Określając obszar przestrzeni chronionej tworzony przez pojedynczy zwód lub kilka zwodów (rys. 19 i 22) należy uwzględnić wymagania dotyczące kątów ochronnych oraz odstępów bezpiecznych uniemożliwiających powstawanie przeskoków iskrowych pomiędzy chronionymi urządzeniami a zwodami, elementami instalacji piorunochronnej lub konstrukcji obiektu wykorzystywanymi do celów ochrony odgromowej.
Dobierając układ zwodów należy stworzyć odpowiednią strefę ochroną oraz uniemożliwić wystąpienie przeskoków iskrowych od zwodów do chronionych urządzeń. Oceniając możliwości wystąpienia takich przeskoków należy uwzględnić [N-38], [N-40]:
• parametry prądu piorunowego,
• rodzaj materiału izolacyjnego jaki występuje między elektrodami,
• rozpływ prądu w obiekcie budowlanym,
• odległość od miejsca zbliżenia, w którym może wystąpić przeskok, do najbliższego połączenia wyrównawczego lub ziemi liczona wzdłuż przewodu w którym płynie prąd piorunowy.
Dokładne wyznaczenie odstępów bezpiecznych jest zadaniem bardzo trudnym i w normach ochrony odgromowej przyjęto określać minimalne wartości odstępów bezpiecznych przy pomocy prostych zależności, które zestawiono w tabeli 22.
Tabela 22. Wzory do wyznaczania minimalnych odstępów bezpiecznych s
Zgodnie z PN-86/E-05003 |
Zgodnie z PN-IEC 61024-1 |
^ L h + h |
, k |
s>--- |
s>k, •—L K |
10 nh + b | |
gdzie: |
Wartości współczynników: |
h - wysokość obiektu [m.], |
k, - 0,1 , 0,075, i 0,05 odpowiednio dla I, II |
b- największa przekątna poziomego rzutu obiektu [m], |
oraz II i IV poziomu ochrony) km- 1 - w powietrzu i 0,5 - w dielektryku sta- |
n - liczba przewodów odprowadzających (jeśli n>20 należy przyjąć n=20), |
łym, kc - uzależniony od rozpływu prądu w obiekcie, |
L - długość przewodu w którym płynie prąd od da- |
L - jest długością mierzoną wzdłuż przewodu |
nego punktu do najbliższego miejsca wyrównywa- |
odprowadzającego od punktu rozpatrywanego |
nia potencjałów lub ziemi |
zbliżenia do punktu najbliższego połączenia |
wyrównawczego. |
W przypadku typowych dachów dwuspadowych wartości współczynników kc uzależnione są od wymiarów obiektu oraz ilości przewodów odprowadzających.
W urządzeniach piorunochronnych, w których nie następuje rozpływ prądu piorunowego, współczynnik kc = 1. Zwiększenie liczby przewodów odprowadzających powoduje zmniejszenie wartości tego współczynnika.
W tabeli 23 zebrano podstawowe dane dotyczące wartości współczynników kc w przypadku zastosowania uziomów typu A lub B [N-10], Przykładowe wartości tych współczynników dla prostych urządzeń piorunochronnych zestawiono również w tabeli 24.
Jeżeli zachowanie powyższych odstępów nie jest możliwe należy zastosować w miejscach zbliżenia połączenia wyrównawcze bezpośrednie lub wykorzystujące ograniczniki przepięć [N-23],
36
Tabela 23. Wartości współczynników kcw zależności od liczy przewodów odprowadzających oraz typu uziomów.
Ogólny charakter instalacji |
System uziomowy typu A |
System uziomowy typu B | ||||||
h |
1 |
1 | ||||||
/ ‘3 |
iKS'*Si7SS3S — c—■! |
I L |
0,66 |
. h + c k. =- c 2 hyc | ||||
/ |
0,44 |
k =—+0,1+0,2-j/-‘2 n \h n - liczba przewodów odprowadzających | ||||||
177 |
7 |
7 | ||||||
/ |
/ | |||||||
T - i| |
- |
- | ||||||
Zi7 / |
/ |
0,44 |
Ki=±+o,I+o,2.,Jf.^ 7=-+0j n =- + 0,01 n n Km=7=~ n | |||||
T h, + h, 4~ hj + ■f hm 1 |
/ / / / | |||||||
•“O—► |
•— Cd—* |
Zalecenia norm ochrony odgromowej [N-10], [N-39] uzależniają wartości kątów ochronnych od poziomów ochrony wymaganych dla rozważanego obiektu oraz wysokości zwodów (tabela 25). W niektórych przypadkach wyznaczając przestrzeń chronioną tworzoną przez pojedynczy zwód pionowy należy uwzględnić więcej niż jeden kąt ochronny.
W przykładzie przedstawionym na rys. 23 do wyznaczania przestrzeni chronionej tworzonej przez zwód umieszczony na dachu obiektu budowlanego należy przyjąć:
• kąt a] na dachu obiektu - wartość kąta uzależniona od wysokości zwodu liczonej od powierzchni dachu,
• kąt a2 obok obiektu - dobrany z uwzględnieniem sumy wysokości obiektu i zwodu. Możliwe jest również wyznaczanie przestrzeni chronionej stosując zasadę toczącej się po dachu kuli. W takim przypadku określając przestrzeń chronioną w układzie dwu zwodów pionowych należy wyznaczyć najniższy punkt kuli (rys. 24.) nazywany również strzałką ugięciap.
37