Perangkat proteksi petir
Alat penangkal petir (lightning rods) terdiri dari penangkal petir yang dipasang pada tiang atau langsung pada suatu bangunan, konduktor penyalur dan elektroda pentanahan.
Penangkal petir
Penangkal petir langsung merasakan sambaran petir langsung. Secara desain, mereka dapat berbentuk batang (dipasang pada penyangga) atau kabel (ditangguhkan di atas objek yang dilindungi).
Kotak yang dilas dari kawat baja dengan diameter 6-8 mm, dengan sel 6x6 mm, diletakkan di atas atap atau di bawah lapisan insulasi yang tidak mudah terbakar juga dapat digunakan sebagai penangkal petir.
Penangkal petir terbuat dari baja kelas dan profil apa pun dengan penampang minimal 100 mm2 (diameter terkecil adalah 12 mm). Panjang minimum terminal udara adalah 200 mm. Panjang paling rasional adalah 1-1,5 m Struktur tipikal penangkal petir ditunjukkan pada gambar. 1.
Beras. 1. Desain penangkal petir: a — dari baja bulat; b — terbuat dari kawat baja; e - dari pipa baja; g - dari baja strip; baja d-angle
Penangkal petir digalvanis atau dicat untuk melindungi dari korosi. Tidak diperlukan pelapisan tembaga atau tambahan pelapisan emas dan perak di ujung penangkal petir.
Penangkal petir jaringan kontak terbuat dari kawat baja multi-kawat galvanis dengan penampang minimal 35 mm2 (diameter sekitar 7 mm), direntangkan di atas objek terlindung yang memanjang. Penting untuk menghubungkan penangkal petir dengan konduktor bawah dengan pengelasan.
mendukung
Penopang untuk penangkal petir yang berdiri bebas dapat dibuat dari baja, kayu antiseptik, dan beton bertulang. Diperbolehkan menggunakan batang pohon yang tumbuh pada jarak 5-10 m dari lokasi yang dilindungi sebagai penopang penangkal petir (Gbr. 2).
Beras. 2. Penangkal petir bangunan dengan menggunakan penangkal petir yang dipasang di pohon
Untuk objek proteksi petir kategori II dan III dengan tingkat ketahanan api III, IV dan V, pohon yang tumbuh pada jarak kurang dari 5 m dari bangunan atau struktur dapat digunakan sebagai penopang penangkal petir, jika salah satu dari kondisi berikut terpenuhi terpenuhi:
1. Di sepanjang dinding bangunan yang dilindungi dari pohon, di sepanjang ketinggian bangunan, sebuah kawat diletakkan, ujung bawahnya dikubur di dalam tanah dan dihubungkan ke elektroda pentanahan;
2. dari penangkal petir yang dipasang pada pohon, kawat tersebut dilempar ke pohon lain yang jaraknya lebih dari 5 m dari bangunan yang dilindungi. Kabel turun menuruni pohon ini dan terhubung ke elektroda arde.
Untuk pohon yang dilengkapi dan tidak dilengkapi penangkal petir, cabang-cabangnya harus dipotong dari samping rumah dengan jarak minimal 3 m dari bangunan.
Kabel bawah
Konduktor turun adalah konduktor yang menghubungkan batang atau penangkal petir ke catenary atau jaringan penahan udara atap dengan konduktor pentanahan.
Diperbolehkan menggunakan struktur logam sebagai konduktor bawah: kolom, tulangan longitudinal kolom beton bertulang, tangga darurat, pipa, dll.
Konduktor bawah harus ditempatkan jauh dari pintu masuk gedung sehingga orang tidak dapat menyentuhnya.
Mereka harus digalvanis atau dicat untuk melindungi dari korosi. Direkomendasikan untuk menempatkannya di sepanjang bangunan terlindung di sepanjang jalur terpendek ke sistem pentanahan elektroda. Semua sambungan konduktor turun dan sambungannya ke konduktor bumi harus dilas.
Beras. 3. Konstruksi konektor antara kabel bawah dan elektroda pentanahan: a — kabel bawah terbuat dari pita baja; b - kawat baja bulat ke bawah
Nilai resistansi impuls elektroda pentanahan dapat ditentukan dari nilai resistansi arus frekuensi daya dengan rumus:
di mana α adalah koefisien impuls, bergantung pada besarnya arus petir, panjang konduktor horizontal sistem elektroda bumi dan resistansi spesifik tanah; R ~ — resistansi propagasi arus frekuensi daya.
Jenis sakelar pembumian dipilih berdasarkan resistansi spesifik tanah dan nilai resistansi yang diperlukan,
Jika di sekitar struktur yang dilindungi (pada jarak 25 — 35 m) terdapat pembumian pelindung yang ditujukan untuk instalasi listrik, misalnya pembumian gardu induk, maka harus digunakan juga untuk keperluan tersebut. proteksi petir bangunan… Dalam banyak kasus, resistansi bumi pelindung kurang dari yang diperlukan untuk proteksi petir.
Sebuah contoh. Penting untuk memilih perangkat pentanahan untuk penangkal petir yang melindungi bangunan tempat tinggal. Tanahnya liat dengan kadar air normal.
Menurut data ketahanan tanah, kami menemukan untuk tanah lempung ρ = 40— 150 Ohm • m. Kami mengambil nilai rata-rata 100 Ohm • m.
Menurut tabel referensi, kami menemukan bahwa objek yang dilindungi termasuk dalam kategori III proteksi petir, dan oleh karena itu resistansi impuls dari elektroda pentanahan tidak boleh lebih dari 20 Ohm:
Rp <20 ohm
Kami memilih untuk p = 100 Ohm • m resistansi elektroda pentanahan, mendekati 20 Ohm.
Yang paling dekat dan nyaman dari sudut pandang pemasangan adalah perangkat pentanahan menurut sketsa 2; sakelar pembumian dua tanah yang terbuat dari batang dengan diameter 10-16 mm atau sudut 40x40x4 mm, panjang 2,5 m pada jarak 3 m dari satu sama lain, dihubungkan dengan strip baja berukuran 40x4 mm pada kedalaman 0,8 m ( resistansi R (2)~ = 15 — 14 Ohm), atau menurut sketsa 7: sakelar pembumian horizontal yang terbuat dari strip 40×4 mm panjang 5-10 m pada kedalaman 0,8 m dengan umpan ke tengah (resistansi R (7) ~ = 12-19 ohm). Untuk opsi pertama, Anda perlu mencari faktor impuls dari tabel pencarian.
Untuk ρ = 100 ohm • m α = 0,7
Untuk pentanahan menurut sketsa 2: R(2) n = α • R(2)~ = 10,5 ohm.
Untuk sakelar pembumian menurut sketsa 7, koefisien pulsa tidak diperhitungkan, oleh karena itu: R(7) n = R(7)~ = 19 ohm pada panjang 5 m (atau 12 ohm pada panjang 10 m).
Dalam kedua kasus tersebut, resistensi pentanahan yang diperlukan disediakan. Kami menerima opsi menurut sketsa 2 karena kurang padat karya dan memberikan sedikit keamanan. Jika, menurut kondisi setempat, ada kesulitan dalam mengemudi di tikungan atau memasang elektroda dengan batang bundar, sangat dapat diterima untuk membumikan penangkal petir sesuai dengan sketsa 7 (panjang pita 5-10 m).