อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า

อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า (สายล่อฟ้า) ประกอบด้วยสายล่อฟ้าที่ติดตั้งบนเสาหรือบนอาคารโดยตรง ตัวนำลง และขั้วไฟฟ้าลงดิน

สายล่อฟ้า

สายล่อฟ้ารับรู้โดยตรงว่าฟ้าผ่าโดยตรง โดยการออกแบบ พวกเขาสามารถเป็นรูปทรงแท่ง (ยึดกับฐานรองรับ) หรือสายเคเบิล (แขวนเหนือวัตถุที่ได้รับการป้องกัน)

ตะแกรงที่เชื่อมจากลวดเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6-8 มม. โดยมีเซลล์ขนาด 6×6 มม. วางบนหลังคาหรือใต้ชั้นฉนวนที่ไม่ติดไฟสามารถใช้เป็นสายล่อฟ้าได้เช่นกัน

อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าทำจากเหล็กทุกประเภทและโปรไฟล์ที่มีหน้าตัดอย่างน้อย 100 มม. 2 (เส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุดคือ 12 มม.) ความยาวขั้นต่ำของขั้วอากาศคือ 200 มม. ความยาวที่สมเหตุสมผลที่สุดคือ 1-1.5 ม. โครงสร้างทั่วไปของสายล่อฟ้าแสดงในรูป 1.

ข้าว. 1. การออกแบบสายล่อฟ้า: a - จากเหล็กกลม; ข — ทำจากลวดเหล็ก e - จากท่อเหล็ก g — จากแถบเหล็ก เหล็กฉาก d

สายล่อฟ้าชุบสังกะสีหรือทาสีเพื่อป้องกันการกัดกร่อน ไม่จำเป็นต้องชุบทองแดงหรือชุบทองและเงินเพิ่มเติมที่ปลายสายล่อฟ้า

สายล่อฟ้าเครือข่ายแบบสัมผัสทำจากลวดเหล็กหลายเส้นเคลือบสังกะสีที่มีหน้าตัดอย่างน้อย 35 มม. 2 (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 7 มม.) ขึงบนวัตถุป้องกันที่มีความยาว จำเป็นต้องเชื่อมต่อสายล่อฟ้ากับตัวนำลงโดยการเชื่อม

รองรับ

ตัวรองรับสายล่อฟ้าแบบตั้งอิสระอาจทำจากเหล็ก ไม้ฆ่าเชื้อ และคอนกรีตเสริมเหล็ก อนุญาตให้ใช้ลำต้นของต้นไม้ที่ปลูกในระยะ 5-10 ม. จากพื้นที่ป้องกันเพื่อรองรับสายล่อฟ้า (รูปที่ 2)

ข้าว. 2. การป้องกันฟ้าผ่าของอาคารโดยใช้สายล่อฟ้าที่ติดตั้งบนต้นไม้

สำหรับวัตถุป้องกันฟ้าผ่าประเภท II และ III ที่มีระดับการทนไฟ III, IV และ V ต้นไม้ที่เติบโตในระยะน้อยกว่า 5 เมตรจากอาคารหรือโครงสร้างสามารถใช้เป็นฐานรองรับสายล่อฟ้าได้ หากเป็นไปตามเงื่อนไขข้อใดข้อหนึ่งต่อไปนี้ เป็นไปตามที่เป็นจริง:

1. ตามผนังของอาคารที่มีการป้องกันกับต้นไม้ตามความสูงทั้งหมดของอาคารมีการวางสายไฟโดยที่ปลายด้านล่างถูกฝังอยู่ในดินและเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดสายดิน

2. จากสายล่อฟ้าที่ติดตั้งบนต้นไม้ สายไฟจะถูกโยนลงไปที่ต้นไม้อีกต้นที่อยู่ห่างจากอาคารป้องกันมากกว่า 5 เมตร สายไฟลงต้นไม้นี้และเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดกราวด์

สำหรับต้นไม้ที่ติดตั้งและไม่มีสายล่อฟ้าให้ตัดกิ่งออกจากข้างโรงเรือนห่างจากตัวอาคารอย่างน้อย 3 เมตร

สายล่าง

ตัวนำลงคือตัวนำที่เชื่อมต่อแท่งหรือสายล่อฟ้ากับเครือข่ายสายส่งหรือเครือข่ายทำลายอากาศบนหลังคาด้วยตัวนำลงดิน

อนุญาตให้ใช้โครงสร้างโลหะเป็นตัวนำลง: เสา, การเสริมแรงตามยาวของเสาคอนกรีตเสริมเหล็ก, บันไดหนีไฟ, ท่อ ฯลฯ

ตัวนำไฟฟ้าควรอยู่ห่างจากทางเข้าอาคารเพื่อไม่ให้ผู้คนสัมผัสได้

ควรชุบสังกะสีหรือทาสีเพื่อป้องกันการกัดกร่อน ขอแนะนำให้วางไว้ตามอาคารที่มีการป้องกันตามเส้นทางที่สั้นที่สุดไปยังระบบสายดินของอิเล็กโทรด ข้อต่อทั้งหมดของตัวนำลงและการเชื่อมต่อกับตัวนำลงดินจะต้องเชื่อม

ข้าว. 3. การสร้างขั้วต่อระหว่างสายล่างและขั้วไฟฟ้ากราวด์: a — สายล่างทำจากเทปเหล็ก ข — ลวดเหล็กกลมลง

ค่าของความต้านทานอิมพัลส์ของอิเล็กโทรดที่ต่อลงดินสามารถหาได้จากค่าของความต้านทานสำหรับกระแสความถี่ไฟฟ้าตามสูตร:

โดยที่ α คือสัมประสิทธิ์แรงกระตุ้น ขึ้นอยู่กับขนาดของกระแสฟ้าผ่า ความยาวของตัวนำแนวนอนของระบบอิเล็กโทรดลงดิน และความต้านทานเฉพาะของดิน R ~ — ความต้านทานการแพร่กระจายของกระแสความถี่พลังงาน

ประเภทของสวิตช์สายดินถูกเลือกตามค่าความต้านทานเฉพาะของดินและค่าความต้านทานที่ต้องการ

หากในบริเวณใกล้เคียงของโครงสร้างที่มีการป้องกัน (ที่ระยะ 25 — 35 ม.) มีการต่อสายดินป้องกันไว้สำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้า เช่น การต่อสายดินของสถานีย่อย จะต้องใช้เพื่อวัตถุประสงค์ด้วย การป้องกันฟ้าผ่าของอาคาร… ในกรณีส่วนใหญ่ ความต้านทานของสายดินป้องกันจะน้อยกว่าที่จำเป็นสำหรับการป้องกันฟ้าผ่า

ตัวอย่าง. จำเป็นต้องเลือกอุปกรณ์ต่อสายดินสำหรับสายล่อฟ้าที่ปกป้องอาคารที่อยู่อาศัย ดินเป็นดินเหนียวที่มีความชื้นปกติ

จากข้อมูลความต้านทานดิน เราพบว่าดินเหนียว ρ = 40— 150 โอห์ม • ม. เราใช้ค่าเฉลี่ย 100 โอห์ม • ม.

ตามตารางอ้างอิง เราพบว่าวัตถุที่ได้รับการป้องกันนั้นอยู่ในประเภทการป้องกันฟ้าผ่าประเภท III ดังนั้นความต้านทานอิมพัลส์ของอิเล็กโทรดที่ต่อสายดินไม่ควรเกิน 20 โอห์ม:

Rp < 20 โอห์ม

เราเลือกสำหรับ p = 100 Ohm • m ความต้านทานของอิเล็กโทรดกราวด์ใกล้กับ 20 โอห์ม

ที่ใกล้ที่สุดและสะดวกที่สุดจากมุมมองของการติดตั้งคืออุปกรณ์ต่อสายดินตามแบบร่าง 2 สวิตช์สายดินสองสายทำจากแท่งเส้นผ่านศูนย์กลาง 10-16 มม. หรือมุม 40x40x4 มม. ยาว 2.5 ม. ที่ระยะ 3 ม. จากกันและกันเชื่อมต่อด้วยแถบเหล็กขนาด 40x4 มม. ที่ความลึก 0.8 ม. ( ความต้านทาน R (2)~ = 15 — 14 โอห์ม) หรือตามร่าง 7: สวิตช์สายดินแนวนอนทำจากแถบ 40×4 มม. ยาว 5-10 ม. ที่ความลึก 0.8 ม. พร้อมฟีดตรงกลาง (ความต้านทาน R (7) ~ = 12-19 โอห์ม) สำหรับตัวเลือกแรก คุณต้องค้นหาปัจจัยกระตุ้นจากตารางการค้นหา

สำหรับ ρ = 100 โอห์ม • m α = 0.7

สำหรับการต่อลงดินตามแบบร่าง 2: R(2) n = α • R(2)~ = 10.5 โอห์ม

สำหรับสวิตช์สายดินตามร่าง 7 จะไม่คำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์พัลส์ ดังนั้น: R(7) n = R(7)~ = 19 โอห์มที่ความยาว 5 ม. (หรือ 12 โอห์มที่ความยาว 10 ม.)

ในทั้งสองกรณีจะมีค่าความต้านทานดินที่จำเป็น เรายอมรับตัวเลือกตามร่าง 2 ที่ใช้แรงงานน้อยลงและให้ความปลอดภัยบางส่วน หากมีปัญหาในการขับเข้ามุมหรือขันขั้วไฟฟ้าด้วยแท่งกลม ตามสภาพท้องถิ่น เป็นที่ยอมรับอย่างสมบูรณ์ในการต่อสายดินตามภาพร่าง 7 (ความยาวเทป 5-10 ม.)