1tom284

10. TECHNIKA WYSOKICH NAPIĘĆ 570

Rys. 10.55. Układ z punktem nieciągłości uogólniony (a) i zredukowany (b, c) oraz obwód obliczeniowy Peterscna (d) i zmodyfikowany (c)

gdzie:

Z(S) = Z, (s) + ZM    Z_z(s) = —--1---    (10.99)

"ŻjW ⁺ *?₂ Z_k(s) + Z_k

Należy zauważyć, żc między współczynnikami z i (! zachodzi związek ot = 1 + fS. Dla każdego węzła (przy Z_i (s) = 0) stosuje się obwód obliczeniowy Pctcrscna (rys. 10.55d) opisany równaniem

21Ą = ZJ_W+U„    (10.100)

lub obwód zmodyfikowany (rys. 10.55e) opisany równaniem

«i/i=-jZ_I/_w+ir_w    (lo.ioi)

W tablicy 10.23 przedstawiono różne przykłady przejścia fali prostokątnej U\ przez węzeł W. W przypadku fali o dowolnym kształcie stosuje się całkę Duhamela

U'₂(t) = J17',(t—t) U'₂(z)dx    (10.102)

d t o

gdzie: U'₂(t) — przebieg fali przechodzącej; U j(t—r) — nadchodząca do węzła fala o innym kształcie niż prostokątny; J/'₂ (t) — odpowiedź na falę prostokątna wg kolumny 5, w tabl. 10.23.

W linii może istnieć więcej niż 1 punkt nieciągłości, w związku z czym, po wejściu na nią fali napięciowej dochodzi w tych punktach do wielokrotnych odbić i do schodkowej zmiany napięcia. Wyznaczenie przebiegu takich zmian może być dokonane albo metodą rozkładu jazdy fal albo metodą charakterystyk Bergerona [10.5].

10.4. Ochrona przepięciowa i odgromowa

10.4.1. Zasady i środki ochrony odgromowej

Sposób ochrony odgromowej obiektów budowlanych jest uzależniony—zgodnie z [10.51, 10.52] — od rozmiaru skutków, jakie mogą wywołać wyładowania atmosferyczne. W zależności od rodzaju obiektu piorun może powodować:

—    tylko niewielkie uszkodzenia lokalne,

—    duże miejscowe uszkodzenia z możliwością porażenia ludzi i zwierząt,

—    zniszczenie obiektu z ewentualnym zagrożeniem otoczenia.

Na tle zakresu możliwych do wystąpienia skutków wyróżnia się:

—    obiekty nie wymagające ochrony, tj. obiekty wykonane z materiałów niepalnych i nie zawierające materiałów palnych i wybuchowych, gdy mają niewielkie wymiary lub znajdują się w zwartej zabudowie, są objęte strefą osłonową obiektów sąsiednich, a wskaźnik ich zagrożenia W nie przekracza wartości 5-10^—=;

—    obiekty z zalecaną ochroną, tj. obiekty, w których jest możliwe wystąpienie lokalnych uszkodzeń i porażeń, a wskaźnik zagrożenia W nie przekracza wartości 10~⁴;

—    obiekty wymagające ochrony podstawowej, tj. obiekty, w których nic występuje zagrożenie pożarowe lub wybuchowe, a wskaźnik zagrożenia ma wartość W> 10~⁴ lub ich charakter wskazuje na potrzebę stosowania ochrony;

obiekty wymagające ochrony obostrzonej, tj. obiekty, w których może powstać pożar lub wybuch:

—    obiekty wymagające ochrony w wykonaniu specjalnym, tj. obiekty nic będące budynkami, jak kolejki linowe, stacje" przekaźnikowe, mosty, dźwigi, stadiony, place budowy, składowiska, domki letniskowe i pola campingowe, wymagające nietypowego rozwiązania ochrony.

Do obiektów, których charakter wskazuje na potrzebę stosowania ochrony podstawowej, należą:

—    budynki użyteczności publicznej i wyższej użyteczności, jak: domy towarowe, kościoły, hale sportowe, kina, teatry, szpitale, żłobki, siedziby pogotowia i straży pożarnej;

—    obiekty o dużej wartości historycznej, materialnej lub kulturowej, jak budowle zabytkowe, muzea, biblioteki i archiwa;

—    rozległe hale i obiekty wolno stojące o powierzchni większej niż 500 m² i wyższe niż 15 m.

Ustalenie potrzeby zastosowania ochrony na podstawie obliczeniowego wskaźnika zagrożenia W umożliwia zależność

W=NAnmR(Z+K)    (10.103)

przy czym: m, n, R, Z, K — współczynniki liczbowe wg tabl. 10.24; N — roczna liczba trafień piorunowych w 1 m² powierzchni na danym terenie, oszacowana na A' = 1,8 - 10~⁶/(^m?'^a) przy szerokości geograficznej większej niż 51⁰ 30' oraz N — 2,5 • 10'⁶/(m² • a) przy szerokości geograficznej do 51°30'; A - - powierzchnia terenu równoważna pod względem liczby trafień w obiekt, oszacowana wg wzoru

A = S+4//i + 50/i²    (10.104)

gdzie: S — powierzchnia zajmowana przez obiekt, m²; / — długość poziomego obrysu obiektu, m; h — wysokość obiektu, m.

Konsekwencją decyzji dotyczącej stosowania ochrony jest dobór odpowiednich środków. W zależności od roli, jaką mają one spełnić, wyróżnia się:

~ ochronę zewnętrzną, obejmującą zespól środków chroniących obiekt przed bezpośrednim uderzeniem pioruna;

—    ochronę wewnętrzną, obejmującą zespół środków' chroniących wnętrze obiektów od skutków trafień piorunowych w zw'ody.

Urządzenia ochrony zewnętrznej składają się ze zwodów, przewodów odprowadzających (odprowadzeń prądowych), przewodów uziemiających i uziomów, przy czym