Dijagram proračunaPrikazali smo dijagram toka postupka projektovanja gromobranske instalacije, poštujući najnovije propise gromobranskih instalacija. Na taj način smo pregledno prikazali redosled projektovanja, kao i utvrđivanje da li je potrebno projektovati gromobransku zaštitu ili ne.

Smatra se da je objekat zaštićen od direktnog atmosferskog pražnjenja ako je verovatnoća praženjenja mimo gromobranske instalacije manja od tehnički prihvatljive vrednosti. Ne postoji apsolutno sigurna zaštita od direktnog atmosferskog pražnjenja  koja bi bila ekonomski prihvatljiva. Zbog toga se definišu zone zaštite u kojima se, sa velikom verovatnoćom, objekti mogu smatrati zaštićenim od direktnog atmosferskog pražnjenja.

Pored zaštite od direktnog atmosferskog pražnjenja, na objektu se mora predvideti i zaštita od induktivnih uticaja nastalih atmosferskim pražnjenjem u gromobranske instalacije štićenog objekta ili u blizini štićenog objekta.

Da bi što više olakšali projektovanje gromobranske instalacije, prikazali smo postupak proračuna gromobranskih instalacija  i kroz dijagram proračuna.  Prikaz kompletnog proračuna je usaglašen sa najnovijim propisima, koje smo takođe kompletno stavili na uvid.

Bendžamin Franklin 1706-1790. Pronašao gromobran 1752. godine

 

Postupak projektovanja zaštitnih gromobranskih instalacija, prikazan je u sledećim dokumentima:

„Gromobranske instalacije – opšti uslovi“, JUS IEC 1024-1, 1996 „Gromobranske instalacije – određivanje nivoa zaštite“, JUS IEC

1024-1-1, 1996

Sam način projektovanja se svodi na određivanje potrebnog nivoa zaštite gromobranskih instalacija koja zavisi od sledećih faktora:

Vrste materijala konstrukcije objekta i njegovog krova Sadržaja objekta (vrednost objekta i opreme u objektu) Zapaljivosti objekta i opreme u objektu Nemen objekta Potrebe za neprekidnošću proizvodnog procesa u objektu Posledice koje udar groma u objekta može imati po neposrednu

okolini Prosečne godišnje gustine  pražnjenja na mestu objekta Ekvivalentne prihvatne površine objekta

Zakonska regulativa određuje četiri nivoa zaštite, pri čemu su za svaki od njih definisani kriterijumi koje treba da zadovolji svaki od elemenata gromobranske instalacije. Ispunjavanje ovih kriterijuma treba da obezbedi da verovatnoća efikasnog delovanja zaštitne gromobranske instalacije (takozvana računska efikasnost gromobranske instalacije, Er) bude u oviru unapred definisanih granica.

Odgovarajući nivo zaštite Računska efikasnost

Nivo I 0.98≥Er>0.95

Nivo II 0.95≥Er>0.90

Nivo III 0.90≥Er>0.80

Nivo IV 0.80≥Er>0

Tabela računske efikasnosti nivoa zaštite gromobranske instalacije

 

 

Prva tri koraka proračuna

U prva tri koraka izračunavamo da li je neophodna gromobranska instalacija:

Prvi korak (proračun Ng) predstavlja izračunavanje gustine atmosferskog pražnjenja u tlo, koja se definiše kao srednji broj udara groma u tlo po km2 godišnje u kojoj se objekat nalazi. Računa se po sledećoj formuli:                        

u kojoj je Td srednji broj dana sa grmljavinom u toku godine u posmatranoj oblasti. Izokeraunička karta Srbije iz koje se određuje Td je data u sekciji: "propisi i norme".

Drugi korak (proračun Nobj) predstavlja izračunavanje koliko je čest direktan udar groma u objekat:

u kojoj je sa Ae označena ekvivalentna površina objekta, čiji je postupak izračunavanja određen u sekciji: "propisi i norme".

Treći korak (proračun Nc) predstavlja određivanje tzv. usvojene učestalosti direktnog udara groma u posmatrani objekat:

U kojoj se koeficijenti C1-C4 izračunavaju iz odgovarajućih tabela koje se nalaze u sekciji: "propisi i norme".

Ako je Nd≤Nobj gromobranska instalacija nije neophodna. Ako je Nd>Nobj gromobranska instalacija je potrebna, pri čemu je za određivanje nivoa zaštite neophodno izračunati računsku efikasnost gromobranske instalacije:

 

Iz sledeće tabele se vidi da je svakom nivou zaštite, određenom na osnovu računske efikasnosti gromobranske instalacije, pridružena minimalna vrednost udarnog rastojanja pri kojoj zahtevana gromobranska instalacija treba još uvek efikasno da deluje.

Udarno rastojanje

pražnjenja R(m)

Odgovarajući nivo zaštite

Računska efikasnost

 Nivoi sa dodatnim

meramaEr>0.98

20 Nivo I 0.98≥Er>0.95

30 Nivo II 0.95≥Er>0.90

45 Nivo III 0.90≥Er>0.80

60 Nivo IV 0.80≥Er>0

Tabela računske efikasnosti nivoa zaštite gromobranske instalacije

 

Prihvatni sistem

Prihvatni sistem je deo spoljašnje gromobranske instalacije namenjen prihvatanju atmosferskog pražnjenja. On može biti izveden kao:

Metalna mreža Štapna hvataljka

Sledeća tabela sadrži uslove koje prihvatni sistem u obliku štapne hvataljke i mreže provodnika moraju da zadovolje, a u zavisnosti od nivoa zaštite, odnosno veličine udarnog rastojanja.

Nivo zaštite

20 30 45 60 Širina okca

mreže (m)

I 20 25 / / / 5

II 30 35 25 / / 10

II 45 45 35 25 / 10

IV 60 55 45 35 25 20

Tabela prihvatnog sistema u funkciji nivoa zaštiteIz tabele je lako očitana maksimalna dozvoljena vrednost širine pojedinačnog pravougaonog okca mreže prihvatnog sistema.

Za štapnu hvataljku je definisan štićeni prostor u obliku kupe (ugla alfa) koji je funkcija visine hvataljke h i udarnog rastojanja R.

Postoje delovi objekta koji se, iako im to nije osnovna namena, mogu

koristiti kao elementi prihvatnog sistema.

Spusni provodnici

 

Uloga spusnih provodnika (odvoda) je da struju atmosferskog pražnjenja sprovedu do prihvatnog sistema, tj. u uzemljenje. Spusni provodnici moraju biti postavljeni tako da od mesta udara groma do zemlje:

Postoji nekoliko paralelnih spusteva Dužine spusteva budu minimalne      

Maksimalna vrednost prosečnog rastojanja između susednih spusnih provodnika, data je u funkciji nivoa zaštite:

Nivo zaštite Prosečno rastojanje (m)

I 10

II 15

III 20

IV 25

Tabela maksimalne vrednost prosečnog rastojanja između susednih spusnih provodnika

Spusni provodnici moraju biti međusobno povezani pomoću horizontalnih provodnika vezanih u prsten blizu nivoa zemlje i na svakih dvadeset metara visine. Na mestu spoja svakog spusnog provodnika sa uzemljenjem mora se postaviti merno-ispitni spoj. On treba da bude tako konstruisan da se uz pomoć alata, a za potrebe merenja, može otvoriti.

  Takođe delovi objekta, pod određenim uslovima, mogu predstavljati spusne provodnike.

 

Sistem uzemljenja

 

Uzemljenje ima ulogu da struju koju proizvede udar groma sprovede u zemlju. U okviru sistema uzemljenja najčešće se koriste sledeći tipovi uzemljivača:

Jedan ili više prstenastih (konturnih) uzemljivača Vertikalni (cevni ili štapni uzemljivači) Radijalni (trakasti) uzemljivači Temeljni uzemljivači

Integrisana struktura raznih sistema za uzemljenje predstavlja najbolje rešenje i obezbeđuje kompletnu zaštitu (tj. zaštitu od atmosferskih pražnjenja i zaštitu od kvarova u elektroenergetskim i telekomunikacionim instalacijama).

Ispitivanja su pokazala da je minimalna potrebna dužina uzemljivača funkcija nivoa zaštite i specifične otpornosti tla. Ona se može očitati sa sledeće slike, koja pokazuje da u slučaju II, III i IV nivoa zaštite njena vrednost ne zavisi od specifične otpornosti tla (ona je tada konstantna i iznosi l=5 m). Ako se radi o vertikalnom uzemljivaču, njegova dužina je duplo manja od propisane vrednosti prikazane na grafiku sa slike.

Tabela minimalne potrebne dužine uzemljivača

U saglasnosti sa dokumentom „Gromobranske instalacije – postupci pri projektovanju, izvođenju, održavanju, pregledima i verifikacijama“, JUS N.B4.802 koji se nalazi u sekciji: "propisi i norme", otpornost uzemljenja svakog od uzemljivača sa kojima su povezani spusni provodnici mora da bude manja od 10 Ω.