16000 Leskovac, Trg revolucije 33; Tel/fax. 016 241 364; 213 230; 250 582.
GROMOBRANSKA INSTALACIJA
ŠTAPNA HVATALJKA SA UREĐAJEM ZA RANO STARTOVANJE
1. O P Š T E
Pravilnikom o tehničkim normativima za zaštitu objekata od atmosferskog
pražnjenja (Službeni list SRJ 11/96) propisani su normativi za projektovanje, izvođenje,
verifikaciju i održavanje gromobranske instalacije.
Projekat instalacije za zaštitu od atmosferskog pražnjenja objekata se izrađuje na
osnovu arhitektonsko-građevinskih podloga i podataka koje daje investitor, a u skladu sa važećim
standardima (JUS IEC 1024-1 i 1024-1-1, JUS N.B4.802, 803 i 810).
Prilikom projektovanja gromobranske instalacije za objekte koji će se štititi od
atmosferskog pražnjenja, potrebno je najpre, ustanoviti na kakvom se terenu nalaze, rastojanja
između pojedinih objekata kako bi se uzeo u obzir i njihov međusobni uticaj radi određivanja
ekvivalentnih prihvatnih površina (Ae) objekata.
Zatim ustanoviti njihov tip, konstrukciju, sadržaj, namenu, kao i posledicu udara
groma po okolinu, da bi se pravilno odredila klasa nivoa zaštite (E) kojom se izražava verovatnoća s
kojom gromobranska instalacija štiti objekat od atmosferskog pražnjenja.
2. ODREĐIVANJE NOVOA ZAŠTITE
Parametri za određivanje novoa zaštite:
2.1 Vrednost gustine atmosferskog pražnjenja u tlo Ng (br. udara/km2.god.) može se
odrediti iz formule:
N g = 0.04 ⋅ Td1.25
Broj dana (Td) sa grmljavinom u toku godine, uzima se iz izokerauničke karte SRJ,
prema Standardu JUS N.B4.803.
2.2 Srednja godišnja učestalost direktnog udara groma u objekat Nd (br.udara/god.)
izračunava se iz obrasca:
N d = N g ⋅ A e ⋅10−6
Ekvivalentne prihvatne površine (Ae) objekata određuju se prema tački 4.2 i
slikama: 1, 2 i 3 Standarda JUS IEC 1024-1-1.
GROMOBRANSKA INSTALACIJA
Strana: 1
2.3 Približni proračun usvojene vrednosti učestalosti udara groma Nc sprovodi se
prema prilogu B Standarda JUS IEC 1024-1-1. Vrednost Nc se procenjuje za svaki objekat
posebno, na osnovu analize opasnosti od šteta, a u zavisnosti od:
*
konstrukcije objekta (C1);
*
sadržaja objekta (C2);
*
namene objekta (C3) i
*
posledica udara groma u štićeni objekat (C4).
Uticaj svih navedenih faktora prikazuje se kroz zbirni faktor C, čija vrdnost je
proizvod svih ranije navedenih faktora: C = C1⋅C2⋅C3⋅C4.
Gde je moguće izračunati Nc iz formule:
3 ⋅10 −3
Nc =
C
Zamenom usvojenih vrednosti, za svaki objekat, dobija se vrednost Nc .
E r ≥1−
Nc
Nd
Predmetne objekte je neophodno štititi od atmosferskog pražnjenja u slučaju kad je:
Nd > Nc i tada računska efikasnost projektovane gromobranske instalacije (E r) mora da ispunjava
uslov: Klasa nivoa zaštite, za svaki objekat ponaosob, određuje se na osnovu dobijene vrednosti
računske efikasnosti gromobranske instalacije (Er) i tabele br. 3 Standarda JUS IEC 1024-1-1.
3. NAČIN ODREĐIVANJA ŠTIŠENOG PROSTORA
Za primer, uzet je prihvatni sistem kojeg čini štapna hvataljka sa uređajem za rano
startovanje “Duval Messien” Satelit+ ESE 2500, koja bi bila postavljena na jarbol iznad krovne
konstrukcije L-4m.
Iz proizvođačkog kataloga i prateće dokumentacije se vidi da ovaj tip hvataljke ima
vreme prednjačenja ∆t=25µs.
Prostor štićen ovom vrstom hvataljki određuje se na osnovu tačke 4. Standarda JUS
N.B4. 810. Maksimalno rastojanje štićene tačke određenog nivoa (r'max) izračunava se iz obrasca:
'
rmax
= h(2R - h) + ∆R (2R + ∆R )
gde su: h - vertikalno rastojanje od vrha štapne hvataljke do nivoa
posmatrane štićene tačke [m];
R - poluprečnik fiktivne sfere silaznog trasera (udarno rastojanje) [m] i
∆R - dobitak u udarnom rastojanju.
Dobitak u udarnom rastojanju predstavlja proizvod vremena prednjačenja ∆t i brzine
ulaznog trasera, čija je usvojena vrednost ν=1m/s.
Deklarisana vrednost vremena prednjačenja npr. za hvataljku ∆t=25µs., dobija se
dobitak u udarnom rastojanju ∆R=25m.
GROMOBRANSKA INSTALACIJA
Strana: 2
h
r'max
Sl.1. Poluprečnik kruga (r`max) koji bi fiktivna sfera opisala rotirajući oko štapa visine h.
Bilo koja tačka određenog nivoa štićenog prostora mora biti na rastojanju od štapne
hvataljke sa uređajem za rano startovanje, koje je manje od maksimalnog rastojanja štićene tačke
određenog nivoa (r'max).
Tabela: Primer za ESE 2500
Tip gromobrana
DUVAL – MESSIEN
SATELIT + ESE 2500
Vreme prednjačenja
Zaštitna zona r (m)
∆T ( µs)
NOVOI ZAŠTITE
25
I
II
III
IV
42
50
57
65
GROMOBRANSKA INSTALACIJA
Strana: 3
Tabela: 1. Karakteristike uređaja za rano startovanje „Satelit+“
Vreme
Tip
Udarna Otpor Protok Visina Težina
prednjačenja struja terena (m/s) (m) (kg) Materijal
∆T ( µs) (KA) (Ω)
ESE2500
25
200
≤10
≤45
0.78
5
304L-čelik
ESE4000
40
200
≤10
≤45
0.78
5
304L-čelik
ESE5000
50
200
≤10
≤45
0.78
5
304L-čelik
ESE6000
60
200
≤10
≤45
0.78
5
304L-čelik
Tabela: 2. Fabrički rezultati
Zaštitna zona (Rp)
Visina vrha h=(m)
Tip
“Satelit +“
2
4
5
7
10
15
20
45
60
NIVO I
ESE2500
17 34
42
43
44
45
45
-
-
ESE4000
24 46
58
59
59
60
60
-
-
ESE5000
28 55
68
69
69
70
70
-
-
ESE6000
32 64
79
79
79
80
80
-
-
NIVO II
ESE2500
23 45
57
59
61
63
65
70
-
ESE4000
30 60
75
76
77
80
81
85
-
ESE5000
35 69
86
87
88
90
92
95
-
ESE6000
40 78
97
98
99
101
102
105
-
NIVO III
ESE2500
26 52
65
66
69
72
75
84
85
ESE4000
33 66
84
85
87
89
92
99
100
ESE5000
38 76
95
96
98
100
102
110
110
ESE6000
44 87
107
108
109
111
113
120
120
Tabela: 3. Periodična kontrola gromobranskih instalacija
NIVO ZAŠTITE
Interval između kontrola
(godine)
I
2
II
4
III i IV
6
GROMOBRANSKA INSTALACIJA
4. PRINCIP RADA UREĐAJA ZA RANO STARTOVANJE
Elektronski gromobran, ESE (Early Streamer Emission) - Uređaj za rano startovanje
Sl.1. Uređaj za rano startovanje Sateli+ ESE
Strana: 4
GROMOBRANSKA INSTALACIJA
Strana: 5
Akcija 1:
Koristeći lokalno električno polje koje stvara oluja, aktivira se uređaj koji proizvodi impulse
visokih napona u elektrodama, prouzrokujući korona efekat.
Akcija 2:
Ove elektrode su smeštene u Venturi cevi, koja usmerava impulse visokog napona prema
šiljku. Impulsi proizvode uzlazni lider koji se upućuje prema silaznom lideru, što smanjuje vreme susreta.
Sistem je samostalan i bez napajanja. Provodni šiljak je direktno povezan sa uzemljenjem, što
obezbeđuje istovremeno sprovođenje munje.
Kanal Venturi
Prihvatna tačka (provodni šiljak)
Spoljašnje elektrode
pražnjenja (efekat korone);
generišu uzlazni lider.
Senzor
promene
električnog
polja
Transformator
visokog napona
impulsne pobude
Energetski
kolektor
GENERATOR
VN impulsa
Sl.3. Šema rada uređaja za rano startovanje
Vazduh
GROMOBRANSKA INSTALACIJA
5. INSTALACIJA HVATALJKE “SATELIT+ ESE
Gromobranska instalacija sa uređajem za rano startovanje i brojačem udara groma
1. Satelit + ESE;
2. Jarbol;
3. Spusni provodnik;
4. Brojač udara groma;
5. Ispitni spoj;
6. Zaštitna obloga (“MZ”;
7. Uzemljivač “Crow’s-foot” (Pačja šapa).
Strana: 6
GROMOBRANSKA INSTALACIJA
Montažni detalj
Strana: 7
GROMOBRANSKA INSTALACIJA
6. PRIMER IZRAĐENOG PROJEKTA
(EPS-„Jugoistok“’Lebane)
Ekvivalentne prihvatne površine (Ae)
Strana: 8
GROMOBRANSKA INSTALACIJA
Zone zaštite
Raspodela potencijala usled udara groma
Strana: 9
Download

Princip rada uređaja za rano startovanje