Upload
mantrex
View
230
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
UZEMLJENJE
Definicija: Uzemljenje je celokupnost mera i sredstava u vezi sauzemljivanjem.
Osnovni elementi:• Uzemljivač
• Uzemljivač je jedan ili više provodnika koji su položeni u tlo i s njim su u neposrednom kontaktu ili uzemljivač predstavlja jedan ili više provodnika koji su položeni u beton koji je po velikoj površini u dodiru s tlom (temeljni uzemljivač).
• Zemljovod• Zemljovod je provodnik koji spaja ureñaj koji treba uzemljiti sa uzemljivačem
ili sa sabirnim zemljovodom.• Geološki provodnik (zemlja)
• Zemlja je čist aktivni otpor, dok celo uzemljenje sa zemljovodnim provodnikom i uzemljivačem ima vrlo malu induktivnost za učestanost od 50Hz, ali za atmosferska pražnjenja induktivnost uzemljenja je uticajna.
• Sabirni zemljovod• Sabirni zemljovod je provodnik na koji je priključeno više zemljovoda.
2 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
PODELA UZEMLJENJA
Vrste uzemljenja po funkciji su:
– zaštitno uzemljenje,
– radno (pogonsko) uzemljenje,
– gromobransko uzemljenje,
– združeno
Sistem uzemljenja– Sistem uzemljenja (uzemljivački sistem) je sistem koji čine
meñusobno galvanski povezani uzemljivači, temeljni uzemljivači, zaštitni provodnici nadzemnih vodova, plaštevi kablova i druge metalne instalacije koje su u kontaktu sa tlom.
– Sistem uzemljenja ima svoju Zu-impedansu uzemljenja(impedansa koju pri učestanosti od 50 Hz sistem uzemljenja suprotstavlja odvoñenju struje ka referentnoj zemlji).
3 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
2
aarotoraCuIRP =
Uzemljivač kao celina sa zemljovodnim i geološkim provodnikom ima otpor koji se sastoji od:
– otpora zemljovodnog provodnika,– otpora samog uzemljivača,– prelazni otpor uzemljivača,
Onaj otpor na koji nailazi struja pri prelazu sa uzemljivača na geološki provodnik. Njegov se uticaj smanjuje dobrim nabijanjem zemlje oko uzemljivača, u koju se svrhu zemlja zaliva pri nabijanju
– otpor širenju struje Otpor širenju struje u zemlji je omski otpor na koji nailazi struja
prolaskom kroz geološki provodnik Otpornost rasprostiranja uzemljivača Ru se definiše kao otpornost
kojom se tlo suprotstavlja odvoñenju struje sa uzemljivača. Ukupan otpor rasprostiranja uzemljivača sastoji se od
– prelaznog otpora uzemljivača i – otpora širenju struje u zemlji.
Vrednost otpora rasprostiranja uzemljivača zavisi od– oblika i dimenzija uzemljivača– podataka o udarnom atmosferskom naponu– specifičnog otpora zemlje.
OTPORNOST SISTEMA UZEMLJENJA
4 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
GEOLOŠKI PROVODNIK - ZEMLJA– Za utvrñivanje vrednosti otpora zemlje potrebno je znati njen
specifični otpor (ρ).– Specifični otpor zemlje je električni otpor koji ima zemlja izmeñu
dve elektrode površine po 1m2 meñusobno udaljene 1m. Specifični električni otpor zemlje se meri u ommetrima (Ω m).
10 000kamenito tlo
3000šljunkovita zemlja
700krečnjak
500pesak
300peskulja
100glinasta zemlja
40ilovača
40baštenska zemlja
20humus
20treset
50rečna voda
0,2morska voda
ρ [Ωm]Vrsta tla
Vrednosti specifičnog otporazemlje zavise od mnogih faktora:
• geološkog sastava zemlje,• krupnoće i sabijenosti zemlje,• količine vlage,• količine rastvorljivih materijala u zemlji,• temperature,• atmosferskih uslova.
5 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
PODELA UZEMLJENJA PO FUNKCIJI:– Zaštitno uzemljenje je uzemljenje metalnih delova koji ne pripadaju
strujnim kolima niti su posredno u električnom kontaktu sa njima, ali u slučaju kvara mogu da doñu pod napon.
– Radno (pogonsko) uzemljenje je uzemljenje dela strujnog kola kojim se obezbeñuje željena funkcija i/ili radne karakteristike tog kola.direktno radno uz. – neposrednim vezivanjem na sistem uzemljenja
indirektno radno uz.- vezivanjem na sistem uzemljenja preko impedanse
– Gromobransko uzemljenje je uzemljenje gromobranske instalacije koja služi za odvoñenje struje atmosferskog pražnjenja u tlo.
– Združeno uzemljenje. Meñusobno povezano zaštitno, radno i gromobransko uzemljenje daju združeno uzemljenje.
Dimenzionisanje uzemljivača radnog i zaštitnog uzemljenja zavisi od toga da li će se koristiti združeno uzemljenje, kao i od sistema zaštite od indirektnog dodira u NN mreži i instalacijama potrošača.
6 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
PODELA UZEMLJIVAČA prema: materijalu,
– bakar bez ili sa spoljašnjim slojem cinka, kalaja ili olova,– pocinkovani čelik sa slojem cinka bar 70 µm,– kombinacija prethodna dva materijala meñusobno ili sa
olovom ili sa nekim drugim metalima.
načinu polaganja (izvoñenju),– horizontalne (površinske ili plitke) uzemljivače– vertikalne (dubinske) uzemljivače– kose uzemljivače (štapni uzemljivači koso pobijeni u tlo)
obliku, sredini u koju se polažu,
– uzemljivači u tlu– temeljni uzemljivač
nameni uzemljivača, načinu nastajanja.
7 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
ŠTAPNI UZEMLJIVAČI
okrugli puni profil - toplo pocinkovani čelik 78mm2 (φ 10 mm), a za Cu 35 mm2
TRAKASTI UZEMLJIVAČI
L - dužina štapa (cevi)d - spoljašnji prečnik cevi
(d << L)d
L4ln
L2R
π
ρ=
( )ba2
d +π
=b
a
dH
Lln
LR
⋅⋅π
ρ=
8 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Najmanji dopušteni presek za trakaste uzemljivače
-35UžeBakar
250TrakaBakar
4100TrakaToplo pocinkovan čelik
3100TrakaPocinkovano gvožñe sa najmanjim slojem cinka od 70 µm
Najmanjadebljina
Najmanji presek[mm2]
Vrstauzemljivača
Materijal
9 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
TEMELJNI UZEMLJIVAČI
Temeljni uzemljivač je uzemljivač položen u beton, koji je po velikoj površini u dodiru sa tlom, ili armiranobetonska konstrukcija u tlu.
Prednosti temeljnog uzemljivača:– ne zahtevaju slobodan prostor,– gvozdeni delovi u betonu su zaštićeni od korozije, pa je vek
trajanja ovog uzemljivača praktično neograničen, – manje su podložni atmosferskim uticajima.
Uslovi za izvoñenje temeljnog uzemljivača:– koristi se vruće pocinkovano okruglo gvožñe prečnika najmanje 10 mm, ili
čelična traka preseka najmanje 100 mm2, ali ne tanja od 3 mm.– temeljni uzemljivač se ugrañuje u spoljašnje zidove temelja objekta u
obliku zatvorene konture (prstena).– temeljni uzemljivač mora da ima direktan kontakt (preko betona) sa tlom.
Zato izmeñu temeljnog uzemljivača i tla ne sme da bude izolacija objekta od vlage. Temeljni uzemljivač se ugrañuje u sloj betona tako da izmeñu uzemljivača i tla ovaj sloj bude debljine najmanje 10 cm, što se obezbeñuje korišćenjem posebnih nosača ili polaganjem uzemljivača pri vrhu temeljne čelične konstrukcije. Traka se mora postaviti "na kant" i zaliti u donji sloj betona sa najmanje 300 kg cementa po m3 betona,
– za veće objekte, kod kojih preovlañuje armiranobetonska konstrukcija, kao temeljni uzemljivač može se koristiti metalna konstrukcija objekta
10 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
S - površina uzemljivača zgrade (m2)
D - prečnik ploče (m) iste površine kao površina (S) uzemljivača zgrade
S
44,0
D2R
ρ⋅=
⋅
ρ≈
1 - spoljašnji zid;
2 - bitumenska zaptivka;
3 - izolacija objekta;
4 - temeljni uzemljivač;
5 -priključak za glavni priključak za uzemljenje;
6 - nivo podruma;
7 - temelj od nabijenog betona;
8 - nosač uzemljivača;
9 - izolacioni premaz ili plastična cev
Otpornost rasprostiranja temeljnog uzemljivača
11 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
IZVOðENJE TEMELJNOG UZEMLJIVAČA
12 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenjeElektrične instalacije i osvetljenje
13 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
GROMOBRANSKA
ZAŠTITA
14 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Atmosferski elektricitet se javlja kao posledica meñusobnog trenja delova atmosfere, koji se nalaze u neprekidnom kretanju.
Kada jačina polja preñe vrednost dielektrične čvrstoće atmosfere (30 kV/cm) dolazi do pražnjenja probojem (varnicom), koje se naziva grom.
Empirijski je dokazano da se čak 90% pražnjenja vrši prema tačkama koje su više od okolnog prostora. Na takvim saznanjima se zasniva organizovanje zaštite objekata na zemlji.
Zbog velike jačine struje atmosferskog pražnjenja, na objektima na zemlji mogu nastupati razne neželjene posledice, kao što su:
– paljenje zbog toplotnog efekta,– mehaničko razaranje zbog elektrodinamičkog efekta, – hemijski procesi zbog elektrohemijskih efekata, – smetnje na drugim instalacijama zbog indukovanih napona.– Posebno je opasno pražnjenje na živa bića.
Atmosfersko pražnjenje može i posredno da izazove sve napred opisane neželjene posledice, jer se zbog jake elektromagnetske indukcije struje velikih jačina mogu javiti i u sekundarnim kolima.I na takav način se mogu ugroziti i živa bića.
15 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
16 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Nastanak groma
Karakteristične faze udara groma:
(a) silazni traser
(b) formiranje povezujućih trasera
(c) glavni udar
17 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Atmosfersko pražnjenje odvija se u odvojenim uzastopnimudarima. Ovi udari groma dolaze jedan za drugim u vremenskim razmacima od nekoliko stotina delova sekunde i svaki udar ide istim kanalom, koji je jonizovan prvim udarom.
Broj uzastopnih udara u jednom gromu može da iznese i preko20, a najčešći broj udara je od 3 do 5. Ceo proces se odvija u vremenu od oko 100ms, a ponekad traje i čitavu sekundu.Svaki udar groma ima svoje predhodno pražnjenje, koje se naziva traser (lider).
Prvo uvodno pražnjenje je stepenasto. Varnica trasera krene izoblaka, preñe izvestan put i zastane. Posle vremena reda 30 do 100 µs nastavlja put prelazeći rastojanje 50m do 100m, itd.
Električne instalacije i osvetljenje
18 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Munja svojim prvim traserom traži najpogodniji put za glavnopražnjenje, te otuda i njen krivolinijski i izlomljen oblik.
Tačka u koju će grom da udari nije ničim odreñena u početkukretanja trasera, već na kraju puta, kada se traser približi zemljina oko stotinu metara. Ovo rastojanje se naziva "udarnorastojanje" i zavisi od količine elektriciteta u kanalu trasera, odnosno od amplitude struje groma.
Kada se traser približi zemlji na udarno rastojanje, nastajeglavno pražnjenje, gde sa zemlje pozitivna naelektrisanja tekuka oblaku po kanalu koji je traser već pripremio. Ovo povratnopražnjenje glavni je nosilac struje groma, pa otud je njegovintezitet svetlosti najveći.
Električne instalacije i osvetljenje
19 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Po završetku prvog pražnjenja dolazi drugo, treće i ostalapražnjenja u jednom gromu. Svako od ovih ponovljenihpražnjenja ima takoñe po dve etape, uvodno (traser) i glavnopražnjenje. Traseri drugog i ostalih pražnjenja nisu stepenasti, već su kontinualni i kreću se po kanalu predhodnog udara.
Električne instalacije i osvetljenje
20 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Električna pražnjenja mogu biti prouzrokovana naelektrisanimoblacima za vreme oluje. Meñu ovim pražnjenjima, ona kojapogañaju zemlju nazvana su udari groma.
Postoje pražnjenja koja izbijaju unutar jednog oblaka, ili izmeñuviše olujnih oblaka koja nazivamo munjama.
Udare groma u zavisnosti od pravca razvoja trasera, trebapodeliti na silazne i uzlazne udare groma.
Na ravnim terenima najfrekventniji je silazni udar groma. Da bi se jedan uzlazni udar groma mogao da razvije, neophodno jeprisustvo jedne značajne uzvišice na terenu. Na drugom mestuudari groma se dele po pravcu proticanja osnovne struje. Prema dogovoru negativni udar je odreñen kada se praznijedan negativni oblak, a pozitivni udar groma je kada se praznipozitivan deo oblaka.
Električne instalacije i osvetljenje
21 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Slikovita klasifikacija udara groma, tj. električnog pražnjenjaizmeñu oblaka i zemlje prikazana je na sledećoj slici.
Električne instalacije i osvetljenje
22 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Negativno pražnjenje kreće silaznim kanalom od oblaka premazemlji i umanjuje negativni naboj i time napon oblaka premaZemlji [slika a)]. To je najčešći tip atmosferskog električnogpražnjenja izmeñu oblaka i zemlje i javlja se u 90% od ukupnogbroja slučajeva.
Električne instalacije i osvetljenje
23 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Pozitivno pražnjenje kreće silaznim kanalom od oblaka premazemlji iz ćelije pozitivnog naboja oblaka [slika b)]. Ovaj tip se javlja približno u samo 10% od ukupnog broja električnih udaraoblak-zemlja.
Električna pražnjenja od zemlje prema oblaku [slika c) i d)] surelativno retka i većinom se uočavaju iznad visokih tornjeva, visokih grañevina i iznad planinskih vrhova. Na sledećimslikama pokazani su usponski udari groma i to: iznad Ajfelovekule snimljen 1902.godine i usponskog udara groma na Mont
San Salvatore u Švajcarskoj.
Električne instalacije i osvetljenje
24 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Najčešćem vid električnog pražnjenja je pražnjenju iz oblaka, ali koje ne dopire do zemlje.
Jonizovani kanal kreće se horizontalo i može postići daljinu odviše desetina km. Ponekad takav kanal munje ponovo ulazi u isti oblak ili u drugi susedni grmljavinski oblak. Primeri ovihmunja snimljenih u prirodi mogu se videti na sledećim slikama.
Električne instalacije i osvetljenje
25 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Vezano za uzastopne udare, sledeća slika pokazuje jednoatmosfersko pražnjenje u jednom potpuno posebnom obliku, označenom sa "udar groma u vidu zavese". Objašnjenje ovogizgleda je vrlo jednostavno. Vetrom, masa vazduha koja jesačinjavala jonizovani kanal pražnjenja je pomerena u istompravcu u kome je duvao vetar, noseći sa sobom kanal: ako jevetar pravilan i ravnomeran, kanal predstavlja jednohorizontalno pomeranje, ostajući paralelan samome sebi i svakipovratni luk će proizvesti po jednu pomerenu luminaciju u prostoru: takoñe, ako je ukupno vreme pražnjenja u trajanju odjedne sekunde i ako je vetar brzine od 20 metara u sekundi(72km/h) na primer, "zavesa" će se raširiti 20 metara.
Električne instalacije i osvetljenje
26 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
NAČINI ZAŠTITE OBJEKATA NA ZEMLJI S obzirom da se ne mogu sprečiti naelektrisanje
atmosfere i njen elektroindukcioni uticaj na zemlji, zaštita objekata mora biti organizovana na neki drugi način.
Kao najefikasniji se pokazao način da se poboljšanjem elektroprovodnih osobina delova na zemlji, ili poboljšanjem elektroprovodnih osobina dela atmosfere u poslednjih sto metara od zemlje, predodredi tačka pražnjenja.
Načini zaštite objekata na zemlji: Faradejev kavez, Frenklinov šiljak, radioaktivni gromobrani (izbačeni su iz upotrebe).
27 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Zaštita objekata
1 - naelektrisana atmosfera,
2 - Frenklinov šiljak,3 - objekti
1 - naelektrisana atmosfera, 2 - Faradejev kavez,3 - objekti
28 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Faradejev kavez
Faradejev kavez ili Faradejev štit predstavlja prostor ograničen nekim provodljivim materijalom, ili mrežom napravljenom od takvog materijala. Takav prostor ima osobinu da blokira spoljašnje statičko električno polje.
Faradejev kavez je dobio ime po fizičaru Majklu Faradeju(1791.-1867.), koji je pokazao da se elektricitet u provodnikupomera ka spoljašnjosti, odnosno da ne postoji u unutrašnjosti provodnika.
29 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Frenklinov šiljak Klasičan Franklinov štap uglavnom se koristi za montažu kada su u
pitanju manji objekti tipa privatnih kuća ili manjih zgrada.
Ukoliko gromobran pretrpi više udara groma dolazi do njegovogoštećenja, i njegov estetski izgled više nije kao ranije. KlasičanFranklinov šiljak ima promenljiv vrh (njegov vrh koji je oštećen čestimudarima groma može se jednostavno odvrnuti i zameniti drugim –novim), kao što se na slici može videti.
Električne instalacije i osvetljenje
30 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Meñu prvim predlagačima radioaktivnih gromobrana je mañarskifizičar Silar (L.Szillard), koji je 1914. godine predložiopostavljanje radioaktivnog izvora uz vrh Franklinovog štapa, kako bi tako razelektrisao olujne oblake i predupredio pojavuatmosferskog pražnjenja (meñutim, bila bi neophodna aktivnostradioaktivnog izvora od nekoliko hiljada kirija, da bi došlo do značajnijeg protoka naelektrisanja).
Pobornike radioaktivnog gromobrana ova činjenica nijepokolebala, pa su predložili novi model: joni koji će se formirati u vazduhu iznad radioaktivnog izvora uz šiljak Franklinovog štapa, "produžiće" sam štap a time i njegove mogućnosti u zaštiti odatmosferskog pražnjenja (objašnjenje iz 1960. godine; nedovoljan kvantitet formiranih jona, preslab je da bi mogaoznatnije da poveća provodnost okolnog vazduha).
Sada je lako pokazati, bilo računicom ili merenjima u laboratoriji, da će efekat korone na vrhu Franklinovog štapa u prirodnimuslovima pred nevreme, proizvesti veći broj elektrona od bilokog upotrebljavanog radioaktivnog izvora.
31 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Dokazavši potpunu neefikasnost, ali istovremeno i zbog prisutne neželjene opasnosti odradioaktivnog zračenja iz ovih gromobrana, svezemlje Evrope i sveta zabranile su njihovu daljuupotrebu (Francuska 1985. godine, neke zemljeranije, Jugoslavija 1991.).
Radioaktivni gromobrani, pokazali su da naporeza poboljšanje zaštite od atmosferskih pražnjenja, treba usmeriti u pravcu iznalaženja mogućnostiformiranja povećane jonizacije na vrhuFranklinovog štapa, koja će pouzdano biti znatnoveća od one koju daje efekat spontano nastalekorone u prirodnim uslovima na vrhu Franklinovogštapa pred pojavu nevremena.
Najnovija ideja gromobranske hvataljke saureñajem za rano startovanje, sastoji se u dirigovanju i voñenju spontane korone na vrhuFranklinovog štapa pred nailazak nevremena.
32 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
A,B: Direktan udar groma u nadzemne vodoveC: Uticaj magnetnog polja na vodoveD: Direktni udar gromaE: Raspodela potencijala oko mesta udara gromaF: Uticaj magnetnog polja na unutrašnje instalacije i opremu
Električne instalacije i osvetljenje
33 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Gromobranska zaštita na zgradama
Za pravilnu zaštitu od delovanja groma mora biti izvedenakako spoljašnja tako i unutrašnja zaštita.
Pod zaštitom od udara groma ubrajaju se svi metalni delovinapolju, na i u unutrašnjosti zgrade, koji služe za prihvatanje i odvoñenje energije groma u zemlju. Metalnim vodovima odbakra, aluminijuma, pocinkovanog ili nerñajućeg čelika opisujese konture zgrade. Prihvatni vod je metalni vod pružen prekoslemena ili ravanog krova. Delovi zgrade koji sežu preko visinekrova poput dimnjaka, antena i sl. takoñe se moraju povezati sagromobranskom instalacijom. Takoñe, moramo povezati i metalne delove krovnih prozora i kupola. Odvodni deogromobranske instalacije su okomiti vodovi položeni na ili u zidove zgrade, i služe da odvedu struju groma ka uzemljivaču. Preko uzemljivača tok se odvodi u zemlju. Antenski i vodovi zaprenos podataka moraju se položiti u posebne metalne cevi ilinjihov plašt mora biti uzemljen.
Električne instalacije i osvetljenje
34 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Gromobranska zaštita na zgradama
Kod raspodele odvoda potrebno je poštovatiodgovarajuću udaljenost ( 0.5 m ) od vrata, prozora ilidrugih otvora.
Na svim odovodima moraju postojati rastavni spojevi,čija je osnova namena odvajanje prihvatnog od sistemauzemljenja. Time je omogućeno merenje i proveragromobranskog sistema.
Unutrašnju gromobransku instalaciju treba obavezno izvestida bi se sprečilo sekundarno dejstvo direktnih atmosferskihpražnjenja i eliminisali uticaji komutacionih unutrašnjihprenapona.
Unutrašnja gromobranska instalacija štiti osetljivuelektronsku opremu i komponente od uticajaelektromagnetnih polja pri direktnom atmosferskompražnjenju i ljude od strujnog udara i varničnih preskokaizmeñu nepovezanih metalnih masa unutar objekata.
Električne instalacije i osvetljenje
35 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Gromobranska instalacija Gromobranska instalacija predstavlja kompletnu
instalaciju koja omogućava da se jedan objekat zaštiti od dejstva atmosferskog pražnjenja.
Gromobranska instalacija se sastoji od– spoljašnje gromobranske instalacije– unutrašnje gromobranske instalacije.
Spoljašnja gromobranska instalacija se sastoji od: – prihvatnog sistema,– spusnih provodnika,– sistema uzemljenja.
Unutrašnja gromobranska instalacija – obuhvata sve dodatke spoljašnjoj gromobranskoj instalaciji koji će
smanjiti elektromagnetna dejstva struje atmosferskog pražnjenja.– To su pridruženi metalni delovi u štićenom prostoru kroz koje
može proteći struja atmosferskog pražnjenja.– Povezivanje gromobranske instalacije sa metalnim masama izvodi
se pomoću šina za izjednačavanje potencijala.
36 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
SPOLJAŠNJA GROMOBRANSKA INSTALACIJA
PRIHVATNI SISTEM
– Prihvatni sistem je deo spoljašnje gromobranske instalacije namenjen za prihvatanje atmosferskog pražnjenja.
– Prihvatni sistemi mogu biti sastavljeni od bilo koje kombinacije sledećih elemenata:
– štapnih hvataljki,
– razapetih žica,
– mreže provodnika.
– Delovi objekta mogu se smatrati kao prirodni prihvatni sistem ako ispunjavaju odreñene uslove.
37 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
SPUSNI PROVODNICI
– Spusni provodnici su delovi spoljašnje gromobranske instalacije namenjeni za provod struje atmosferskog pražnjenja od prihvatnog sistema do sistema uzemljenja.
– spusni provodnici moraju biti postavljeni tako da od mesta udaragroma do zemlje: postoji nekoliko paralelnih strujnih staza,
dužine strujnih staza budu minimalne.
da predstavljaju, što je više moguće, direktno produženje provodnika prihvatnog sistema.
– Spusni provodnici moraju biti postavljeni pravolinijski i vertikalno, sledeći najkraći i najdirektniji put do zemlje.
– Delovi objekta mogu se smatrati kao prirodni spusni provodniciako ispunjavaju odreñene uslove.
38 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
SISTEM UZEMLJENJA– Sistem uzemljenja je deo spoljašnje gromobranske
instalacije namenjen za odvoñenje struje atmosferskog pražnjenja u zemlji.
– U pogledu zaštite od atmosferskog pražnjenja integrisana sjedinjena struktura raznih sistema uze-mljenja predstavlja najbolju soluciju, i obezbeñuje kompletnu zaštitu.
– Sledeći tipovi uzemljivača se mogu upotrebiti: jedan ili više prstenastih uzemljivača, vertikalni ili iskošeni uzemljivači, horizontalni ili radijalni uzemljivači, temeljni uzemljivači.
39 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
PRORAČUN GROMOBRANSKE ZAŠTITE
ODREðIVANJE NIVOA ZAŠTITE učestanost direktnih udara u objekat Nd, kao proizvod
lokalne godišnje gustine pražnjenja Ng i ekvivalentne prihvatne površine objekta Ae,
usvojena učestanost udara groma Nc koje treba proceniti ili proračunati.
Vrednost usvojenih učestanosti udara groma Nc, uporeñuje se sa izračunatom vrednošću učestanosti direktnih udara u objekat Nd. Ovo uporeñenje daje odgovor da li je gromobranska instalacija neophodna i kojeg je nivoa zaštite.
Ako je Nc ≥≥≥≥ Nd gromobranska instalacija nije potrebna. Ako je Nd>Nc računska efikasnost gromobranske instalacije je:
gromobranska instalacija je potrebna, a nivo zaštite se odreñujeprema tabeli:
d
cr
N
NE −≥1
40 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Td - broj grmljavinskih dana u toku godine uzet sa izokerauničke karte prema standardu JUS.N.B4.803:1996
gde je :C1 - koeficijent konstrukcije objekta,C2 - koeficijent sadržaja objekta,C3 - koeficijent namene objekta, C4 - koeficijent posledice udara groma u objekat.
Računska efikasnost gromobranske instalacije
i izbor nivoa zaštite
Računska efikasnost Odgovarajući nivo zaštite
Er > 0,98 Nivo I sa dodatnim merama
0,98≥ Er ≥0,95 Nivo I
0,95≥ Er ≥0,90 Nivo II
0,90≥ Er ≥0,80 Nivo III
0,80≥ Er ≥0 Nivo IV
)/(04,0 225,1
godkmudaraTN dg ⋅=
)/(3103
godudarabrojC
N C
−⋅≈
4321 CCCCC ⋅⋅⋅=
mesto Td
Novi Sad 31
Beograd 32
Kruševac,
Sm. Palanka
34
Niš, Kraljevo,
Vršac
36
Valjevo, Požega 37
Tabela rastojanja
spusn.vodova
Nivo zaštite Rastojanje
[m]
I 10
II 15
III 20
IV 25
41 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Vrednost faktora C1 u zavisnosti o tipu konstrukcije
objekta
Konstrukcija Vrsta krova
objekta Metalni Mešani Zapaljiv
Metalna konstrukcija 0,5 1 2
Mešana 1 1 2,5
Zapaljiva 2,0 2,5 3
Vrednost faktora C2 u zavisnosti o sadržaju objekta
Opis C2
Bez vrednosti i nezapaljiv 0,5
Mala vrednost ili uglavnom zapaljiv 1
Veća vrednost ili naročito lako zapaljiv 2
Izvanredno velika vrednost, nenadoknadive štete, vrlo zapaljiv ili eksplozivan
3
42 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Vrednost faktora C3 u zavisnosti o nameni objekta
Opis C3
Nezaposednut 0,5
Uglavnom nezaposednut 1
Teška evakuacija ili opasnost od panike 3
Vrednost faktora C4 u zavisnosti o posedicama od udara
groma u objekat
Opis C4
Nije obavezna neprekidnost pogona i bez
uticaja (posledica) na okolinu1
Obaveza neprekidnosti pogona ali bez uticaja
(posledica) na okolinu5
Uticaj (posledice) na okolinu 10
43 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Odreñivanje učestanosti direktnog udara groma u objekat Srednja godišnja vrijednost Nd može se izračunati iz izraza:
gde je: Ae - ekvivalentna prihvatna površina objekta u m2. Ekvivalentna prihvatna površina objekta definiše se kao
površina tla koja ima istu učestanost direktnih udara groma kao i objekat.
Za usamljene objekte ekvivalentna površina objekta je površina ograničena linijom dobijenom presekom povšine tla i ravni nagnute u odnosu na horizontalnu ravan pod nagibom 1:3, povučenom sa vrha objekta u krug oko objekta, tako da se računa :
gde su: a - dužina jedne osnovice objekta (m), b - dužina druge osnovice objekta (m), h - visina objekta.
]/[10 6 godudarabrojANN egd−⋅⋅=
29)(6 hbahbaAe ⋅⋅++⋅⋅+⋅= π
44 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenjeElektrične instalacije i osvetljenje
1. Prihvatni sistem2. Spusni provodnici3. Sistem uzemljenja4. Sistem za izjednačavanje potencijala
45 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenjeElektrične instalacije i osvetljenje
Merno mesto
46 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
47 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenje
Gromobranska zaštitna instalacija na manjem objektu sa krovom na dve vode: 1-gromobranske hvataljke na krovnim potporama (6 i 7), 2-odvodi na zidnim potporama (8), 3-cevni uzemljivač (nije obavezan), 4-trakasti uzemljivač kao prsten oko objekta, 5-merni spoj,
9-horizontalni metalni oluk povezan sa hvataljkama i odvodom, 10-vertikalni metalni oluk koji je iskorišćen za pomoćni odvod, 11-metalna opšivka koja se povezuje sa hvataljkom i olukom, 12-elektroprovodne veze
48 od 48 11.05.2010. Električne instalacije i osvetljenjeElektrične instalacije i osvetljenje