1tom286

10. TECHNIKA WYSOKICH NAPIĘĆ 574

Odprowadzenia prądowe — to przewody łączące zwody z uziomami. Liczba takich połączeń zależy od rodzaju zwodów', wymaganej skuteczności ochrony i rozmiarów obiektu (wg tabl. 10.25). Jako odprowadzenia naturalne powinny być wykorzystywane: stalowe i żelbetowe słupy nośne oraz pionowe metalowe elementy ścienne jak: pręty zbrojeniowe, deszczowe rury spustowe, drabinki, prowadnice dźwigarów i fasady.

Uziomy — to przewody lub przedmioty przewodzące umieszczone w gruncie (bezpośrednio lub za pośrednictwem betonu), w celu połączenia z nim urządzeń podlegających uziemieniu. Właściwości uziomów i wymagania stawiane uziemieniom przedstawiono w p. 10.5. W urządzeniu piorunochronnym jako uziomy naturalne powinny być wykorzystywane: zbrojone stopy, ławy i płyty fundamentowe oraz rurociągi i inne urządzenia metalowe usytuowane w gruncie, jeżeli nie są izolowane od ziemi lub są pomalowane jedynie cienką warstwą substancji przeciwwilgociowej.

Przy stosowaniu zwodów, przewodów odprowadzających i uziomów w pierwszej kolejności powinny być wykorzystywane elementy naturalne, a elementy sztuczne — tylko w miarę konieczności dokonania uzupełnień. O potrzebie uzupełnienia urządzeń ochronnych elementami sztucznymi powinny decydować analizy skuteczności ochrony z uwzględnieniem warunków przestrzennego rozmieszczenia elementów urządzenia pioruno-chronnego, podanych w tabl. 10.25 i doboru uziomów wg tabl. 10.26. Zalecanym rodzajem uziomu sztucznego jest uziom otokowy.

Tablica 10.26. Dopuszczalne wartości rezystancji uziemienia (£2)

Rodzaj gruntu	Rodzaj uziomu
	poziomy, pionowy, mieszany, stopa fundamentowa		otokowy, ława fundamentowa
	ochrona^1'
	I i II	III	1 i 11	111
Podmokły, bagienny, próchniczy, torfowy, gliniasty	10	7	15	10
Pośredni	20	7	30	10
Kamienisty, skalisty	40	10	50	15

¹¹ Ochrona: I—podstawowa; II — obostrzona zc względu na zagrożenie pożarem; III — obostrzona ze względu na zagrożenie wybuchem.

Przewody urządzenia piorunochronnego pow inny być instalowane w sposób trwały za pomocą wsporników lub uchwytów naprężających. Poprzeczne wymiary przewodów nie mogą być mniejsze niż 6 mm w przypadku drutu, 2 mm w przypadku płaskownika i 2,5 mm w przypadku drutu jako elementu składowego linki o minimalnym przekroju 35 mm². Ważne jest zapewnienie galwanicznej ciągłości połączeń wszystkich przewodów, zwłaszcza w ochronie obostrzonej, gdzie niezbędne jest wyeliminowanie iskrzenia na stykach. Przy rozmieszczeniu przewodów odprowadzających i uziomów sztucznych, zwraca się uwagę na potrzebę zwiększenia ich odległości od przejść i wejść do budynku lub wzmocnienia ich izolacji w celu przeciwdziałania porażeniom ludzi.

Środki ochrony wewnętrznej to: ekwipotencjalizacja (połączenia eliminujące różnice potencjałów), dostateczne odstępy izolacyjne i dodatkowe zabezpieczenia.

Ekwipotencjalizacja należy do najbardziej radykalnych środków i powinna obejmować przede wszystkim wprowadzane do budynku instalacje metalowe. Realizuje sieją za pomocą połączeń bezpośrednich, gdy jest to możliwe i ochronnikowych, gdy w grę wchodzą przewody pod napięciem. Połączenia te powinny być lokalizowane w przybliżeniu na poziomie powierzchni ziemi i na poziomach o różnicy w'ysokości nie większej niż 20 m.

Jeżeli z jakiegoś powodu połączenia nic mogą być stosowane, to w miejscu wzajemnego zbliżenia dwu instalacji (odgromowej i innej) musi być zapewniony minimalny odstęp x (wyrażony w metrach), wg zależności

a h+b ^X ^ 10 nh + b

(10.105)

w której: a — odległość między miejscem zbliżenia i niżej położonym połączeniem wyrównawczym, m; h — wysokość obiektu, m; b — największa przekątna poziomego t7.utu obiektu, m; n — liczba odprowadzeń prądowych (n ^ 20).

Rozpatrywanie minimalnych odstępów jest zbędne w przypadku obiektów o konstrukcji stalowej i żelbetowej oraz gdy na drodze ewentualnej iskry nie może znaleźć się człowiek lub materiał palny.

Dodatkowa ochrona jest wymagana w odniesieniu do obwodów elektronicznych i slaboprądowych, wrażliwych na zakłócenia elektromagnetyczne. Polega ona na ekranowaniu i separacji elektromagnetycznej obwodów oraz na stosowaniu w nich wielostopniowych ochronników.

10.4.2. Środki ochrony przepięciowej

Środki ochrony przepięciowej to zarówno ochronniki, ograniczające oddziaływanie napięć i prądów przenoszonych przewodowo, jak i urządzenia osłonowe, przeciwdziałające zakłóceniom elektromagnetycznym. Do pierwszych należą iskierniki, odgromniki wydmuchowe, odgromniki zaworowe (iskiernikowe i beziskiernikowe) oraz kondensatory, dławiki, rezystory, warystory, bezpieczniki i różne ich układy, do drugich zaś — przewody osłonowe i ekrany pomieszczeń oraz urządzeń.

Rys. 10.58. Wpływ zapłonu iskiernika na zmianę wartości napięcia

Iskierniki stanowią najprostszy ochronnik, składający się z dwu elektrod i regulowanej (w zależności od wymaganego poziomu ochrony) przerwy iskrowej. Podstawowym ich zadaniem jest ograniczenie fali przepięciowej i lokalizacja przeskoku z odsunięciem łuku od powierzchni izolatora. Ograniczenie napięcia (rys. 10.58) jest dwustopniowe: najpierw do poziomu napięcia zapłonu U_z, a następnie do poziomu obniżonego U„, wynikającego ze spadków na impedancję Z obwodu iskiernika. W zależności od przeznaczenia i właściwości ochronnych wyróżnia się iskierniki: wysoko- i niskonapięciowe; liniowe i stacyjne; obudowane i otwarte; prętowe, rożkowe, pierścieniowe i kombinowane; z elektrodynamicznym przesuwaniem i wydłużaniem łuku oraz z regulowanym i nie regulowanym ograniczaniem wpływu biegunowości. Długość przerwy iskrowej iskier-ników prętowych powinna być dobierana do warunków sieciowych z następującego szeregu wartości stosunku a/U_N:

7    9    12 20 40 60 220 190

To’ 71’ 20’ 30’ 60’ 77Ć’ 220’ 400

przy czym: a — przerwa iskrowa, cm; U _N — napięcie znamionowe, kV. W urządzeniach stacyjnych iskierniki stanowią rezerwowy środek ochrony ze względu na brak zdolności gaszenia luku, strome ucinanie fali przepięciowej (zagrożenie uzwojeń) i duże nachylenie charakterystyki udarowej.

Odgromniki wydmuchowe są ochronnikami iskiemikowymi dwuprzerwowymi, zdolnymi do samoczynnego gaszenia łuku podtrzymywanego przez prąd następczy po zaniku Przepięć. Zdolność tę zapewnia wewnętrzna komora iskrowa wykonana z silnie gazujące-