• zasad doboru i montażu urządzeń chroniących instalacje i urządzenia przed bezpośrednim oddziaływaniem części prądu piorunowego oraz wszelkiego rodzaju przepięciami,
• wymagań kompatybilności elektromagnetycznej instalacji elektrycznej i linii przesyłu sygnałów.
Tabela 3. Przykładowe zestawienie norm określających zasady ochrony odgromowej różnorodnych obiektów
Zakres tematyczny |
Zestawienie norm |
Ochrona obiektów telekomunikacyjnych |
ITU-T Recommendation K.20. (02/00) Resistibility of telecommunication equipment installed in a telecommunication centre to overvoltages and overcurrents. ITU-T Recommendation K.27. (05/96) Bonding configurations and earthing inside a telecommunication building. ITU-T Recommendation K.40. (10/96); Protection against interference: Protection against LEMP in telecommunications centers. |
Linie telekomunikacyjne |
PN-EN 61663-1:2002 (U), Ochrona odgromowa - Linie telekomunikacyjne -Część 1: Instalacje światłowodowe PN-EN 61663-2:2002 (U) Ochrona odgromowa - Unie telekomunikacyjne -Część 2: Linie wykonywane przewodami metalowymi |
Stacje i linie elektroenergetyczne |
PN-E-05115:2002, Instalacje elektroenergetyczne prądu przemiennego o napięciu wyższym do 1000V (przedstawiono metody ochrony od bezpośrednich uderzeń pioruna). IEEE Std. 998-1996, IEEE Guide for Direct Lightning Stroke Shielding of Substation. IEEE Std. 1410TM-2004, IEEEE Guide for lmproving the Lightning Perforrmance of Electric Power Overhead Distribution Lines. |
Elektrownie wiatrowe |
IEC TR 61400-24:2002, Wind turbinę generator Systems -Part 24: Lightning protection. IEC 88/117/CD: 1999, Wind turbinę generator systems -Part 24. Lightning protection for wind turbinę. |
Niewielkie obiekty pływające |
ISO 10134: Smali craft- Electrical devices - Lightning protection. 1993.03.01 Standard and Recommendation Practices for Smali Craft. Standard E-4, Lightning Protection. American Boat and Yacht Council,. Fire Protection Standard for Motor Craft - NFPA 302, 14. National Fire Protection Association |
Elektrownie atomowe |
KTA 2206 Auslegung von Kernkraftwerken gegen Blitzeinwirkungen |
10
Bezpośrednie uderzenie piorunu w obiekt budowlany pozbawiony urządzeń piorunochron-nych może spowodować:
• powstanie pożaru,
• uszkodzenie pokryć dachowych , wybicie szyb oraz uszkodzenie ścian,
• zniszczenie instalacji elektrycznej i telekomunikacyjnej wewnątrz obiektu (zniszczenie wszelkiego rodzaju przewodów, gniazd, aparatów elektrycznych),
• zniszczenie wszelkiego rodzaju urządzeń elektrycznych i elektronicznych zainstalowanych w obiekcie.
Rozpływający się prąd piorunowy może również być niebezpieczny dla ludzi przebywających wewnątrz lub w sąsiedztwie obiektu budowlanego.
Analizując zagrożenie występujące podczas bezpośredniego wyładowania piorunowego w obiekt należy uwzględnić możliwość oddziaływania prądu piorunowego na przewodzące elementy urządzenia piorunochronnego, instalacje elektryczne oraz systemy przesyłu sygnałów. W takich przypadkach ocena zagrożenia piorunowego urządzeń i systemów wymaga określenia kształtów prądów piorunowych pierwszego oraz kolejnych głównych wyładowań doziemnych. Zalecane przez normy ochrony odgromowej wartości podstawowych parametrów charakteryzujących kształty prądów piorunowych zestawiono w tabeli 4.
Tabela 4. Wartości podstawowych parametrów charakteryzujących kształty prądów piorunowych wyładowań doziemnych [N-42]
Składowa wyładowania |
Poziom ochrony |
Wartości podstawowych parametrów charakteryzujących prąd piorunowy | |||||
Wartość szczytowa |
Stromość narastania kA/ps* |
Kształt |
Całkowity ładunek C ** |
Ładunek impulsowy C *** |
Energia właściwa kJ/si | ||
Pierwsza składowa |
1 |
200kA |
20 |
10/350 |
300 |
100 |
10 000 |
II |
150kA |
15 |
225 |
75 |
5 600 | ||
II i IV |
100kA |
10 |
150 |
50 |
2 500 | ||
Kolejne składowe |
1 |
50kA |
200 |
0,25/100 |
- |
— |
... |
II |
37,5kA |
150 |
- |
... |
... | ||
III i IV |
25kA |
100 |
- |
... |
... | ||
Długotrwała składowa prądu |
1 |
400A |
- |
Czas trwania 0,5 s |
200 |
- |
-- |
II |
300A |
- |
150 |
- |
-- | ||
III i IV |
200A |
- |
100 |
- |
-- |
* średnia stromość narastania prądu piorunowego.
** ładunek całkowity - suma ładunku krótkotrwałego i ładunku składowej długotrwałej prądu.
*** ponieważ zasadnicza część całkowitego ładunku jest zawarta w pierwszym udarze to uznaje się, że podane wartości zawierają ładunek wszystkich udarów krótkotrwałych.
Równanie matematyczne opisujące przebiegi czasowe pierwszego i kolejnych wyładowań doziemnych [N-42] ma postać:
11