Systémy ochrany před bleskem a uzemnění od EKF

Produkty EKF vám umožní vybudovat optimální systém ochrany před bleskem ve vašem zařízení. Článek představuje stožáry blesku, sítě ochrany před bleskem, uzemňovací sady atd. Konstrukční oddělení EKF vypočítá a navrhne ochranu před bleskem a uzemnění pro jakékoli zařízení.

Pro ochranu osob a majetku se na budovách instaluje ochrana před bleskem – systém, který chrání před následky úderu blesku do konstrukce. Ochrana před bleskem je celá řada opatření a její instalace je regulována regulačními dokumenty СО 153-34.21.122-2003 a RD 34.21.122-87. Ochrana před bleskem se dělí na vnější a vnitřní. Vnitřní – jedná se o SPD, které chrání zařízení umístěná uvnitř budovy před impulzy zbytkového proudu. Vnější – hromosvody, které odvádějí bleskové proudy do země. Vnější ochrana před bleskem může být izolovaná (obr. 1) nebo neizolovaná, mít hromosvod ve tvaru sítě, volně stojícího stožáru, kabelu atd.

Obr. 1Příklad izolované ochrany před bleskem

Lanovou volně stojící ochranu před bleskem lze použít pro budovy se složitými střechami, kde je problematické instalovat tyčový nebo síťový systém. Používá se také pro dlouhé, velkoplošné objekty, včetně kategorií I–II 1 . Konstrukčně je takový systém prodlouženým ocelovým lanem upevněným mezi dvěma stožáry. Mezi výhody patří účinnost při minimálních nákladech a možnost instalace na budovy s nestandardními tvary střech. Zvláštností lanové ochrany před bleskem je, že ji lze vyrobit pro konkrétní projekt.

Specialisté EKF jsou připraveni pomoci s výběrem systému ochrany před bleskem. Výpočet zohledňuje klimatické vlastnosti oblasti: zatížení větrem, stupeň nebezpečí námrazy atd., a také složitost logistiky.

Ústředním prvkem vnějšího systému ochrany před bleskem je stožár hromosvodu. Sekční hliníkové stožáry hromosvodu EKF se používají k ochraně budov a konstrukcí před přímými údery blesku, oddělují a odvádějí jeho energii pomocí svodů a uzemňovacích vodičů do země. Používají se k ochraně objektů I. a II. kategorie: ropné rafinerie, chemické a biochemické závody, sklady výbušnin, jaderné elektrárny, čerpací stanice.

Podle způsobu instalace se bleskosvody dělí na volně stojící a nástěnné. Nástěnné se připevňují ke zdi. Volně stojící se instalují na území objektu dle projektového výpočtu tak, aby celý objekt spadal do jejich ochranného pásma. Projektované pásmo volně stojící hromosvody se určuje dle SO 153-34.21.122-2003. Pro zjednodušení práce nabízí EKF tabulku s projektovanými pásmy svých jednotlivých hromosvodů.

Volně stojící hromosvody EKF PROxima mohou mít různá provedení:
— s pasivním hromosvodem (hliníkovým svodem) řady MMSPA, výška od 6 do 25 m;
— s aktivním hromosvodem (různé typy) řady MMSAA, s výškou od 6 do 22 m. Na takové stožáry lze instalovat aktivní hromosvody o hmotnosti až 5 kg;
— ocelové hromosvody až do výšky 100 m lze vyrobit na zakázku.

Je třeba dodat, že volně stojící hromosvody EKF PROxima jsou vyráběny v souladu s požadavky SO 153-34.21.122-2003 “Pokyny pro instalaci ochrany před bleskem pro budovy, stavby a průmyslové komunikace”, RD 34.21.122-87 “Pokyny pro instalaci ochrany před bleskem pro budovy a stavby”, SP 128.13330.2016 “Hliníkové konstrukce”, SP 20.13330.2016 “Zatížení a nárazy”, SP 22.13330.2010 “Základy budov a staveb”, SP 14.13330.2018 “Stavba v seismických oblastech”.

Síť na ochranu před bleskem

Pokud má budova plochou střechu a není žádoucí instalovat tradiční hromosvody, EKF doporučuje použít speciální hromosvodovou síť (obr. 2). Plní stejnou roli jako svislý hromosvod, ale nenarušuje estetický vzhled objektu. Plocha střechy, ohraničená obvodem chráněné budovy, je rozdělena na stejné obdélníkové části. Síť je montována z kovových vodičů kruhového průřezu o průměru 8–10 mm nebo z pásové oceli o průřezu 4 × 25 mm. Obdélníkové části sítě jsou na sebe kladeny kolmo a pokud možno tvoří sekce o stejné ploše. Po obvodu střechy je montován vymezovací vodič.

Obr. 2Síť na ochranu před bleskem

V průsečících se prvky sítě vzájemně spojují pomocí šroubových svorek. Rozteč buněk sítě se volí v závislosti na úrovni ochrany objektu. Podle pokynu SO 153-34.21.122-2003 musí být kovové prvky vyčnívající nad střechu (trubky, šachty, větrací zařízení) připojeny k síti bleskosvodu a vyčnívající nekovové prvky musí být vybaveny dalšími bleskosvody, rovněž připojenými k síti bleskosvodu.

EKF nabízí rošty vyrobené z žárově zinkovaných vodičů. Dále nabízí upevňovací prvky (držáky, spojovací konzoly) a kompenzátory – zakřivené díly sloužící k vyrovnání síťových vodičů deformovaných v důsledku teplotních výkyvů.

Jakýkoli typ ochrany před bleskem vyžaduje uzemnění. Společnost EKF nabízí širokou škálu produktů pro instalaci uzemnění. Sada pro modulární uzemnění s kolíky, která je nejběžnější, je znázorněna na obr. 3. K dispozici je také elektrolytická uzemňovací sada (obr. 4), kterou si probereme podrobněji.

Obr. 3Sada pro uzemnění modulárních pinů

Obr. 4Sada pro elektrolytické uzemnění: (1) – elektroda; (2) – směs v rámci elektrody; (3) – směs v blízkosti elektrody

Elektrolytické (aktivní) uzemnění je založeno na umělém zvýšení elektrické vodivosti půdy kolem zemnící elektrody. Používá se ve vysoce odolných půdách: skalnatých, písčitých, permafrostových. Tento systém je také optimální pro shluky podzemních inženýrských sítí a omezený prostor pro instalaci zemnícího obvodu. Jeho hlavními prvky jsou: elektroda, směs uvnitř elektrody a směs v blízkosti elektrody (obr. 4).

Elektroda je dutá perforovaná zemnící elektroda z nerezové oceli, svislá nebo vodorovná. Svislé elektrody se instalují do studny o hloubce 3 až 6 m, vodorovné – do výkopu stejné délky. Na jednom konci elektrody je kryt pro vizuální kontrolu množství vnitroelektrodové směsi a profilovaná svorka z nerezové oceli se šrouby M8 pro upevnění připojovacího vodiče. Elektroda se dodává naplněná vnitroelektrodovou směsí.

Vnitroelektrodová směs je minerální kompozice, která vyplňuje elektrodu. Přijímá vlhkost z půdy, proniká do ní (půdy) a vytváří úsek se sníženým měrným odporem. Směs v blízkosti elektrody je minerální plnivo, které se umisťuje kolem elektrody. Jejím účelem je snížit odpor proti šíření proudu a zvětšit kontaktní plochu půdy a uzemnění.

Uzemnění se provede takto: vykope se příkop a na jeho dno se rovnoměrně nalije 20 kg směsi v blízkosti elektrody. Elektroda s vnitroelektrodovou směsí se umístí na dno příkopu tak, aby její krátká část s plnicím otvorem směřovala nahoru. Příkop se naplní směsí v blízkosti elektrody, nalije se 40–60 litrů vody, instaluje se studna a zcela se zasype zeminou. Horní částí uzemňovače instalovaného ve studni se přidá voda pro zahájení chemické reakce, stejně jako směs (pokud je to nutné). Nyní zbývá připojit elektroinstalaci nebo systém ochrany před bleskem k elektrolytickému uzemňovači pomocí vodiče (tyče o průměru 8–10 mm nebo pásku o šířce až 40 mm) přes svorku, která je umístěna ve studni v horní části elektrody (uzemňovače). Instalace je popsána na příkladu třímetrového horizontálního uzemňovače.

Princip fungování elektrolytického uzemňovacího zařízení EKF PROxima je založen na změně elektrických vlastností půdy pomocí speciálních směsí. Vnitroelektrodová směs udržuje stabilní rychlost chemické reakce uvnitř dutého uzemňovacího zařízení a ve vzájemném působení se směsí v blízkosti elektrody zajišťuje nepřetržitou rovnováhu elektrolytů v místě instalace. To umožňuje dosáhnout konstantní hodnoty odporu proti šíření proudu bez ohledu na geologii půdy a také eliminovat její zamrzání kolem elektrody. Postupné saturace prostoru v blízkosti elektrody elektrolytem a konstrukční vlastnosti samotné elektrody mají příznivý vliv na dobu trvání chemické reakce a účinnost uzemňovacího zařízení.

Výhody elektrolytického uzemnění:
— možnost instalace v obtížných půdách a na malých plochách;
— nahrazuje až 10 modulárních tyčových uzemňovacích zařízení;
— šetří až 80 % prostoru pro umístění uzemňovacího obvodu ve srovnání s uzemněním provedeným pomocí modulárních tyčových uzemňovacích zařízení;
— životnost až 30 let;
— spolehlivost provozu bez ohledu na roční období;
– stabilní výkon;
— snadná kontrola provozu a údržby systému;
— antikorozní ochrana uzemňovacích prvků.

Spolu s vnější ochranou před bleskem hraje důležitou roli i vnitřní ochrana před bleskem, za kterou jsou zodpovědné přepěťové ochrany (SPD). Podívejme se na dva typy od EKF:
— SPD typu 1 (T1) jsou určeny k ochraně zařízení umístěných uvnitř budovy před indukovanými impulsy během přímých úderů blesku do systému ochrany před bleskem budovy nebo elektrického vedení. Takové zařízení se instaluje v hlavním rozvaděči (MDB);
— SPD T1+T2 slouží k ochraně před přímými údery blesku do nadzemního elektrického vedení nebo do vnějších systémů ochrany před bleskem a fungují jako druhý stupeň ochrany při úderu blesku, což umožňuje ochranu většiny elektrických a elektronických zařízení.

Návrh systému ochrany před bleskem

Spolu s produkty pro systémy ochrany před bleskem poskytuje společnost EKF řadu služeb nezbytných pro vybudování systému na profesionální úrovni: návrh, cenovou nabídku, schválení. Společnost má vlastní oddělení konstruktérů systémů ochrany před bleskem a uzemnění. Pro zákazníky EKF zdarma vypočítávají a navrhují ochranu před bleskem a uzemnění (pro jakékoli objekty) a vydávají hotové konstrukční řešení v souladu s platnými regulačními dokumenty. V případě potřeby zástupci společnosti navštíví místo pro podrobné rozpracování.

Společnost EKF je vždy otevřená svým klientům a zákazníkům a poskytuje technickou a informační podporu k produktu. K dispozici je horká linka 8 (800) 777-14-86, kde můžete získat rady ohledně ochrany před bleskem a uzemnění a zanechat žádost o výpočet projektu. Pro své partnery i pro soukromé elektrikáře EKF pravidelně pořádá školení v oblasti ochrany před bleskem a uzemnění, učí metody ochrany a instalace.
________________________________________
1 V závislosti na důležitosti objektu, přítomnosti hořlavých látek v něm a dalších faktorech se rozlišují tři kategorie ochrany před bleskem. Kategorie I zahrnuje budovy s výbušnými zónami. Druhá zahrnuje budovy, ve kterých jsou skladovány hořlavé a zkapalněné plyny, hořlavé kapaliny. Kategorie III zahrnuje stavby v oblastech s bleskovou aktivitou 20 hodin ročně a více.

Zveřejněno_v časopise ISUP č. 6(102)_2022