Критерии за проектиране на мълниезащитни уредби в съответствие с NF C 17-102:2011

14.12.2012, Брой 6/2012 / Технически статии / Електроинсталации

  • Критерии за проектиране на мълниезащитни уредби в съответствие с NF C 17-102:2011
  • Критерии за проектиране на мълниезащитни уредби в съответствие с NF C 17-102:2011
  • Критерии за проектиране на мълниезащитни уредби в съответствие с NF C 17-102:2011

Технически статии

 

Нови изисквания към мълниеприемниците с изпреварващо действие

Първият издаден европейски стандарт в подкрепа на употребата на мълниеприемници с изпреварващо действие е NF C 17-102:1995. През изминалата година група от френски и испански специалисти се зае с неговото преразглеждане и актуализиране в отговор на молба, отправена от CENELEC (Европейски електротехнически комитет). Новото издание на френския стандарт NF C 17-102:2011 бе одобрено както от Франция, така и от Испания, чрез версията UNE 21186:2011. В тази нова версия са публикувани много нови критерии, голяма част от които са заимствани от стандарт БДС EN 62305-3, издаден от Международен електротехнически комитет (IEC). Той разглежда стандартите за монтаж на мълниезащитни уредби и формулира изискванията към избора на компонентите и инсталацията на съоръженията. Френският стандарт NF C 17-102:1995 (както и във версията си от 2009 г.) определя характеристиките, параметрите и качествата на даден продукт.

Българската Наредба №4 от 22 декември 2010 г. за мълниезащита на сгради, външни съоръжения и открити пространства представлява съчетание от критериите, съдържащи се във френския стандарт NF C 17-102:1995, и БДС EN 62305. За съжаление, в нея фигурират редица остарели и невалидни критерии, заимствани от старата Наредба № 8 от 28 декември 2004 г. за мълниезащита на сгради, външни съоръжения и открити пространства, твърдят специалистите. Така новият български стандарт остава неактуализиран по отношение на промените, настъпили в новото издание на стандарт NF C 17-102:2011.





Актуални промени в новото издание на NF C 17-102:2011
На първо място се приема, че тестовете, на които се подлагат мълниеприемниците с изпреварващо действие, трябва да са по-задълбочени. Всеки мълниеприемник с изпреварващо действие съдържа електрически и електронни елементи, които се намират в близост до точката на попадение на мълнията. Ето защо е логично мълниеприемниците с изпреварващо действие да бъдат подлагани на също толкова сериозни тестове, на каквито се подлага всеки елемент, съдържащ система за мълниезащита. Изборът на мълниеприемник с изпреварващо действие трябва да се основава на анализ на риска от попадение на мълнии, извършен според методологията, установена в стандарт БДС EN 62305-2. Монтажът на мълниеприемника с изпреварващо действие трябва да отговаря на изискванията, установени в стандарт БДС ЕN 62305-3, и на техническия стандарт NF C 17-102:2011.

За максимална стойност на изпреварващото време се приема 60 ms, независимо каква е стойността, получена при лабораторни тестове. Мълниезащитната зона вече не е една обикновена полусфера, а сфера. Това означава, че сградите в България, проектирани и построени съгласно стандартите Наредба № 8 за мълниезащитата на сгради, външни съоръжения и открити пространства или Наредба № 4 от 22 декември 2010 г., не са ефикасно защитени най-вече, когато става дума за високи постройки.

Защитната зона се определя от повърхност, която на свой ред се определя от защитни радиуси, отговарящи на различни височини h, и чиято ос е равна на оста на мълниеприемника с изпреварващо действие. Това може да се види на фигура 1.

Радиусът на защита на един мълниеприемник с изпреварващо действие зависи от височината (h) по отношение на повърхността, която трябва да се защити, от времето за изпреварване и от избраното ниво на мълниезащита.

Rp = Ц(2rh-h2 + D(2r+D)) para h і 5 m
Rp = hRp (h = 5)/5 para 2 m і h і 5 m

където:
Rp (h) (m) е радиусът на защита на дадена височина h,
h (m) е височината от върха на мълниеприемника спрямо хоризонталата повърхност, която трябва да бъде защитена.
r (m):  20 м за ниво I
30 м за ниво II
45 м за ниво III
60 м за ниво IV

D(m) D = DT x 106

Практическият опит показва, че стойността на изпреварващото време D (в метри) е равна на ефективността, получена по време на тестове за оценка на мълниеприемници с изпреварващо действие (DT в микросекунди).




Защита на високи сгради
В новото издание на NF C 17-102: 2011 е включена и защитата на сгради по-високи от 60 м. При този тип сгради се предлага да се защитят последните 20% от височината на сградата (или каквато и да е точка по-висока от 120 м) чрез монтирането на мълниеприемници с изпреварващо действие или чрез конвенционални системи за мълниезащита. При сградите с голяма височина се изискват 4 токоотвода, свързани с един хоризонтален контур около сградата, като се изравняват потенциалите на 4-те токоотвода, ако това е необходимо. Тези токоотводи се разполагат по дължината на периметъра и ако е възможно в четирите ъгъла на сградата.

Мълниезащита за обекти с ниво на защита I+ и I++
Определяне на нивата на мълниезащита, по-големи от I ниво.
Ниво на защита I+. Това е мълниезащитна система с използването на един мълниеприемник с изпреварващо действие за ниво на мълниезащита I, като допълнително се свързва или с бетонна арматура на сградата, която може да служи като естествен токоотвод, което допълва стандартните токоотводи (тези, които се монтират с проводниците по фасадите на сградата, от покрива до земята), които са свързани с мълниеприемника. Свързването на споменатите естествени токоотводи трябва да се направи на нивото на покрива на сградата и в земята. Естествените токоотводи трябва да се свържат помежду си в земята чрез арматурата в основата на сградата или чрез допълнителен проводник за тази цел. Ако липсват естествени токоотводи или не може да се изпълни някое от гореизброените условия, не е възможно постигането на ниво I+.

Ниво на защита I++. В допълнение към ниво I+, покривът трябва да бъде защитен с един мълниеприемник с изпреварващо действие с радиус на защита, намален с 40% по отношение на стойностите, дадени в раздел Радиус на защита за достигане на по-ефикасна защита за съоръженията, монтирани върху покрива.

Брой на токоотводите
При неизолираните мълниезащитни уредби всеки мълниеприемник с изпреварващо действие трябва да бъде свързан с поне 2 токоотвода. За осигуряването на добро разпределение на тока двата пътя към земята трябва да са разположени, ако е възможно, на две различни страни на сградата. Друго изискване е поне един от токоотводите да е от самия мълниеприемник. Когато има n броя мълниеприемници с изпреварващо действие върху сграда с голям размер, могат да се използват едни и същи токоотводи, т. е. в един от монтираните токоотводи може да преминава токът на мълнията от два мълниеприемника. Така ако има n броя мълниеприемници с изпреварващо действие върху покрива, не е необходимо да съществуват 2n броя токоотводи, а само n брой собствени токоотводи. Възможно е да се използват по-малко от 2n броя токоотводи, само ако го позволяват защитните разстояния (S) за цялата система.

Броят на собствени токоотводи трябва да бъде най-малко равен на броя на мълниеприемниците върху сградата. Изпълняването на защитните разстояния (S) позволява да се определи както броя на необходимите токоотводи, така и възможността да се използват едни и същи токоотводи. Увеличаването броя на собствените токоотводи позволява да се намалят защитните разстояния (S).
В случай че мълниеприемникът с изпреварващо действие е монтиран по изолиран начин, се изисква поне един токоотвод за всеки мълниеприемник.

Заб. Методологията за изчисление на защитните разстояния (S) може да бъде видяна в Приложение № 5 от „Наредба № 4 за мълниезащита на сгради, външни съоръжения и открити пространства”.


 

Различни видове заземители
Размерите на заземителите зависят от специфичното съпротивление на почвата, в която се изграждат. Специфичното съпротивление се променя при различните видове терени - глина, скала, пясък и др. и в зависимост от температурата на почвата и съдържанието на вода в нея. За всеки токоотвод заземителят може да се състои от:
Вид А: разделен на:
А1. Проводници от същия вид и с характеристики като токоотводите, без алуминий, разположени във формата на птичи крак с големи размери и на поне 50 см дълбочина.
Пример: три проводника с дължина от 7 до 8 м, разположени хоризонтално и на поне 50 см дълбочина.
А2. Чрез съединяването на няколко вертикални заземителни колове, свързани паралелно, с минимална дължина 6 м и поне на 50 см дълбочина.
Заземителна конфигурация на заземителните колове в редица един зад друг или във форма триъгълник, като разстоянието между тях трябва да е най-малко една дължина на заземителния кол, но ако е възможно два пъти дължината на заземителния кол.

Вид В: Конфигурация във формата на контур
Това разпределение се състои както в един външен заземителен контур около защитаваната сграда, намиращ се в контакт със земята в поне 80% от дължината си, така и в един електрод на основата, състоящ се от проводник от поне 50 мм2. Най-ниската част на всеки токоотвод трябва да се свързва допълнително с поне един хоризонтален електрод с минимална дължина 4 м или с един вертикален електрод с минимална дължина 2 м.
Типовете решения на заземители за мълниезащита са илюстрирани във фигура 3.

Критерии към заземяването
Един от основните критерии е съпротивлението на заземителя, измервано чрез конвенционалните методи за измерване, да бъде по-ниско от 10 W, за да се осигури ефективното действие на мълниеприемниците с изпреварващо действие. Тази стойност трябва да се измерва със заземител, изключен от всички метални проводници и елементи, към които може да е свързан.
Също така трябва да се избягва изграждането на заземяване чрез един заземител с голяма дължина, хоризонтален или вертикален (> 20 м), за да се осигури възможно най-ниската стойност на импеданс и индуктивно съпротивление.

Използването на заземително огнище, състоящо се от един дълбок вертикален електрод, с цел откриването на по-влажен терен, може да даде резултат само, ако специфичното съпротивление на повърхността е частично увеличено и в по-дълбоките слоеве на почвата има по-ниско специфично съпротивление с повишена проводимост. Трябва да се отбележи обаче, че такива заземители на дълбочина дават увеличен импеданс, когато дълбочината е по-голяма от 20 м. В такъв случай трябва да се увеличи броят на хоризонталните и вертикалните електроди, които винаги трябва да са еквипотенциално свързани, препоръчват специалистите.

Допълнителни средства за изграждане на заземители за мълниезащита
Когато с обичайните средства не е възможно постигането на стойности на съпротивление на заземяването по-ниски от 10 W, могат да се приложат следните допълнителни мерки:
- Да се постави около заземителните проводници и заземителните колове подобрител за заземяване, който да подобри проводимостта, но без да предизвиква корозия, с PH не по-ниско от 7 и с ниско специфично съпротивление.
- Да се изгради заземител във формата на птичи крак.
- Да се увеличи броят на еквипотенциално свързаните заземители.

Ако след прилагането на изброените мерки не е възможно постигането на стойност на съпротивлението на заземяване по-ниска от 10 W, се приема, че заземителна конфигурация тип А може да осигури едно сигурно преминаване на тока на мълния, ако общата дължина на поставения в земята заземителен електрод е поне до 160 м за ниво на защита I и 100 м за нива на защита II, III, IV. При всички случаи вертикалният и хоризонталният елемент не могат да бъдат по-дълги от 20 м. Препоръчва се вместо един дълъг електрод, да се използват няколко по-къси, най-добре разположени хоризонтално.

Необходимата дължина може да се постигне чрез комбинация от хоризонтален проводник (натрупана дължина L1) и вертикални колове (натрупаната дължина L2) като 160 м (или 100 м) = L1 + L2.
При заземителите тип В (заземителен контур), когато не може да се достигне стойност по-ниска от 10 W, дължината на всеки допълнителен електрод трябва да е: от 4 м до 160 м за ниво на защита I за хоризонталните електроди (100 м за останалите нива на защита); от 2 м до 80 м за ниво на защита I за вертикалните електроди (50 м за останалите нива на защита) или комбинация, както е обяснено за заземителите тип А.

Ернесто Стефанов, Парадайс Електрик Консулт



 

 

ОЩЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМАТА

Адаптивно осветление за търговски обектиТехнически статии

Адаптивно осветление за търговски обекти

Интериорните адаптивни осветителни системи автоматично променят светлинния си поток и режима си на работа съобразно моментната заетост на помещението или обекта, в който са инсталирани, наличието на дневна светлина и други специфични критерии, обвързани с конкретното им приложение.

Една адаптивна контролна стратегия, базирана на различни нива на управление на осветлението и специално проектирана с цел максимални икономии на енергия и минимални негативни ефекти върху изпълняваната в даден търговски обект дейност, може да спомогне за спестяването на до 65% от енергийните разходи за осветление. Освен светлинният поток, чрез оптимизиране на контролните настройки на системата може да бъде регулирана и плътността на мощността на осветлението.

Internet of Things в пожарната безопасностТехнически статии

Internet of Things в пожарната безопасност

IoТ притежава потенциал да трансформира пожарната безопасност посредством извличане на допълнителна стойност от продукти, които вече са утвърдени и/или задължителни съгласно действащите наредби. Такива са например спринклерните пожарогасителни инсталации. С интегрирането на допълнителни сензори системата се превръща в интелигентно решение за пожарна защита, което минимизира риска за хората и собствеността.

Термостатични смесителни вентилиТехнически статии

Термостатични смесителни вентили

Термостатичните смесителни вентили намират широко приложение във водопроводните инсталации на множество жилищни, търговски и институционални сгради. Основната функция на тези вентили е или да контролират температурата на изходящата вода към системата за битово горещо водоснабдяване, или да осигурят нискотемпературно захранване към лъчиста подова отоплителна система, или и за двете. Статията разказва за видове, размери и конфигурации на вентили, предназначени за разнообразни специфични приложения.
Прочетете и за множеството уникални приложни сценарии, които изискват нестандартни или специални конструкции термостатични вентили. 

 

 Технологии за автоматизация на офис сградиТехнически статии

Технологии за автоматизация на офис сгради

Съвременните офис сгради се превръщат във все по-интелигентни обекти, в които служителите са непрекъснато свързани помежду си и с останалия свят чрез най-актуалните информационни и комуникационни технологии. Днес човекът, работното място и сградата функционират и взаимодействат в споделена екосистема, базирана на комплексни решения за сградна автоматизация.

Те са създадени да оптимизират управлението на сградните услуги, да улеснят изпълнението на различни дейности в офиса, да осигурят комфорт на служителите и да стимулират продуктивността им, като същевременно спомагат за повишаване на енергийната ефективност и спазване на екологичната и социална отговорност на компанията.

ОВК системи за кина, театри и зали за сценични изкустваТехнически статии

ОВК системи за кина, театри и зали за сценични изкуства

Киносалоните, театрите и залите за сценични изкуства са обекти със специално предназначение и множество конструктивни особености, които налагат използването на специално проектирани системи за отопление, вентилация и климатизация.

Параметрите на микроклимата, контролът на шума и вибрациите от механичното оборудване и, не на последно място – естетичният дизайн на инсталациите, са важни предизвикателства пред проектантите и изграждащите тези инсталации.

Икономии на вода в търговски сградиТехнически статии

Икономии на вода в търговски сгради

В конструкцията на търговските сгради влизат множество системи, които са базирани на използването на вода. Все по-активните глобални мерки за съхраняването на този ценен ресурс в днешно време изправят проектантите пред сложното предизвикателство не само да осигурят функционален дизайн, но и да гарантират водната и енергийната му ефективност.


 

Уеб дизайн от Ей Ем Дизайн. Списание ТД Инсталации. TLL Media © 2019 Всички права запазени. Карта на сайта.

Top