ít nhất 6 mm, nhưng nó có thể được sử dụng làm dây dẫn xuống cho các kết cấu kim loại của các tòa nhà và công trình được bảo vệ bằng cách hàn các mối nối của chúng. Đó là giàn kim loại, cột, đường ray thang máy, lối thoát hiểm.
Để chống sét, cần sử dụng càng nhiều càng tốt các cột thu lôi tự nhiên: ống xả, tháp nước và các cấu trúc cao khác nằm gần đối tượng được bảo vệ. Cây mọc gần hơn 5 m từ các tòa nhà cấp III...V cấp chống cháy có thể được sử dụng làm giá đỡ cho cột thu lôi, nếu dây dẫn xuống được đặt trên tường của tòa nhà dựa vào cây ở toàn bộ chiều cao của tòa nhà. tường, hàn vào điện cực đất của cột thu lôi. Tuy nhiên, bất kỳ hạng mục chống sét nào cũng được phép đặt các cột thu lôi trực tiếp trên tòa nhà được bảo vệ mà không cần bất kỳ biện pháp bổ sung nào. Là một cột thu lôi, bạn có thể sử dụng mái kim loại, được nối đất ở các góc và dọc theo chu vi ít nhất 25 m một lần, hoặc lưới thép có đường kính 6 ... được nối đất giống như mái kim loại. Các nắp sắt trên ống khói hoặc một vòng dây được áp dụng đặc biệt cho đường ống, nếu không có nắp, được gắn vào lưới hoặc mái kim loại.
Không cần cột thu lôi đặc biệt nếu mái che bao gồm các vì kèo kim loại hoặc bê tông cốt thép, đồng thời lớp chống thấm và cách nhiệt không cháy (từ len xỉ, v.v.). Các trang trại được nối đất.
Có thể có một dây dẫn nối đất chung để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp, chống sét lan truyền dọc theo đường dây trên không hoặc các phương tiện liên lạc mở rộng khác và chống điện giật. Ống khói của nhà máy điện và nhà nồi hơi hoặc silo và tháp nước phải có cột thu lôi cao hơn ống khói ít nhất 1 m, nên sử dụng móng bê tông cốt thép của ống khói hoặc tháp thay cho thiết bị nối đất nhân tạo đặc biệt. Đối với ống và tháp bê tông cốt thép, cốt thép đóng vai trò là dây dẫn xuống, trong khi đối với cột thu lôi kim loại và dây dẫn xuống hoàn toàn không cần thiết.
Trên hình. 38 thể hiện vùng bảo vệ của một cột thu lôi đơn có chiều cao h. Nó là một hình nón tròn có đỉnh ở độ cao h 0 1 và có ranh giới vùng ở mặt đất dưới dạng một đường tròn bán kính r 0 . Tiết diện nằm ngang của vùng bảo vệ ở độ cao h x là hình tròn có bán kính r x . Có một vùng hẹp hơn, trong đó đối tượng được bảo vệ khỏi sét đánh với xác suất 99,5% và vùng rộng hơn, trong đó xác suất bảo vệ là 95%. Các cơ sở nông thôn thường yêu cầu vùng bảo vệ rộng hơn. Đối với nó, các quan hệ sau diễn ra: h 0 = 0,92h; r0 = 1,5h; r x \u003d 1,5 (h-h x / 0,92); h = 0,67r x + h x /0,92.
Cơm. 38. Sơ đồ cột thu lôi một cột và vùng bảo vệ của nó
Là dây dẫn nối đất cho cột thu lôi đặt trên mái của tòa nhà được bảo vệ, có thể sử dụng hệ thống điện cực nối đất được xây dựng vì lý do an toàn điện (nối đất nhiều lần của dây trung tính) và nếu chúng cách xa cột thu lôi hoặc không hoàn toàn có sẵn (khi nguồn điện được cung cấp cho tòa nhà qua dây cáp có vỏ bọc bằng nhựa), sau đó bê tông cốt thép nền của tòa nhà, nối dây dẫn xuống từ cột thu lôi với cốt thép của móng bằng cách hàn. Từ mỗi cột thu lôi trên mái nhà, hai dây dẫn xuống phải khởi hành dọc theo cả hai sườn mái nhà đến các điện cực nối đất của chúng. Nếu không có móng bê tông cốt thép, thì một móng đặc biệt được xây dựng dưới dạng hai thanh dọc có đường kính 10 ... 20 mm và chiều dài 3 m, nằm cách nhau 5 m và được nối với nhau dưới lòng đất ở độ sâu ít nhất 0,5 m với dải thép có tiết diện ít nhất 40x4 mm.
Với cột thu lôi ở dạng mái kim loại nối đất hoặc lưới trên mái phi kim loại, điện cực nối đất được chế tạo dưới dạng dải thép nối đất 25x4 mm, được đặt trên mép dọc theo tòa nhà ở độ sâu 0,5 ... 0,8 m và ở khoảng cách 0,8 m so với móng K Tất cả các kết cấu kim loại, thiết bị và đường ống đặt bên trong tòa nhà phải được gắn vào các dải này.
Để người và động vật không bị ảnh hưởng bởi điện áp bước, nên bố trí nối đất chống sét tập trung của tất cả các loại cách đường không quá 5 m và lối đi bộ, từ lối vào các tòa nhà, ở những nơi hiếm khi được ghé thăm (bãi cỏ, cây bụi). Dây dẫn xuống không được đi qua gần cửa ra vào hoặc cổng của các tòa nhà chăn nuôi gia súc. Trường hợp buộc phải bố trí dây tiếp đất ở những nơi thường xuyên có người qua lại thì những nơi này phải được rải nhựa. Ví dụ, khi đặt điện cực nối đất dọc theo tường chuồng, chiều rộng của mặt đường nhựa phải cách tường ít nhất 5 m.
Hệ thống lắp đặt ngoài trời loại P-III, trong đó sử dụng hoặc lưu trữ chất lỏng dễ cháy có điểm chớp cháy hơi hơn 61 ° C, được bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp như sau: thân của các hệ thống lắp đặt này hoặc các thùng chứa riêng lẻ có mái che bằng kim loại dày dưới 4 mm được bảo vệ bằng cột thu lôi (đặt riêng hoặc lắp trên kết cấu được bảo vệ) và không gian phía trên các ống dẫn khí có thể không được tính vào vùng bảo vệ của cột thu lôi. Nếu độ dày của mái kim loại không nhỏ hơn 4 mm hoặc, bất kể độ dày của mái, thể tích của các bể riêng lẻ nhỏ hơn 200 m3, thì chỉ cần kết nối chúng với các dây nối đất cách nhau ít nhất 50 m là đủ dọc theo chu vi của cơ sở.
Các cột thu lôi mở rộng (cáp nối đất làm bằng dây thép bện có diện tích mặt cắt ngang ít nhất là 35 mm2) được sử dụng để bảo vệ các tòa nhà dài khỏi bị sét đánh trực tiếp. Sau đó, chiều cao của cột thu lôi cáp được coi là chiều cao của cáp so với mặt đất ở nơi gần mặt đất nhất do võng Нt, và độ võng được lấy bằng 2 m với chiều dài tòa nhà lên đến 120 m, tức là Nopor = Нt + 2. Ở cấp độ trái đất Ro = = 1,7 Nt. Ở chiều cao Hx (chiều cao tường) Rx = 1,7(Hm + Hx/0,92) và nếu cho trước Hx và Rx (ví dụ: một nửa chiều rộng của tòa nhà), thì bạn có thể tìm thấy Hm = 0,6 RxHx/0,92.
Các tòa nhà nhỏ có bậc chống cháy III ... IV, nằm ở vùng nông thôn có thời gian giông bão trung bình mỗi năm từ 20 giờ trở lên, được phép bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp theo cách đơn giản hơn so với loại III chống sét theo một trong các cách sau.
1. Một cái cây mọc cách tòa nhà 3 ... 10 m được dùng làm giá đỡ cho cột thu lôi, nếu chiều cao của nó cao hơn ít nhất 2 lần so với chiều cao của tòa nhà, có tính đến các đường ống và ăng-ten nhô ra trên mái nhà của nó. Một dây dẫn xuống được đặt dọc theo thân cây, dây này phải nhô ra trên đỉnh của nó ít nhất 0,2 m, độ sâu ít nhất 0,5 m (chúng cũng được nối đất trong ba phiên bản chống sét đơn giản hóa khác. Tất cả các kết nối đều được bắt vít, không hàn ). Sự đơn giản hóa chính trong tùy chọn này là không có kiểm tra xem toàn bộ cấu trúc có được đưa vào vùng bảo vệ của cột thu lôi hay không.
2. Nếu mái nhà phù hợp chiều cao tối đa các cấu trúc, một cột thu lôi bằng cáp được treo phía trên, cao hơn sườn núi ít nhất 0,25 m, cáp có thể được đỡ bằng các tấm gỗ cố định vào các đầu của mái nhà. Với tòa nhà dài hơn 10 m, dây dẫn xuống từ cả hai đầu của cáp được đặt dọc theo các bức tường cuối hoặc một mái dốc từ mỗi đầu và nếu tòa nhà dài dưới 10 m thì chỉ một đầu của cáp được nối đất.
3. Nếu một ống khói nhô lên trên sườn núi và các phần tử khác, thì một cột thu lôi được cố định trên đó, nhô lên trên ống khói ít nhất 0,2 m. Từ nó, một dây dẫn xuống là đủ cho một mái dốc.
4. Mái nhà bằng kim loại được nối đất tại một điểm và tất cả các vật kim loại nhô ra phía trên nó đều được gắn vào mái nhà, và các ống dẫn xuống, cầu thang bằng kim loại có thể đóng vai trò là dây dẫn xuống nếu chúng cung cấp mạch điện liên tục.
Sét là một dòng điện tập trung được phát ra từ một đám mây giông hình thành khi không khí ẩm và nhiệt độ thay đổi đột ngột. Tia sét có thể di chuyển rất xa. Một cú đánh trực tiếp của tia sét vào một vật thể sẽ làm nóng đến nhiệt độ cực cao, sau đó là sự tan chảy và thậm chí là bốc hơi. Các vụ nổ có thể xảy ra trong các kết cấu do ứng suất điện động tăng mạnh. Ngoài ra còn có một tác động tiêu cực tiếp theo của việc phóng sét: từ trường do sét đánh gây ra tạo ra một lực điện động trên các mạch kín của các cấu trúc kim loại, do đó, có thể gây ra tia lửa và nhiệt độ cao, vô hiệu hóa việc lắp đặt điện và gây ra điện giật và tai nạn khác cho người dân. . Để ngăn chặn Những hậu quả tiêu cực từ sét đánh, nó là cần thiết để cung cấp một thiết bị chống sét.
Chống sét cho tòa nhà và công trình là gì
Nói tóm lại, đây là một tập hợp các hành động và biện pháp, cũng như các thiết bị bảo vệ khác nhau để ngăn ngừa tai nạn và hỏa hoạn trong các tòa nhà và công trình dân dụng và công nghiệp khi chúng bị sét đánh.
Các biện pháp chống sét được chia thành bên ngoài và bên trong. bảo vệ bên ngoài bao gồm các thiết bị chặn điện tích từ sét và hướng nó xuống đất thông qua các kênh mang dòng điện đặc biệt. Các cấu trúc như vậy, được lắp ráp theo quy định bắt buộc quy tắc kỹ thuậtđể chống sét, bảo vệ đáng tin cậy các tòa nhà và những người bên trong chúng khỏi bị hư hại.
Các biện pháp chống sét bên ngoài của các tòa nhà và công trình được chia thành chủ động và thụ động.
Bảo vệ thụ động được trình bày dưới đâytùy chọn:
- lưới chống sét làm bằng thanh thép hoặc thanh dây, việc sử dụng nó được cho phép theo tất cả các tiêu chuẩn chống sét, mặc dù ở mức vượt quá nhỏ, lưới không đủ khả năng bảo vệ bề mặt mái một cách đáng tin cậy;
- thanh kim loại (từ một đến nhiều mảnh) để nhận phóng sét, một dây cáp đặc biệt kết nối chúng và các vòng nối đất - cột thu lôi;
- cáp kim loại thu sét.
Tất cả các thiết bị chống sét bên ngoài đều có một tiêu chuẩn và bao gồm ba phần chính: thiết bị chặn phóng điện từ đám mây giông - cột thu lôi; một bộ phận cấu trúc dẫn điện đến các điện cực nối đất và một bộ phận nối đất mang điện tích sét vào trong đất.
Tập hợp các biện pháp chống sét bên trong nhằm mục đích ngăn ngừa tác hại mà thiết bị điện có thể nhận được do điện áp tăng đột ngột trong mạng do sét đánh. Việc thực hiện chống sét bên trong được thể hiện bằng hai loại: 1 - chống sét đánh trực tiếp, 2 - chống sét đánh gián tiếp diễn ra gần các tòa nhà / công trình.
Với tác động thứ cấp của việc phóng sét dưới dạng điện thế cao bên trong các tòa nhà, họ đang phải vật lộn với sự trợ giúp của một tổ chức nối đất có thẩm quyền. Cảm ứng điện từ trong các cấu trúc sắt dài được loại bỏ bằng cách lắp đặt các dây nhảy kim loại. Việc đưa điện thế cao qua các đầu vào thông tin liên lạc bị ngăn chặn bởi bộ chống van và bộ ngắt tia lửa điện đặc biệt, được kích hoạt bởi sự tăng điện áp đột ngột.
Vấn đề cũng được giải quyết bằng cách cấm đầu vào của các đường dây trên không đối với một số loại cấu trúc và thay thế chúng bằng các đầu vào cáp ngầm.
Nguyên lý hoạt động của cột thu lôi
Hoạt động của các thiết bị này dựa trên thực tế là tia sét luôn đánh vào các bộ phận kim loại cao nhất và nổi bật nhất. Tất cả các cột thu lôi đều có vùng bảo vệ riêng - đây là lãnh thổ được bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp. Khi phóng điện đến gần, tia sét đầu tiên đánh nhiều nhất điểm cao tòa nhà hoặc công trình kiến trúc, và lớp bảo vệ chuyển năng lượng điện vào trong đất và bản thân vật thể được bảo vệ không bị ảnh hưởng. Trong trường hợp kích thước của cấu trúc vượt quá kích thước của vùng an toàn của một cột thu lôi, các thiết bị bổ sung loại này sẽ được lắp đặt (ba đến bốn thiết bị thanh được kết nối với nhau bằng một điểm chung).
Độ tin cậy của các vùng bảo vệ do các cột thu lôi cung cấp được chia thành các loại theo GOST: "A" - mức độ tin cậy gần một trăm phần trăm (99,5) và "B" - mức độ bảo vệ từ 95 phần trăm. Bản thân khu vực bảo vệ có hình nón, chiều cao và diện tích cơ sở của nó được xác định bởi kích thước của tòa nhà. Chiều cao tối đa của các cột thu lôi được phép theo mã xây dựng là 150 mét.
Bố trí cột thu lôi
Bất kỳ cột thu lôi nào cũng bao gồm ba yếu tố chính: đầu thu sét, dây dẫn điện (thường được làm bằng đồng hoặc thép) và mạch kẹp chuyển điện tích tích lũy xuống đất ở độ sâu từ một mét rưỡi đến ba mét. Hình thức đơn giản nhất của một thiết bị như vậy là cột kim loại. Các cột hỗ trợ của các thiết bị chống sét, theo quy định, được chế tạo dưới dạng ống thép có cùng đường kính, cũng như các cột làm bằng gỗ hoặc bê tông cốt thép. Các bộ phận mang dòng điện của bộ chuyển hướng sét thường được gắn vào các phần tử kết cấu của chính kết cấu. Bẫy thu lôi trên cột thu lôi dạng que được làm bằng thép và phải cao ít nhất 20 cm.
Cột thu lôi dây còn được gọi là tuyến tính, chúng là một sợi dây được kéo căng giữa một cặp cột sắt. Một thiết bị như vậy cho phép bạn thu thập tất cả các tia sét rơi vào trường bảo vệ. Các thanh thu lôi tuyến tính được kết nối với vòng nối đất bằng cáp đồng có đường kính lớn hoặc các phụ kiện kim loại đơn giản.
Trên các tòa nhà cao tầng, khung kim loại hoặc bê tông cốt thép thường được gắn làm dây dẫn xuống.
Ghi chú! Bắt buộc phải thiết lập kết nối đáng tin cậy (được cung cấp bởi snip) cho tất cả các phần tử khung. Lan can ban công, cầu thang sơ tán khẩn cấp và các yếu tố cấu trúc kim loại khác cũng có thể đóng vai trò là dây dẫn xuống. Dây dẫn được gắn vào bề mặt tường của các công trình bằng kẹp nhựa, bạn cũng có thể sử dụng kênh cáp, điều này sẽ giúp tăng tuổi thọ của dây dẫn sét. Khi lập kế hoạch xây dựng, cần cung cấp sự hiện diện của các vòng nối đất với bước 20-30 mét xung quanh toàn bộ chu vi của tòa nhà.
Phân loại đối tượng được bảo vệ
Theo tiêu chuẩn GOST, các tòa nhà và công trình cần được bảo vệ khỏi sét đánh được chia theo mức độ nguy hiểm thành các vật thể thông thường và đặc biệt. Các đối tượng thông thường là các tòa nhà dân cư và hành chính cho mục đích thương mại, công nghiệp và nông nghiệp, chiều cao của chúng không vượt quá 60 mét. Hướng dẫn lắp đặt chống sét cho các tòa nhà và cơ sở công nghiệp bao gồm các đối tượng đặc biệt sau:
- có khả năng gây nguy hiểm cho người và công trình xung quanh;
- nguy hiểm cho môi trường;
- có khả năng gây ô nhiễm bức xạ, sinh học hoặc hóa học trong trường hợp bị sét đánh - khí thải vượt quá tiêu chuẩn vệ sinh (theo quy định, điều này áp dụng cho các doanh nghiệp nhà nước);
- các công trình có chiều cao trên 60 mét, các tòa nhà tạm thời, sân chơi, các công trình đang được xây dựng và các công trình khác.
Đối với các đối tượng như vậy, mức độ chống sét được đặt ít nhất là 0,9. Chủ sở hữu của cấu trúc hoặc khách hàng của công trường xây dựng có thể độc lập đặt lớp độ tin cậy tăng lên cho tòa nhà.
Các vật thể xây dựng thông thường, theo GOST, có bốn cấp độ bảo vệ đáng tin cậy chống sét đánh trực tiếp:
- lần đầu tiên (ở dòng sét cực đại 200 kiloamperes), độ tin cậy - 0,98;
- thứ hai (dòng sét 150 kiloamperes), độ tin cậy - 0,95;
- thứ ba (100 kiloamperes hiện tại), độ tin cậy - 0,9;
- thứ tư (100 kiloamperes hiện tại), độ tin cậy - 0,8.
Hạng mục chống sét
Các tài liệu hướng dẫn (RD) phân biệt ba loại chống sét chính, được xác định bởi số lượng và thời gian giông bão trung bình trong một khu vực cụ thể, vị trí của tòa nhà và khả năng bị sét đánh, sự hiện diện của các vùng nguy hiểm cháy nổ trong khu vực. tòa nhà.
Hạng mục chống sét thứ nhất bao gồm các đối tượng sản xuất công nghiệp với hạng mục nổ B-2 và B-1. Loại thứ hai của bảo vệ chống sét đầy đủ được chỉ định cho các tòa nhà có các loại nguy cơ cháy nổ V-2a, V-1a và V-1b, những khu vực như vậy chiếm ít nhất 30% diện tích mặt bằng. Mức độ bảo vệ chống sét đánh tương tự được chỉ định cho các kho chứa nhiên liệu và dầu nhờn, phân bón, tủ lạnh chứa amoniac và nhà máy bột mì. Theo RD, trong các công trình công nghiệp có chống sét cấp 2, cần nối đất tất cả các vỏ máy điện làm bằng kim loại. Khi đi đường dây trên không với đường dây cáp phải lắp đặt bộ chống sét trên từng pha.
Chống sét loại 3 được lắp đặt trên các công trình có khả năng chống cháy cấp 3 và 4, cũng như có thời gian giông bão hàng năm ít nhất 20 giờ: tổ chức trẻ em, trường học, bệnh viện, trung tâm giải trí, tháp nước, trang trại gia cầm và gia súc khu phức hợp, cũng như các tòa nhà dân cư biệt lập có chiều cao vượt quá 30 mét.
Văn bản quy phạm về chống sét
Do tầm quan trọng của việc bảo vệ các tòa nhà và công trình khỏi sét, nhà nước quy định các yêu cầu về chống sét bằng cách ban hành các văn bản quy định:
- quy chuẩn kỹ thuật;
- tiêu chuẩn quốc gia - GOST (ví dụ: GOST R IEC 62305-1-2010. Quản lý rủi ro. Chống sét);
- hướng dẫn cho các sở và hướng dẫn địa phương - thứ (ví dụ: "Hướng dẫn về chống sét cho các tòa nhà và công trình" thứ 34.21.122-87);
- quy tắc thiết bị lắp đặt điện- pue (hiện tại phiên bản số 7 là hợp lệ).
Tiêu chuẩn ISO quốc tế cũng được sử dụng.
Sự phóng điện tích tụ trong các đám mây giông và do sét đánh xuống bề mặt trái đất có thể gây ra thiệt hại đáng kể cho các tòa nhà, công trình kiến trúc, con người và các vật thể khác nằm trong đó và gần đó. Để ngăn ngừa hậu quả tiêu cực, các biện pháp chống sét được áp dụng, dưới dạng một hệ thống gồm nhiều thiết bị và biện pháp đặc biệt giúp giảm thiểu khả năng bị điện giật, tai nạn và hỏa hoạn.
Băng hình
Sét đánh trực tiếp vào tòa nhà gây ra hỏa hoạn do vật liệu bị biến dạng, nhiệt độ của chúng tăng mạnh và đột ngột. Do đó, chống sét cho các tòa nhà và công trình - yếu tố cần thiết trong thiết bị của bất kỳ cơ sở dân dụng, hành chính hoặc công nghiệp nào. Đây là tập hợp các biện pháp kỹ thuật nhằm đảm bảo an toàn cho kết cấu, thiết bị, tài sản và con người trong công trình. Và đây không phải là một vấn đề xa vời, vì trung bình mỗi ngày có hơn 40.000 cơn giông xảy ra trên hành tinh. Nhưng có một khía cạnh khác trong thế giới hiện đại - đây là hư hỏng hoặc hỏng hóc hoàn toàn của thiết bị điện tử do quá tải gây ra ngay cả khi phóng điện từ xa. Và đây là một vấn đề rất quan trọng trong thời đại của máy tính và Internet.
Để ngăn chặn điều này xảy ra, hệ thống chống sét tích hợp có hệ thống của các tòa nhà và công trình đã được phát triển. Một tia sét đánh ngay cả ở khoảng cách vài trăm mét từ một vật thể gây ra một xung lực mạnh có thể đi vào các tòa nhà gần đó, vô hiệu hóa nó và gây ra hỏa hoạn. Do tính chất khác nhau của các mối đe dọa, hai hệ thống đã được phát triển: chống sét bên ngoài của các tòa nhà và công trình và bên trong. Mỗi người trong số họ được thiết kế để giải quyết các vấn đề cụ thể.
hệ thống bên ngoài phải đón các tia sét đi vào công trình, vận chuyển nó qua một đường thoát đặc biệt xuống đất, đồng thời ngăn chặn hoàn toàn khả năng gây hư hại cho công trình và con người trong đó. Bảo vệ chống sét bên trong có thể giúp giảm hiệu ứng điện từ trên các hệ thống thông tin liên lạc đặt tại cơ sở. Các hệ thống như vậy bắt buộc được giới thiệu bởi các văn bản quy định cả ở giai đoạn phát triển dự án, xây dựng hoặc tái thiết và trong thời gian hoạt động của tất cả các loại phương tiện và thông tin liên lạc công nghiệp, bất kể quyền sở hữu và quyền sở hữu. Nhưng tình hình không đơn giản như vậy, vì có là hai tài liệu: chống sét cho tòa nhà và công trình SO 153-34.21.122-2003 và RD 34.21.122-87. Các hướng dẫn này không tương đương.
Về cơ bản, thiết bị chống sét cho các tòa nhà và công trình phụ thuộc vào các chức năng mà nó phải thực hiện. Hệ thống bên ngoài bao gồm cột thu lôi, dây dẫn xuống và bộ phận nối đất. Cái bên trong phức tạp hơn - đây là các thiết bị chống sét, thiết bị bảo vệ tia lửa và khí, hàng rào chống sét. Ở các quốc gia Châu Mỹ và Châu Âu, yêu cầu đối với các hệ thống này cao hơn nhiều so với ở nước ta. Các thiết bị chống sét ở đó đã kích hoạt các chức năng của chúng trong trường hợp có nguy cơ phóng điện nhờ các cảm biến đặc biệt có khả năng phát hiện sự gia tăng điện áp trong khí quyển. Đây là những cái gọi là cột thu lôi. Họ có thể bảo vệ một khu vực rộng lớn hơn nhiều.
Từ xa xưa, mọi người đã hiểu rằng việc chống sét chất lượng cao cho các tòa nhà và công trình là đảm bảo an toàn cho con người và tài sản khỏi các mối đe dọa hỏa hoạn và tử vong. Đây chủ yếu là một sự đảm bảo cho hạnh phúc của chính họ.
Đang tải...