ZAŠTITA OBJEKATA OD UDARA GROMAZAŠTITA OBJEKATA OD UDARA GROMAZAŠTITA OBJEKATA OD UDARA GROMAZAŠTITA OBJEKATA OD UDARA GROMAZAŠTITA OBJEKATA OD UDARA GROMAZAŠTITA OBJEKATA OD UDARA GROMA

UVODUVODUVODUVODUVODUVOD

� Atmosfersko pražnjenje je električno pražnjenje atmosferskog � Atmosfersko pražnjenje je električno pražnjenje atmosferskog porekla između oblaka i zemljeporekla između oblaka i zemlje

� Gromobranska instalacija, projektovana prema standardima, � Gromobranska instalacija, projektovana prema standardima, ne može pružiti apsolutne garancije za zaštitu objektane može pružiti apsolutne garancije za zaštitu objektane može pružiti apsolutne garancije za zaštitu objekta

� Primenom tehničkih propisa znatno se smanjuje rizik od � Primenom tehničkih propisa znatno se smanjuje rizik od oštećenja izazvanim udarom groma u štićeni objekatoštećenja izazvanim udarom groma u štićeni objekat

Gromobranska instalacija se deli na spoljašnju i unutrašnju� Gromobranska instalacija se deli na spoljašnju i unutrašnju� Gromobranska instalacija se deli na spoljašnju i unutrašnju

� Spoljašnja instalacija ima zadatak da prihvati direktna � Spoljašnja instalacija ima zadatak da prihvati direktna atmosferska pražnjenja u objekat i da bez posledica sprovede atmosferska pražnjenja u objekat i da bez posledica sprovede struju atmosferskog pražnjenja u zemljustruju atmosferskog pražnjenja u zemlju

� Unutrašnja gromobranska instalacija ima zadatak da spreči � Unutrašnja gromobranska instalacija ima zadatak da spreči pojavu velikih razlika potencijala unutar objekta i da zaštiti pojavu velikih razlika potencijala unutar objekta i da zaštiti pojavu velikih razlika potencijala unutar objekta i da zaštiti uređaje i instalacije u objektu od prenapona atmosferskog uređaje i instalacije u objektu od prenapona atmosferskog poreklaporekla

SPOLJAŠNJA GROMOBRANSKA INSTALACIJA SPOLJAŠNJA GROMOBRANSKA INSTALACIJA SPOLJAŠNJA GROMOBRANSKA INSTALACIJA SPOLJAŠNJA GROMOBRANSKA INSTALACIJA SPOLJAŠNJA GROMOBRANSKA INSTALACIJA SPOLJAŠNJA GROMOBRANSKA INSTALACIJA

� Spoljašnja gromobranska instalacija obuhvata� Spoljašnja gromobranska instalacija obuhvata

- prihvatni sistem (štapne hvataljke, štapne hvataljke sa - prihvatni sistem (štapne hvataljke, štapne hvataljke sa pojačanim dejstvom, mreža provodnika, razapete žice, metalni pojačanim dejstvom, mreža provodnika, razapete žice, metalni limovi, olukovi, itd)limovi, olukovi, itd)

- spustni provodnici- spustni provodnici- spustni provodnici

- sistem uzemljenja- sistem uzemljenja

� Zaštita od direktnog udara groma podrazumeva da je � Zaštita od direktnog udara groma podrazumeva da je verovatnoća pražnjenja mimo gromobranske zaštite manja od verovatnoća pražnjenja mimo gromobranske zaštite manja od verovatnoća pražnjenja mimo gromobranske zaštite manja od neke tehnički prihvatljive vrednostineke tehnički prihvatljive vrednosti

� Zaštita objekta od oštećenja koja mogu nastati usled induktivnog � Zaštita objekta od oštećenja koja mogu nastati usled induktivnog uticaja atmosferskog pražnjenja u gromobransku instalaciju ili u uticaja atmosferskog pražnjenja u gromobransku instalaciju ili u blizinu štićenog objektablizinu štićenog objekta

� S obzirom da ne postoji apsolutno sigurna zaštita od direktnog � S obzirom da ne postoji apsolutno sigurna zaštita od direktnog � S obzirom da ne postoji apsolutno sigurna zaštita od direktnog udara groma, definiše se nivo zaštite koji izražava efikasnost udara groma, definiše se nivo zaštite koji izražava efikasnost gromobranske instalacijegromobranske instalacijegromobranske instalacije

Nivo zaštite spoljašnje gromobranske instalacije Nivo zaštite spoljašnje gromobranske instalacije Nivo zaštite spoljašnje gromobranske instalacije Nivo zaštite spoljašnje gromobranske instalacije

� Pri proceni nivoa zaštite gromobranske instalacije polazi se od � Pri proceni nivoa zaštite gromobranske instalacije polazi se od prosečne godišnje gustine pražnjenja na horizontalnoj površini prosečne godišnje gustine pražnjenja na horizontalnoj površini prosečne godišnje gustine pražnjenja na horizontalnoj površini zemlje Ngzemlje Ng

� Ako prosečna gustina pražnjenja Ng nije poznata, može se � Ako prosečna gustina pražnjenja Ng nije poznata, može se proceniti na osnovu broja grmljavinskih dana T u toku godine iz proceniti na osnovu broja grmljavinskih dana Td u toku godine iz izokerauničke karte:

d

izokerauničke karte:izokerauničke karte:

1.25 20.04 (broj udara / km god)N T=1.25 20.04 (broj udara / km god)

g dN T= 0.04 (broj udara / km god)

g dN T=

� Učestanost direktnih udara u objekat Nd se određuje na osnovu � Učestanost direktnih udara u objekat Nd se određuje na osnovu prosečne godišnje gustine pražnjenja N i ekvivalentne prihvatne prosečne godišnje gustine pražnjenja Ng i ekvivalentne prihvatne prosečne godišnje gustine pražnjenja Ng i ekvivalentne prihvatne površine objekta Ae (m2) : površine objekta Ae (m2) :

-610 (broj udara / god)N N A= ⋅ ⋅-610 (broj udara / god)

d g eN N A= ⋅ ⋅10 (broj udara / god)

d g eN N A= ⋅ ⋅

Ekvivalentna prihvatna površina objekta predstavlja površinu � Ekvivalentna prihvatna površina objekta predstavlja površinu � Ekvivalentna prihvatna površina objekta predstavlja površinu horizontalnog tla koji ima istu učestanost direktnih udara horizontalnog tla koji ima istu učestanost direktnih udara gromova kao i postmatrani objekat gromova kao i postmatrani objekat gromova kao i postmatrani objekat

� Određivanje ekvivalentne prihvatne površine objekta: rotacijom � Određivanje ekvivalentne prihvatne površine objekta: rotacijom nagnute ravni oko objekta u odnosu 1:3 prema visini objektanagnute ravni oko objekta u odnosu 1:3 prema visini objektanagnute ravni oko objekta u odnosu 1:3 prema visini objekta

� Za objekat na slici ekvivalenta prihvatna površina je:� Za objekat na slici ekvivalenta prihvatna površina je:

26 ( ) 9A ab h a b hπ= + + +26 ( ) 9

eA ab h a b hπ= + + +6 ( ) 9

eA ab h a b hπ= + + +

� U slučaju neravnog terena, nagib ravni koja rotira oko objekta je � U slučaju neravnog terena, nagib ravni koja rotira oko objekta je isti a ekvivalentna prihvatna površina objekta se određuje u isti a ekvivalentna prihvatna površina objekta se određuje u isti a ekvivalentna prihvatna površina objekta se određuje u odnosu na presek sa površinom zemljeodnosu na presek sa površinom zemlje

� Kada objekat nije usamljen, od ekvivalentne prihvatne površine � Kada objekat nije usamljen, od ekvivalentne prihvatne površine usamljenog objekta treba oduzeti one delove površine koje su usamljenog objekta treba oduzeti one delove površine koje su usamljenog objekta treba oduzeti one delove površine koje su bliže susednim objektimabliže susednim objektima

� Za svaki tip objekta usvaja se učestanost udara groma koja � Za svaki tip objekta usvaja se učestanost udara groma koja predstavlja broj udara groma u objekat u toku jedne godine, koji predstavlja broj udara groma u objekat u toku jedne godine, koji predstavlja broj udara groma u objekat u toku jedne godine, koji može da se tolerišemože da se toleriše

Usvojena učestanost udara groma N primenjuje se ili se � Usvojena učestanost udara groma Nc primenjuje se ili se � Usvojena učestanost udara groma Nc primenjuje se ili se izračunava pomoću obrasca:izračunava pomoću obrasca:

-63 10⋅-63 10

N⋅

=c

NC C C C

=

⋅ ⋅ ⋅1 2 3 4C C C C⋅ ⋅ ⋅

� Koeficijenti C1, C2, C3 i C4 se određuju iz tabela � Koeficijenti C1, C2, C3 i C4 se određuju iz tabela

Koeficijent C – tip konstrukcije objektaKoeficijent C1 – tip konstrukcije objektaKoeficijent C1 – tip konstrukcije objekta

Konstrukcija Metalni Kombinovani Zapaljiv Konstrukcija objekta

Metalni krov

Kombinovani krov

Zapaljiv krovobjekta krov krov krovobjekta krov krov krov

Metalna 0.5 1 2Metalna 0.5 1 2

Kombinovana 1 1 2.5Kombinovana 1 1 2.5Kombinovana 1 1 2.5

Zapaljiva 2 2.5 3Zapaljiva 2 2.5 3

Koeficijent C – sadržaj objektaKoeficijent C2 – sadržaj objektaKoeficijent C2 – sadržaj objekta

Bez vrednosti i zapaljiv 0.5Bez vrednosti i zapaljiv 0.5Bez vrednosti i zapaljiv 0.5

Mala vrednost i uglavnom zapaljiv 1Mala vrednost i uglavnom zapaljiv 1

Veća vrednost i naročito zapaljiv 2Veća vrednost i naročito zapaljiv 2

Izvanredno velika vrednost, nenedoknadive 3Izvanredno velika vrednost, nenedoknadive štete, vrlo zapaljiv ili eksplozivan

3štete, vrlo zapaljiv ili eksplozivan

Koeficijent C – namena objektaKoeficijent C3 – namena objekta

Nezaposednut 0.5Nezaposednut 0.5

Uglavnom nezaposednut 1Uglavnom nezaposednut 1

Teška evakuacija ili opasnost od panike 3Teška evakuacija ili opasnost od panike 3

Koeficijent C – posledice udara groma u objekatKoeficijent C4 – posledice udara groma u objekatKoeficijent C4 – posledice udara groma u objekat

Nije obavezna neprekidnost pogona i 0.5Nije obavezna neprekidnost pogona i bez uticaja (posledica) na okolinu

0.5bez uticaja (posledica) na okolinu

Obaveza neprekidnog pogona, ali bez 1Obaveza neprekidnog pogona, ali bez uticaja (posledica) na okolinu

1uticaja (posledica) na okolinuuticaja (posledica) na okolinu

Uticaj (posledice) na okolinu 3Uticaj (posledice) na okolinu 3Uticaj (posledice) na okolinu 3

� Efikasnost gromobranske zaštite se procenjuje na osnovu � Efikasnost gromobranske zaštite se procenjuje na osnovu učestanosti direktnog udara groma u objekat N i usvojene učestanosti direktnog udara groma u objekat Nd i usvojene učestanosti direktnog udara groma u objekat Nd i usvojene učestanosti udara groma Ncučestanosti udara groma Nc

Ako je N ≤ N gromobranska instalacija nije potrebna� Ako je Nd ≤ Nc gromobranska instalacija nije potrebna� Ako je Nd ≤ Nc gromobranska instalacija nije potrebna

� Ako je N > N gromobranska instalacija je potrebna, računska � Ako je Nd > Nc gromobranska instalacija je potrebna, računska Ako je Nd > Nc gromobranska instalacija je potrebna, računska efikasnost gromobranske instalacije je:efikasnost gromobranske instalacije je:

N1 c

NE = −1 c

r

d

EN

= −

dN

� U zavisnosti od ugroženosti objekta od atmosferskog pražnjenja, � U zavisnosti od ugroženosti objekta od atmosferskog pražnjenja, svi objekti se dele na 5 nivoa zaštitesvi objekti se dele na 5 nivoa zaštite

Amplituda struje Udarno rastojanje (m) Računska Nivo zaštiteAmplituda struje groma I(kA)

Udarno rastojanje (m) Računska efikasnost E

Nivo zaštite0.6710R I= ⋅groma I(kA) efikasnost Er0.6710

udR I= ⋅

- - Er>0.98 Nivo I- - Er>0.98 Nivo I

2.8 20 0.98≥E >0.95 Nivo II2.8 20 0.98≥Er>0.95 Nivo II

5.2 30 0.95≥E >0.90 Nivo III5.2 30 0.95≥Er>0.90 Nivo III5.2 30 0.95≥Er>0.90 Nivo III

9.5 45 0.90≥Er>0.80 Nivo III9.5 45 0.90≥Er>0.80 Nivo III

14.7 60 0.80≥E >0 Nivo IV14.7 60 0.80≥Er>0 Nivo IV

Zaštitne zone prihvatnog sistema Zaštitne zone prihvatnog sistema Zaštitne zone prihvatnog sistema Zaštitne zone prihvatnog sistema Zaštitne zone prihvatnog sistema Zaštitne zone prihvatnog sistema

� Pod zaštitnom zonom prihvatnog sistema podrazumeva se zona � Pod zaštitnom zonom prihvatnog sistema podrazumeva se zona Pod zaštitnom zonom prihvatnog sistema podrazumeva se zona u kojoj se sa malom verovatnoćom može dogoditi direktno u kojoj se sa malom verovatnoćom može dogoditi direktno atmosfersko pražnjenjeatmosfersko pražnjenje

� Zaštitna zona prihvatnog sistema zavisi od vrste prihvatnog � Zaštitna zona prihvatnog sistema zavisi od vrste prihvatnog sistema, koriste se kombinacije sledećih elemenata:sistema, koriste se kombinacije sledećih elemenata:sistema, koriste se kombinacije sledećih elemenata:

- štapnih hvataljki ili štapnih hvataljki sa pojačanim dejstvom- štapnih hvataljki ili štapnih hvataljki sa pojačanim dejstvom

- razapetih žica- razapetih žica

- mreže provodnika- mreže provodnika

Zaštitne zone vertikalne štapne hvataljke prema više autora� Zaštitne zone vertikalne štapne hvataljke prema više autora� Zaštitne zone vertikalne štapne hvataljke prema više autora

� Danas se koriste dva pristupa u određivanju zaštitne zone � Danas se koriste dva pristupa u određivanju zaštitne zone prihvatnog sistemaprihvatnog sistema

- zaštitni ugao α- zaštitni ugao α- zaštitni ugao α

- kotrljajuća sfera poluprečnika koji je jednak udarnom rastojanju - kotrljajuća sfera poluprečnika koji je jednak udarnom rastojanju za određenu struju gromaza određenu struju groma

� U slučaju primene mreže provodnika kao prihvatnog sistema, � U slučaju primene mreže provodnika kao prihvatnog sistema, � U slučaju primene mreže provodnika kao prihvatnog sistema, definiše se veličana okaca mrežedefiniše se veličana okaca mreže

� Zaštitni ugao α, poluprečnik kotrljajuće sfere R i širina okaca � Zaštitni ugao α, poluprečnik kotrljajuće sfere R i širina okaca mreže u zavisnosti od nivoa zaštitemreže u zavisnosti od nivoa zaštite

� Zona zaštite štapnog gromobrana visine h� Zona zaštite štapnog gromobrana visine h

Spustni provodniciSpustni provodniciSpustni provodniciSpustni provodniciSpustni provodniciSpustni provodnici

� Imaju zadatak da najkraćim putem sprovedu struju atmosferskog � Imaju zadatak da najkraćim putem sprovedu struju atmosferskog pražnjenja udo zemljepražnjenja udo zemlje

� Na spusnom provodniku se pri proticanju struje atmosferskog � Na spusnom provodniku se pri proticanju struje atmosferskog pražnjenja pojavljuje povećanje potencijala usled:pražnjenja pojavljuje povećanje potencijala usled:pražnjenja pojavljuje povećanje potencijala usled:

- pada napona na uzemljivaču- pada napona na uzemljivaču

- indukvnog pada napona na spusnom provodniku- indukvnog pada napona na spusnom provodniku

Visoko potencijal spustnog provodnika može da bude opasan � Visoko potencijal spustnog provodnika može da bude opasan � Visoko potencijal spustnog provodnika može da bude opasan ako se u njegovoj blizini nalazi druga instalacija (instalacija ako se u njegovoj blizini nalazi druga instalacija (instalacija niskog napona, telefonska linija, vodovodna instalacija, itd)niskog napona, telefonska linija, vodovodna instalacija, itd)niskog napona, telefonska linija, vodovodna instalacija, itd)

� Mere za smanjenje potencijala spustnog provodnika� Mere za smanjenje potencijala spustnog provodnikaMere za smanjenje potencijala spustnog provodnika

- postavlja se više paralelenih spustnih provodnika ravnomerno - postavlja se više paralelenih spustnih provodnika ravnomerno raspoređenih oko objektaraspoređenih oko objektaraspoređenih oko objekta

- teži se pravolinijskim vođenjem spusnih provodnika, sa što je - teži se pravolinijskim vođenjem spusnih provodnika, sa što je - teži se pravolinijskim vođenjem spusnih provodnika, sa što je moguće manjim petljamamoguće manjim petljama

Gromobranski uzemljivačiGromobranski uzemljivačiGromobranski uzemljivačiGromobranski uzemljivačiGromobranski uzemljivačiGromobranski uzemljivači

� Mogu biti prstenasti (mrežasti), vertikalni, radijalni, temeljni� Mogu biti prstenasti (mrežasti), vertikalni, radijalni, temeljni

Minimalna ukupna dužina uzemljivača l u funkciji specifičnog � Minimalna ukupna dužina uzemljivača l1 u funkciji specifičnog � Minimalna ukupna dužina uzemljivača l1 u funkciji specifičnog otpora tla ρ i nivoa zaštite otpora tla ρ i nivoa zaštite

Primeri izvođenja spoljašnje gromobranske instalacijePrimeri izvođenja spoljašnje gromobranske instalacijePrimeri izvođenja spoljašnje gromobranske instalacijePrimeri izvođenja spoljašnje gromobranske instalacijePrimeri izvođenja spoljašnje gromobranske instalacijePrimeri izvođenja spoljašnje gromobranske instalacije

� Zaštita manjeg objekta pomoću dva štapna gromobrana ili � Zaštita manjeg objekta pomoću dva štapna gromobrana ili pomoću horizontalne trakepomoću horizontalne trake

� Zaštita višespratnog objekta� Zaštita višespratnog objekta

UNUTRAŠNJA GROMOBRANSKA INSTALACIJA UNUTRAŠNJA GROMOBRANSKA INSTALACIJA UNUTRAŠNJA GROMOBRANSKA INSTALACIJA UNUTRAŠNJA GROMOBRANSKA INSTALACIJA

� Unutrašnja gromobranska instalacija ima zadatak da spreči � Unutrašnja gromobranska instalacija ima zadatak da spreči pojavu velikih razlika potencijala unutar objekta i da zaštiti pojavu velikih razlika potencijala unutar objekta i da zaštiti pojavu velikih razlika potencijala unutar objekta i da zaštiti uređaje i instalacije u objektu od prenapona atmosferskog uređaje i instalacije u objektu od prenapona atmosferskog poreklaporeklaporekla

� Unutar objekta koji je efikasno zaštićen od direktnog udara � Unutar objekta koji je efikasno zaštićen od direktnog udara groma se mogu pojaviti prenaponi na sledeće načine:groma se mogu pojaviti prenaponi na sledeće načine:groma se mogu pojaviti prenaponi na sledeće načine:

- povećanjem potencijala uzemljivača usled proticanja struje - povećanjem potencijala uzemljivača usled proticanja struje - povećanjem potencijala uzemljivača usled proticanja struje atmosferskog pražnjenjaatmosferskog pražnjenja

- prodorom atmosferskog prenapona putem nadzemnog - prodorom atmosferskog prenapona putem nadzemnog - prodorom atmosferskog prenapona putem nadzemnog električnog priključkaelektričnog priključka

- elektromagnetskom spregom provodnog puta sruje - elektromagnetskom spregom provodnog puta sruje atmosferskog pražnjenja i posmatranog objekta ili uređajaatmosferskog pražnjenja i posmatranog objekta ili uređaja

� Unutrašnja gromobranska instalacija obuhvata mere u cilju � Unutrašnja gromobranska instalacija obuhvata mere u cilju

- izjednačavanja potencijala unutar objekta, - izjednačavanja potencijala unutar objekta,

- ograničavanja od prenapona unutar objekta - ograničavanja od prenapona unutar objekta - ograničavanja od prenapona unutar objekta

- oklapanje objekata ili uređaja- oklapanje objekata ili uređaja- oklapanje objekata ili uređaja

Izjednačavanje potencijala unutar objektaIzjednačavanje potencijala unutar objektaIzjednačavanje potencijala unutar objektaIzjednačavanje potencijala unutar objektaIzjednačavanje potencijala unutar objektaIzjednačavanje potencijala unutar objekta

� Izjednačavanje potencijala između gromobranske instalacije i � Izjednačavanje potencijala između gromobranske instalacije i vodovodne instalacijevodovodne instalacije

� Izjednačavanje potencijala između gromobranske instalacije i � Izjednačavanje potencijala između gromobranske instalacije i elektroenergetske instalacijeelektroenergetske instalacije

Ograničavanje prenapona unutar objektaOgraničavanje prenapona unutar objektaOgraničavanje prenapona unutar objektaOgraničavanje prenapona unutar objektaOgraničavanje prenapona unutar objektaOgraničavanje prenapona unutar objekta

� Da bi se sprečila pojava velikih prenapona unutar objekta usled � Da bi se sprečila pojava velikih prenapona unutar objekta usled povišenja potencijala uzemljivačkog sistema, neophodno je povišenja potencijala uzemljivačkog sistema, neophodno je povišenja potencijala uzemljivačkog sistema, neophodno je ugraditi odvodnike prenapona između faznih provodnika i šine za ugraditi odvodnike prenapona između faznih provodnika i šine za izjednačavanje potencijalaizjednačavanje potencijalaizjednačavanje potencijala

� Odvodnici prenapona između faznih provodnika i šine za � Odvodnici prenapona između faznih provodnika i šine za izjednačavanje potencijala štite i od prenapona koji dolaze po izjednačavanje potencijala štite i od prenapona koji dolaze po izjednačavanje potencijala štite i od prenapona koji dolaze po elektroenergetskoj instalaciji u objekatelektroenergetskoj instalaciji u objekat

Za zaštitu osetljivih elektronskih uređaja koriste se:� Za zaštitu osetljivih elektronskih uređaja koriste se:� Za zaštitu osetljivih elektronskih uređaja koriste se:

- poluprovodničke (Cener) diode- poluprovodničke (Cener) diode- poluprovodničke (Cener) diode

- varistori- varistori

- gasni odvodnici- gasni odvodnici

- električni filtri bazirani na kombinaciji induktivnih kalemova, - električni filtri bazirani na kombinaciji induktivnih kalemova, - električni filtri bazirani na kombinaciji induktivnih kalemova, otpornika i kondenzatoraotpornika i kondenzatora

� Kombinacija gasnog odvodnika, varistora i induktivnog kalema u � Kombinacija gasnog odvodnika, varistora i induktivnog kalema u kompleksnoj zaštiti simetrične telefonske linije:kompleksnoj zaštiti simetrične telefonske linije:kompleksnoj zaštiti simetrične telefonske linije:

Odziv varistora na standardni naponski talas amplitude 4 kV� Odziv varistora na standardni naponski talas amplitude 4 kV� Odziv varistora na standardni naponski talas amplitude 4 kV

Odziv gasnog odvodnika na standardni naponski talas amplitude � Odziv gasnog odvodnika na standardni naponski talas amplitude � Odziv gasnog odvodnika na standardni naponski talas amplitude 4 kV4 kV

Odziv kombinacije gasnog odvodnika, varistora i induktivnog � Odziv kombinacije gasnog odvodnika, varistora i induktivnog � Odziv kombinacije gasnog odvodnika, varistora i induktivnog kalema u kompleksnoj zaštiti na standardni naponski talas kalema u kompleksnoj zaštiti na standardni naponski talas amplitude 4 kVamplitude 4 kVamplitude 4 kV