Προστασία Ηλεκτρομηχανολογικού Εξοπλισμού Κτιριακών Εγκαταστάσεων

Transcript

1 Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Καβάλας Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανολογίας Πτυχιακή Εργασία Προστασία Ηλεκτρομηχανολογικού Εξοπλισμού Κτιριακών Εγκαταστάσεων Σπουδαστής: Α.Μ Επιβλέπων : Ναμλής Θεόφιλος Καβάλα 2012

2 Περιεχόμενα Πρόλογος...4 Εισαγωγή...5 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΤΙΚΕΡΑΥΝΙΚΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ 1.1 Όροι και ορισμοί Κατασκευές οπλισμένου σκυροδέματος Στάθμες προστασίας Παράμετροι του ρεύματος του κεραυνού Σχεδιασμός του ΣΑΠ Εξωτερική εγκατάσταση αντικεραυνικής προστασίας Συλλεκτήρια συστήματα Συστήματα αγωγών καθόδου Συστήματα γείωσης Στερέωση και συνδέσεις Υλικά και διαστάσεις Εσωτερική εγκατάσταση αντικεραυνικής προστασίας Συντήρηση και επιθεώρηση των ΣΑΠ Τυποποιήσεις...22 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2o: ΘΕΜΕΛΙΑΚΗ ΓΕΙΩΣΗ 2.1 Όροι και ορισμοί Γενικά Σχεδιασμός θεμελιακής γείωσης Κατασκευή θεμελιακής γείωσης- υλικά- εξαρτήματα Κατασκευή θεμελιακής γείωσης εγκαταστάσεων ΣΕΠ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο: ΑΠΑΓΩΓΟΙ ΚΡΟΥΣΤΙΚΩΝ ΥΠΕΡΤΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΡΕΥΜΑΤΩΝ 3.1 Τύποι απαγωγών κρουστικών υπερτάσεων και ρευμάτων και μέθοδοι προστασίας Μέθοδος επιλεκτικής προστασίας των συσκευών Μέθοδος ζωνών κεραυνικής προστασίας

3 Ευρετήριο Σχημάτων - Εικόνων ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΤΙΚΕΡΑΥΝΙΚΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ Σχήμα 1. Βρόχος σε αγωγό καθόδου Σχήμα 2. Ελάχιστο μήκος l1 των ηλεκτροδίων γείωσης ανάλογα με την στάθμη προστασίας Σχήμα Α1. Κατανομή αθροιστικής πυκνότητας για τις παραμέτρους των κεραυνών Σχήμα Β1. Όγκος προστασίας συλλεκτηρίου μιας κατακόρυφης ράβδου Σχήμα Β2. Όγκος προστασίας συλλεκτήριου συστήματος ενός τεταμένου σύρματος Σχήμα Β3. Όγκος προστασίας συλλεκτηρίου συστήματος πλέγματος Σχήμα Β4. Σχεδιασμός συλλεκτηρίου συστήματος ενός ΣΑΠ σύμφωνα με τη μέθοδο της κυλιόμενης σφαίρας Σχήμα Ε1. Τιμές του συντελεστή kc στη περίπτωση ενός συλλεκτηρίου συστήματος τεταμένου αγωγού και συστήματος γείωσης τύπου Β Σχήμα Ε2. Τιμές του συντελεστή kc στη περίπτωση συλλεκτηρίου συστήματος πλέγματος και σύστημα γείωσης τύπου Β Σχήμα Ε3. Τιμές του συντελεστή kc στη περίπτωση συλλεκτηρίου συστήματος πλέγματος, αγωγών καθόδου ενδοσυνδεδεμένων με Σχήμα Ε4. δακτυλίους και σύστημα γείωσης τύπου Β Παράδειγμα υπολογισμού της απόστασης ασφαλείας στη περίπτωση συλλεκτηρίου συστήματος πλέγματος, εγωγών καθόδου ενδοσυνδεδεμένων με δακτυλίους και σύστημα γείωσης τύπου Β Σχήμα ΣΤ1. Ισοδύναμη συλλεκτική επιφάνεια για κατασκευή σε επίπεδο έδαφος Σχήμα ΣΤ2. Διάγραμμα ροής διαδικασίας επιλογής ΣΑΠ Σχήμα ΣΤ3. Κρίσιμες τιμές της απαιτούμενης αποτελεσματικότητας ενός ΣΑΠ, σαν συνάρτηση των Nd και Nc ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2o: ΘΕΜΕΛΙΑΚΗ ΓΕΙΩΣΗ Εικόνα 1. Ταυτόχρονα προσιτά μέρη Εικόνα 2. Διάταξη γείωσης προστασίας και ισοδυναμικών συνδέσεων Εικόνα 3. Σύστημα σύνδεσης γείωσης ΤΝ-C-S ή ΤΝS παροχής ΔΕΗ με τον μετρητή τοποθετημένο στο κτίριο της εγκατάστασης με τη θεμελιακή γείωση Εικόνα 4. Σύστημα σύνδεσης γείωσης ΤΝ-0-3 ή ΤΝ5 παροχήςδεη με το μετρητή τοποθετημένο σε απόσταση από το κτίριο της εγκατάστασης με τη θεμελιακή γείωση Εικόνα 5. Σύστημα σύνδεσης γειώσεων ΤΤ παροχής ΔΕΗ Εικόνα 6. Υπουργική απόφαση υποχρεωτικής εφαρμογής θεμελιακής γείωσης Εικόνα 7. Σχηματική απεικόνιση θεμελιακής γείωσης ηλεκτρικής εγκατάστασης με πρόβλεψη για ισοδυναμικές συνδέσεις και αντικεραυνική προστασία Εικόνα 8. Θεμελιακή γείωση σε άμεση επαφή με το έδαφος Εικόνα 9. Προέκταση ηλεκτροδίου γείωσης σε εγκάρσια πεδιλοδοκό Εικόνα 10. Σχηματική παράσταση διάταξης γείωσης Εικόνα 11. Αποκατάσταση συνέχειας ηλεκτροδίου θεμελιακής γείωσης σε αρμό διαστολής Εικόνα 12. Βρόχος σφάλματος σε σύστημα σύνδεσης γείωσης ΤΝC Εικόνα 13. Βρόχος σφάλματος σε σύστημα σύνδεσης γείωσης ΤΝS Εικόνα 14. Βρόχος σφάλματος σε σύστημα σύνδεσης γείωσης ΤΤ Εικόνα 15. Ακτινικό Ηλεκτρόδιο Εικόνα 16. Σύνδεση κατακόρυφου ηλεκτροδίου με θεμελιακή γείωση Εικόνα 17. Γειωτής "Ε" Εικόνα 18. Ακροδέκτης γείωσης - Ζυγός γείωσης Εικόνα 19. ΚΙΣ εισερχομένων δικτύων κοινής ωφέλειας και ξένων αγώγιμων σε διαφορετικές θέσεις, σε κτίριο με σημειακή γείωση, όπως ράβδοι, ταινίες, πλάκες κλπ Εικόνα 20. ΚΙΣ εισερχομένων δικτύων κοινής ωφέλειας και ξένων αγώγιμων στοιχείων σε διαφορετικές θέσεις σε κτίριο με θεμελιακή γείωση Εικόνα 21. ΣΙΣ λουτρών πολυώροφου κτιρίου Εικόνα 22. Διαχωρισμός αγωγού [ΡΕ] και [Ν] σε ΣΕΠ Εικόνα 23. Καταστροφικές συνέπειες κατασκευής "καθαρής" γείωσης με ξεχωριστό ηλεκτρόδιο γείωσης χωρίς τη λήψη ειδικών μέτρων Εικόνα 24. Δίκτυο ΣΕΠ συνδεδεμένο σε ηλεκτρική εγκατάσταση σύνδεσης γείωσης ΤΟΝ Εικόνα 25. Μορφή πλέγματος θωράκισης αιθουσών μηχανημάτων ΣΕΠ που κατασκευάζεται εντός του δαπέδου, των τοίχων και της οροφής Εικόνα 26. Κυψελωτό φύλλο χαλκού για ισοδυναμικές επιφάνειες και θωράκιση από μαγνηπκά πεδία ψηλών συχνοτήτων Εικόνα 27. Προετοιμασία κατασκευής ισοδυναμικού δαπέδου και θωράκισης υπόγειων οδεύσεων καλωδίων με κυψελωτό φύλο χαλκού 5x50cm και πλέγματος 5x5m Εικόνα 28. Γενική διάταξη κτιρίου με εγκαταστάσεις ΣΕΠ Εικόνα 29. Όδευση περιμετρικού ζυγού πάνω από τα μηχανήματα ΣΕΠ Εικόνα 30. Εγκατάσταση υσκευής ΣΕΠ σε υπερυψωμένο ψευδοδάπεδο Εικόνα 31. Θεμελιακή γείωση με πρόβλεψη και ως γείωση ΣΑΠ Εικόνα 32. Πρόσθετο μήκος ηλεκτροδίου γείωσης εντός της θεμελίωσης Εικόνα 33. Όδευση ηλεκτροδίου γείωσης στις περιμετρικές και εγκάρσιες πεδιλοδοκούς Εικόνα 34. Πρόσθετο μήκος ηλεκτροδίου γείωσης εκτός της θεμελίωσης Εικόνα 35. Ακτινικό ηλεκτρόδιο για σύνδεση με τη θεμελιακή γείωση Εικόνα 36. Σύνδεση κατακόρυφου ηλεκτρόδιου με θεμελιακή γείωση Εικόνα 37. Γειωτής "Ε" Εικόνα 38. Πλέγμα για ΚΙΣ σε ΣΑΠ Εικόνα 39. Ηλεκτρόδιο θεμελιακής γείωσης με χάλκινη ταινία Εικόνα 40. Θέση ηλεκτροδίου θεμελιακής γείωσης στο σκυρόδεμα Εικόνα 41. Σφιγκτήρας οπλισμού πολλαπλών διευθύνσεων Εικόνα 42. Θεμελίωση σε επαφή με τη γη Εικόνα 43. Στήριξη - σύνδεση ηλεκτροδίου γείωσης ταινίας σε οπλισμό

4 Εικόνα 44. Μη αποδεκτή ηλεκτρική σύνδεση ηλεκτροδίου θεμελιακής γείωσης και οπλισμού Εικόνα 45. Υλικά και διαστάσεις ακτινικού ηλεκτροδίου γείωσης σε προέκταση θεμελιακής γείωσης Εικόνα 46. Ορθοστάτης στήριγμα κατακορυφότητας ηλεκτροδίου ταινίας κωδικού ή Εικόνα 47. Τοποθέτηση ορθοστάτη - στηρίγματος ταινίας σε σκάμμα Εικόνα 48. Υλικά και διαστάσεις ηλεκτροδίου γείωσης τύπου ράβδου Εικόνα 49. Υλικά και διαστάσεις ηλεκτροδίου γείωσης τύπου "Ε" προέκταση θεμελιακής γείωσης Εικόνα 50. Διαβρωμένη αναμονή θεμελιακής γείωσης σχολικού κτιρίου από ταινία χαλύβδινη, θερμά επιψευδαργυρωμένη, 4 μήνες μετά την εγκατάσταση της Εικόνα 51. Διαβρωμένη ράβδος γείωσης 3 χρόνια μετά την σύνδεση της με τη θεμελιακή γείωση αριστερά. Δεξιά μη χρησιμοποιημένη όμοια της διαβρωμένης χαλύβδινης ράβδου, θερμά επιψευδαργυρωμένη Φ20m Εικόνα 52. Γεφύρωση θεμελιακής γείωσης σε αρμό διαστολής Εικόνα 53. Θέση εγκατάστασης ακροδέκτη και ζυγού γείωσης Εικόνα 54. Τομή και πρόσοψη διάταξης γείωσης ηλεκτρικής εγκατάστασης Εικόνα 55. Διάταξη αγωγών γείωσης και [ΡΕ] για κεντρική παροχή μη εφαπτόμενη στο κτίριο της εγκατάστασης Εικόνα 56. Σύνδεση θεμελιακής γείωσης με παροχές ΔΕΗ με σύστημα σύνδεσης γειώσεων ΤΤ Εικόνα 57. Σύνδεση κύριου ζυγού γείωσης και ζυγού [ΡΕ] γενικού πίνακα (Ισχύει για κτίσμα χωρίς ΣΑΠ) Εικόνα 58. Κύριες (ΚΙΣ) και Συμπληρωματικές Ισοδυναμικές Συνδέσεις (Χ/Σ) Εικόνα 59. Λεπτομέρεια ΚΙΣ εισερχομένων μεταλλικών δικτύων σε ζυγό γείωσης Εικόνα 60. Συμπληρωματικές Ισοδυναμικές Συνδέσεις λουτρού Εικόνα 61. Θυρίδα επίσκεψης τοπικού ζυγού ΣΙΣ λουτρού Εικόνα 62. Όψη και πλάγια όψη εγκατεστημένου περιμετρικού ζυγού γείωσης Εικόνα 63. Περιμετρικός ζυγός γείωσης συνδεόμενος με θεμελιακή γείωση Εικόνα 64. Λεπτομέρεια σύνδεσης ισοδυναμικού αγωγού και περιμετρικού ζυγού γείωσης με σύνδεσμο Εικόνα 65. Πλέγμα με κυψελωτό φύλλο χαλκού ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο: ΑΠΑΓΩΓΟΙ ΚΡΟΥΣΤΙΚΩΝ ΥΠΕΡΤΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΡΕΥΜΑΤΩΝ Εικόνα 1. Προτιμητέα Σύνδεση Απαγωγών Εικόνα 2. Εγκατάσταση και ανάγκη πρόσθετης προστασίας Εικόνα 3. Διανομή Κεραυνικού Ρεύματος στις εσωτερικές εγκαταστάσεις κατασκευής και προστασία εισόδου ηλεκτρικής εγκατάστασης με απαγωγούς class B και αυτεπαγωγές 15μΗ Εικόνα 4. Διανομή Κεραυνικού Ρεύματος στις εσωτερικές εγκαταστάσεις κατασκευής και προστασία εισόδου ηλεκτρικής εγκατάστασης με απαγωγούς class B και αυτεπαγωγές 15μΗ

5 Πρόλογος Η εργασία αυτή αποτελεί την πτυχιακή μου εργασία στα πλαίσια των σπουδών μου στο τμήμα της Μηχανολογίας του ΤΕΙ Καβάλας. Ολοκληρώθηκε το Σεπτέμβριο του 2012 υπό την επίβλεψη του καθηγητή μου κυρίου Ναμλή Θεόφιλου ο οποίος μου έχει αναθέσει την εργασία αυτή με θέμα "Προστασία Ηλεκτρομηχανολογικού Εξοπλισμού Κτηριακών Εγκαταστάσεων". Γι' αυτό αισθάνομαι την υποχρέωση να ευχαριστήσω θερμά τον καθηγητή μου κύριο Ναμλή Θεόφιλο, τόσο για την ανάθεση του θέματος της εργασίας όσο και για την επίβλεψη του κατά την πραγματοποίηση της εργασίας. Επίσης ευχαριστήρια θέλω να δώσω στους γονείς μου για την εμπιστοσύνη τους στις δυνάμεις μου και για την συνεχή συμπαράσταση και υποστήριξη που έχω από μέρος τους ώστε να πετύχω τους στόχους που έχω θέσει στη ζωή μου. 4

6 Εισαγωγή Η εργασία αυτή αναφέρει λεπτομερώς, αναλύει και γενικότερα δίνει στον αναγνώστη της, να κατανοήσει τα συστήματα που συμβάλουν στην προστασία του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού που έχουν οι κτιριακές εγκαταστάσεις. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια αναφορά των συστημάτων αντικεραυνικής προστασίας. Γίνεται μια λεπτομερή αναφορά σε όλα τα συστήματα αντικεραυνικής προστασίας, από τα υλικά και τα εξαρτήματα που απαιτούνται για την πραγματοποίηση τους μέχρι και την αποτελεσματικότητα της προστασίας που παρέχουν στον ηλεκτρομηχανολογικό εξοπλισμό των κτιρίων. Το δεύτερο κεφάλαιο πραγματεύεται την θεμελιακή γείωση που πρέπει να έχουν οι κτιριακές εγκαταστάσεις και κυρίως οι βιομηχανικές. Γίνεται λεπτομερή ανάλυση του σχεδιασμού και της κατασκευής της θεμελιακής γείωσης (υλικά, εξαρτήματα, κατασκευή εγκατάστασης) και στη συνέχεια μια παρουσίαση στο γιατί είναι άκρως απαραίτητ στις βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Τέλος στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται μια παρουσίαση όλων των τύπων απαγωγών κρουστικών υπερτάσεων και ρευμάτων καθώς και στη σχέση που έχουν με την προστασία των ηλεκτρομηχανικών εγκαταστάσεων. 5

7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΤΙΚΕΡΑΥΝΙΚΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ 1.1 Όροι και ορισμοί Στο Κεφάλαιο αυτό θα αναπτύξουμε τους εξής ορισμούς: Κεραυνός Ηλεκτρική εκκένωση ατμοσφαιρικής προέλευσης απλή ή πολλαπλή μεταξύ νέφους και γης Πλήγμα κεραυνού Κάθε ηλεκτρική εκκένωση που προέρχεται από την πτώση ενός κεραυνού Σημείο πλήγματος Το σημείο όπου ένα πλήγμα κεραυνού έρχεται σε επαφή με τη γη, με μία κατασκευή ή με ένα ΣΑΠ Ρεύμα κεραυνού (i) Το ρεύμα που ρέει στο σημείο του πλήγματος Μέγιστη τιμή (I) Η μέγιστη τιμή του ρεύματος του κεραυνού Μέση κλίση του ρεύματος του κεραυνού (Δi/Δt) Ο μέσος ρυθμός ανόδου του ρεύματος ο οποίος υπολογίζεται στο τμήμα του μετώπου του κύματος που βρίσκεται μεταξύ του 30% και 90% της μέγιστης τιμής. Δi/Δt=(I 90 -I 30 )/(t 90 -t 30 ) Διάρκεια εκκένωσης (Τ) Η χρονική διάρκεια ροής του ρεύματος του κεραυνού στο σημείο πλήγματος Συνολικό φορτίο (Q total ) To χρονικό ολοκλήρωμα του ρεύματος του κεραυνού, για όλη τη διάρκειά του Κρουστικό φορτίο (Q impulse ) Το χρονικό ολοκλήρωμα της κρουστικής συνιστώσας του ρεύματος του κεραυνού Ειδική ενέργεια (SE) Η ενέργεια που καταναλώνεται κατά τη ροή του ρεύματος του κεραυνού σε μοναδιαία αντίσταση. Αυτή είναι, το χρονικό ολοκλήρωμα του τετραγώνου του ρεύματος του κεραυνού, για όλη τη διάρκειά του i2 dt Άμεσος κεραυνός Ένας κεραυνός που πλήττει απευθείας την κατασκευή ή το ΣΑΠ της κατασκευής Έμμεσος κεραυνός Ένας κεραυνός που πλήττει το έδαφος πλησίον της κατασκευής ή παροχές της κατασκευής. 6

8 Αναμενόμενη συχνότητα πληγμάτων Nd, από άμεσους κεραυνούς Η αναμενόμενη ετήσια μέση συχνότητα προσβολής της κατασκευής από άμεσους κεραυνούς Συνήθεις κατασκευές Οι κατασκευές που χρησιμοποιούνται για συνήθεις χρήσεις όπως εμπορική, βιομηχανική, αγροτική, εκπαιδευτική ή οικιστική χρήση Κατασκευή που χρήζει προστασίας Κατασκευή για την οποία απαιτείται προστασία από τις επιπτώσεις του κεραυνού Προστατευόμενος χώρος Ο χώρος που θεωρείται ότι δεν θα πληγεί άμεσα από τον κεραυνό Αποδεκτή συχνότητα ζημιών N c, από κεραυνό Η μέγιστη τιμή της αποδεκτής ετήσιας συχνότητας πληγμάτων από κεραυνούς, τα οποία προκαλούν ζημιά σε μία κατασκευή Κίνδυνος ζημίας, R d Οι πιθανές ετήσιες απώλειες (ανθρώπινες και υλικές) σε μία κατασκευή λόγω των κεραυνών Σύστημα Αντικεραυνικής Προστασίας (ΣΑΠ) Το πλήρες σύστημα που χρησιμοποιείται για να προστατεύσει ένα χώρο από τις επιπτώσεις ενός κεραυνού. Αυτό αποτελείται τόσο από εξωτερικές όσο και από εσωτερικές εγκαταστάσεις αντικεραυνικής προστασίας, ΕΑΠ Αποτελεσματικότητα του ΣΑΠ (Ε) Το πηλίκο της μέσης ετήσιας συχνότητας πληγμάτων κεραυνών τα οποία δεν προκαλούν ζημιά σε μια κατασκευή προς το συνολικό αριθμό των πληγμάτων κεραυνών προς τη κατασκευή. (Ε = 1-N c /N d ) Στάθμη προστασίας Ο όρος κατάταξης ενός ΣΑΠ σύμφωνα με την αποτελεσματικότητά του.προσδιορίζει την πιθανότητα με την οποία ένα ΣΑΠ προστατεύει ένα χώρο από τις επιπτώσεις του κεραυνού Εξωτερική εγκατάσταση αντικεραυνικής προστασίας Αυτή αποτελείται από το συλλεκτήριο σύστημα, τους αγωγούς καθόδου και το σύστημα γείωσης Εσωτερική εγκατάσταση αντικεραυνικής προστασίας Όλες οι διατάξεις επιπλέον αυτών που απαιτούνται στην παράγραφο με τις οποίες θα μπορούσαν να μειωθούν οι ηλεκτρομαγνητικές επιδράσεις του ρεύματος του κεραυνού στο εσωτερικό του προστατευόμενου χώρου Συνδέσεις (γεφυρώσεις) για εξίσωση δυναμικών (ισοδυναμικές συνδέσεις ΙΣ) Το τμήμα της εσωτερικής ΕΑΠ που μειώνει τις διαφορές δυναμικού που οφείλονται στο ρεύμα του κεραυνού. 7

9 Συλλεκτήριο σύστημα Το τμήμα της εξωτερικής ΕΑΠ που προορίζεται να δέχεται τους κεραυνούς Αγωγοί καθόδου Το τμήμα της εξωτερικής ΕΑΠ που χρησιμεύει για να διοχετεύει το ρεύμα του κεραυνού από το συλλεκτήριο σύστημα στο σύστημα γείωσης Περιμετρικός δακτύλιος Αγωγός που σχηματίζει ένα βρόχο γύρω από την κατασκευή και συνδέει τους αγωγούς καθόδου μεταξύ τους για ισοκατανομή του ρεύματος του κεραυνού σε αυτούς Σύστημα γείωσης Το τμήμα της εξωτερικής ΕΑΠ που χρησιμεύει για να διοχετεύει και να διασκορπίζει το ρεύμα του κεραυνού στο έδαφος. Το σύστημα γείωσης μπορεί να συλλάβει ρεύματα κεραυνού που ρέουν μέσα στο έδαφος και οφείλονται σε εκφορτίσεις κεραυνών σε γειτονικές περιοχές Ηλεκτρόδιο γείωσης Στοιχείο ή σύνολο στοιχείων του συστήματος γείωσης που εξασφαλίζουν απευθείας ηλεκτρική σύνδεση με τη γη και διαχέουν το ρεύμα του κεραυνού στο έδαφος Περιμετρικό ηλεκτρόδιο γείωσης Ηλεκτρόδιο γείωσης που σχηματίζει ένα κλειστό βρόχο γύρω από την κατασκευή εγκαταστημένο μέσα στο έδαφος ή στην επιφάνεια του εδάφους Ηλεκτρόδιο θεμελιακής γείωσης Ηλεκτρόδιο γείωσης ενσωματωμένο στο σκυρόδεμα της θεμελίωσης μιας κατασκευής Ισοδύναμη αντίσταση γείωσης Ο λόγος των μέγιστων τιμών της τάσης και του ρεύματος που εμφανίζεται στο σύστημα γείωσης, οι οποίες μέγιστες τιμές, γενικώς δεν εμφανίζονται ταυτόχρονα. Αυτός ο λόγος χρησιμοποιείται συμβατικά και χαρακτηρίζει την αποτελεσματικότητα του συστήματος γείωσης Τάση του συστήματος γείωσης Η διαφορά δυναμικού μεταξύ του συστήματος γείωσης και της απομακρυσμένης γης "Φυσικό" στοιχείο του ΣΑΠ Ένα στοιχείο μη εγκατεστημένο ειδικώς για αντικεραυνική προστασία, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί επιπροσθέτως και ως στοιχείο του ΣΑΠ, ή σε μερικές περιπτώσεις μπορεί να λειτουργήσει ως ένα ή περισσότερα τμήματα του ΣΑΠ Μεταλλικές εγκαταστάσεις Εκτεταμένα μεταλλικά στοιχεία της κατασκευής που χρήζει προστασίας που πιθανόν να μπορούν να σχηματίσουν οδό ροής του ρεύματος του κεραυνού, όπως σωληνώσεις, κιγκλιδώματα, οδηγοί ανελκυστήρων, αεραγωγοί θέρμανσης και κλιματισμού, ενδοσυνδεδεμένος χαλύβδινος οπλισμός. 8

10 Εξωτερικά αγώγιμα τμήματα Εκτεταμένα μεταλλικά στοιχεία εισερχόμενα ή εξερχόμενα της κατασκευής που χρήζει προστασίας όπως: σωληνώσεις, θωρακίσεις καλωδίων, μεταλλικά κανάλια κτλ, τα οποία θα μπορούσαν να μεταφέρουν μέρος του ρεύματος του κεραυνού Ζυγός εξίσωσης δυναμικών Ζυγός μέσω του οποίου μπορούν να συνδεθούν στο ΣΑΠ, μεταλλικές εγκαταστάσεις, εισερχόμενα εξωτερικά αγώγιμα μέρη, ηλεκτρικές και τηλεπικοινωνιακές γραμμές, καθώς και άλλα καλώδια Αγωγός εξίσωσης δυναμικών (γεφυρώσεις) Αγωγός για συνδέσεις εξίσωσης δυναμικών Ενδοσυνδεδεμένος χαλύβδινος οπλισμός Ο χαλύβδινος οπλισμός μιας κατασκευής από σκυρόδεμα, που έχει προβλεφθεί να έχει ηλεκτρική συνέχεια, με κατάλληλες συνδέσεις μεταξύ των επιμέρους στοιχείων του Επικίνδυνος σπινθήρας Μη αποδεκτή ηλεκτρική εκκένωση, μέσα στη κατασκευή που χρήζει προστασίας, η οποία προκαλείται από το ρεύμα του κεραυνού Απόσταση ασφαλείας Η ελάχιστη απόσταση μεταξύ δύο αγώγιμων τμημάτων μέσα στη κατασκευή που χρήζει προστασίας, ώστε να αποκλείεται η εμφάνιση επικίνδυνων σπινθήρων μεταξύ των τμημάτων αυτών Περιοριστής Κρουστικής Υπέρτασης (SPD) Συσκευή που έχει σχεδιαστεί για να περιορίζει την κρουστική υπέρταση μεταξύ δύο τμημάτων όπως σπινθηριστής, απαγωγός κρουστικών υπερτάσεων, διάταξη ημιαγωγών, κτλ Σύνδεσμος ελέγχου (λυόμενος) Σύνδεσμος σχεδιασμένος και εγκατεστημένος έτσι ώστε να επιτρέπει ηλεκτρικό έλεγχο και μετρήσεις στα στοιχεία του ΣΑΠ Εξωτερική ΕΑΠ απομονωμένη από την κατασκευή που χρήζει προστασίας ΕΑΠ της οποίας το συλλεκτήριο σύστημα και το σύστημα των αγωγών καθόδου είναι τοποθετημένα έτσι ώστε η οδός ροής του ρεύματος του κεραυνού να μην έρχεται σε επαφή με την κατασκευή που χρήζει προστασίας Εξωτερική ΕΑΠ μη απομονωμένη από την κατασκευή που χρήζει προστασίας ΕΑΠ της οποίας το συλλεκτήριο σύστημα και το σύστημα αγωγών καθόδου είναι τοποθετημένα έτσι ώστε η οδός ροής του ρεύματος του κεραυνού να μπορεί να έρχεται σε επαφή με την κατασκευή που χρήζει προστασίας. 1.2 Κατασκευές οπλισμένου σκυροδέματος Ο χαλύβδινος οπλισμός κατασκευών σκυροδέματος για τον οποίο έχει προβλεφθεί αγώγιμη σύνδεση υπό τον όρο ότι αυτός πληροί τις ακόλουθες προϋποθέσεις: 9

11 a. Περίπου το 50% των ενδοσυνδέσεων των κατακόρυφων και οριζόντιων χαλύβδινων ράβδων έχει γίνει με συγκόλληση ή με ασφαλή σύνδεση. b. Οι κατακόρυφες χαλύβδινες ράβδοι είναι συγκολλημένες ή γεφυρωμένες σε μήκος τουλάχιστον 20 φορές τη διάμετρό τους και συνδεδεμένες με ασφάλεια. c. Έχει επιτευχθεί ηλεκτρική συνέχεια του χαλύβδινου οπλισμού μεταξύ των επιμέρους τμημάτων ενός προκατασκευασμένου στοιχείου από οπλισμένο σκυρόδεμα, όπως επίσης και μεταξύ του συνόλου των προκατασκευασμένων στοιχείων. 1.3 Στάθμες προστασίας Τα χαρακτηριστικά του απαιτούμενου ΣΑΠ εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά της κατασκευής που χρήζει προστασίας και την στάθμη προστασίας που πρέπει να επιτευχθεί. Τέσσερις διαφορετικές στάθμες προστασίας λαμβάνονται υπ όψη σε αυτό το Πρότυπο. Η αποτελεσματικότητα του ΣΑΠ μειώνεται βαίνοντας από τη στάθμη προστασίας Ι στη στάθμη προστασίας IV. Η σχέση μεταξύ στάθμης προστασίας και αποτελεσματικότητας δίνεται στον πίνακα 1, για την επιλογή της κατάλληλης στάθμης προστασίας. Η κατάλληλη στάθμη προστασίας επιλέγεται με βάση την αξιολόγηση του κινδύνου ζημίας. Στο παράρτημα ΣΤ, υποδεικνύεται ο τρόπος επιλογής της στάθμης προστασίας του ΣΑΠ. ΠΙΝΑΚΑΣ 1 - Σχέση μεταξύ στάθμης προστασίας και αποτελεσματικότητας (βλέπε παράγραφο 1.3) Στάθμες προστασίας Ρ Αποτελεσματικότητα Ε I 0,98 II 0,95 III 0,90 IV 0, Παράμετροι του ρεύματος του κεραυνού Οι τιμές των παραμέτρων του κεραυνού που αντιστοιχούν σε κάθε στάθμη προστασίας δίνονται στον πίνακα 2. Η στατιστική κατανομή των παραμέτρων του ρεύματος του κεραυνού και οι επιπτώσεις τους στο ΣΑΠ αναφέρονται στο παράρτημα Α. 10

12 ΠΙΝΑΚΑΣ 2 -Τιμές των παραμέτρων του κεραυνού ανάλογα με την στάθμη προστασίας (βλέπε παράγραφο 1.4) Παράμετροι κεραυνού Σύμβολο Μονάδα Μέτρησης Στάθμη προστασίας Μέγιστη τιμή ρεύματος I ka Ολικό φορτίο Q total C Κρουστικό φορτίο Q impulse C Ειδική ενέργεια SE kj/ω Μέση κλίση di/dt ka/μs Σχεδιασμός του ΣΑΠ Ένας βέλτιστος τεχνικά και οικονομικά σχεδιασμός του ΣΑΠ επιτυγχάνεται μόνον, εάν συμβαδίζει χρονικά με την όλη μελέτη και κατασκευή, της κατασκευής που χρήζει προστασίας. Ειδικότερα η δυνατότητα χρήσης των μεταλλικών τμημάτων μιας κατασκευής ως τμήματα του ΣΑΠ, πρέπει να προβλεφθεί κατά την μελέτη της κατασκευής. 1.6 Εξωτερική εγκατάσταση αντικεραυνικής προστασίας Η εξωτερική ΕΑΠ σκοπό έχει να συλλαμβάνει τους άμεσους κεραυνούς, να διοχετεύει το ρεύμα του κεραυνού από το σημείο του πλήγματος στη γη και να το διαχέει στο έδαφος χωρίς να προκαλεί, θερμικές και μηχανικές ζημιές στη κατασκευή που χρήζει προστασίας και επικίνδυνες υπερτάσεις για τους ανθρώπους Επιλογή του τύπου της εξωτερικής ΕΑΠ Στις περισσότερες περιπτώσεις η εξωτερική ΕΑΠ μπορεί να είναι σε επαφή με την κατασκευή που χρήζει προστασίας. Μία μονωμένη ΕΑΠ πρέπει να εγκαθίσταται, όταν οι θερμικές επιπτώσεις στο σημείο του πλήγματος ή στους αγωγούς που διαρρέονται από ρεύμα κεραυνού, μπορούν να προκαλέσουν ζημιά στην κατασκευή που χρήζει προστασίας ή στο περιεχόμενό της Επικίνδυνος σπινθήρας θα πρέπει να αποφεύγεται: σε απομονωμένη εξωτερική ΕΑΠ, με ηλεκτρική μόνωση ή διαχωριστική απόσταση, σύμφωνα με την παράγραφο σε μη απομονωμένη εξωτερική ΕΑΠ, με συνδέσεις (γεφυρώσεις), σύμφωνα με την παράγραφο ή με ηλεκτρική μόνωση ή διαχωριστική απόσταση, σύμφωνα με την παράγραφο Χρήση φυσικών στοιχείων Φυσικά στοιχεία, αναπόσπαστα της κατασκευής, των οποίων η αγωγιμότητα είναι μετρήσιμη (πχ ενδοσυνδεδεμένος χαλύβδινος οπλισμός, μεταλλικός σκελετός της κατασκευής, κτλ), μπορούν να χρησιμοποιηθούν σαν τμήμα του ΣΑΠ. Άλλα φυσικά στοιχεία μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνον επικουρικώς στο ΣΑΠ. 11

13 1.7 Συλλεκτήρια συστήματα Η πιθανότητα ένας κεραυνός να πλήξει μία κατασκευή που χρήζει προστασίας, μειώνεται σημαντικά, λόγω της παρουσίας ενός κατάλληλα μελετημένου συλλεκτηρίου συστήματος. Τα συλλεκτήρια συστήματα μπορούν να αποτελούνται από οποιοδήποτε συνδυασμό των ακόλουθων στοιχείων: ράβδων τεταμένων συρμάτων πλέγματος αγωγών Χωροθέτηση Για τον καθορισμό της θέσης του συλλεκτηρίου συστήματος, χρησιμοποιούνται γενικώς δύο μέθοδοι: Η μέθοδος της γωνίας προστασίας και η μέθοδος της κυλιόμενης σφαίρας. Για τα περισσότερα απλής μορφής κτίρια, η μέθοδος της γωνίας προστασίας είναι πιο εύχρηστη, αλλά για σύνθετες μορφές, συνιστάται η μέθοδος της κυλιόμενης σφαίρας. Όπου πρόκειται να προστατευθούν επίπεδες επιφάνειες, κατάλληλη είναι, μία τρίτη μέθοδος, η μέθοδος του πλέγματος. Οι τιμές για την γωνία προστασίας, την ακτίνα της κυλιόμενης σφαίρας και τις διαστάσεις του πλέγματος, δίνονται στον πίνακα 3, σύμφωνα με τη στάθμη προστασίας που έχει επιλεγεί. Οδηγίες για την τοποθέτηση του συλλεκτηρίου συστήματος δίνονται στο παράρτημα Β. ΠΙΝΑΚΑΣ 3 -Γωνία προστασίας, ακτίνα κυλιόμενης σφαίρας και μέγεθος βρόχου ανάλογα με τη στάθμη προστασίας (βλέπε παράγραφο 1.7.1) Στάθμες προστασίας Μέθοδοι προστασίας Ακτίνα κυλιόμενη Μέγεθος βρόχου Μ Γωνία προστασίας α σφαίρας R (m) (m) ( ) I 20 5x5 II 30 10x10 βλέπε σχήμα III 45 15x15 IV 60 20x "Φυσικά" στοιχεία Τα ακόλουθα τμήματα μιας κατασκευής μπορούν να θεωρούνται σαν φυσικά συλλεκτήρια στοιχεία. a. μεταλλικά φύλλα που καλύπτουν την κατασκευή που χρήζει προστασίας με την προϋπόθεση ότι: η ηλεκτρική συνέχεια μεταξύ των διαφόρων τμημάτων είναι ισχυρή, (πχ με μπρουντζοσυγκόλληση, ηλεκτροσυγκόλληση, αναδίπλωση με συμπίεση, βίδωμα), το πάχος των μεταλλικών φύλλων δεν είναι λιγότερο από την τιμή t που δίνεται στον πίνακα 4, εφόσον είναι αναγκαίο να ληφθούν προφυλάξεις έναντι διάτρησης και τοπικής υπερθέρμανσης. το πάχος των μεταλλικών φύλλων δεν είναι λιγότερο από: 12

14 0,5mm για γαλβανισμένο χάλυβα 0,4mm για ανοξείδωτο χάλυβα 0,3mm για χαλκό 0,7mm για αλουμίνιο ή ψευδάργυρο 2,0mm για μόλυβδο εάν δεν είναι σημαντικό να αποτραπεί η διάτρηση των φύλλων επικάλυψης ή δεν υπάρχουν εύφλεκτα υλικά κάτω από τα φύλλα επικάλυψης. δεν έχουν επικάλυψη με μονωτικά υλικά μη μεταλλικά υλικά σε επαφή με ή πάνω από τα μεταλλικά φύλλα μπορούν να εξαιρεθούν από την κατασκευή που χρήζει προστασίας b. Μεταλλικά στοιχεία της κατασκευής της οροφής (στηρίγματα, ενδοσυνδεδεμένος χαλύβδινος οπλισμός κτλ) που βρίσκονται κάτω από μη μεταλλική οροφή υπό την προϋπόθεση ότι το υπερκείμενο τμήμα μπορεί να εξαιρεθεί από την κατασκευή που χρήζει προστασίας. c. Μεταλλικά μέρη όπως υδρορροές, διακοσμητικά στοιχεία, κιγκλιδώματα, κτλ των οποίων η διατομή δεν είναι μικρότερη από αυτήν που καθορίζεται για τα τυποποιημένα στοιχεία του συλλεκτηρίου συστήματος. d. Μεταλλικοί σωλήνες και δεξαμενές, υπό την προϋπόθεση ότι είναι κατασκευασμένα από υλικά ελάχιστου πάχους 2,5mm και ότι δεν θα προκληθεί κίνδυνος ή οποιαδήποτε ανεπιθύμητη κατάσταση αν διατρηθούν. e. Μεταλλικοί σωλήνες και δεξαμενές γενικώς, υπό την προϋπόθεση ότι είναι κατασκευασμένα από υλικά πάχους τουλάχιστον ίσου με την τιμή t που δίνεται στον πίνακα 4 και ότι η άνοδος της θερμοκρασίας στην εσωτερική επιφάνεια στο σημείο του πλήγματος δεν συνεπάγεται κίνδυνο. ΠΙΝΑΚΑΣ 4 - Ελάχιστο πάχος μεταλλικών φύλλων ή μεταλλικών σωλήνων σε συλλεκτήρια συστήματα. (βλέπε παράγραφο 1.7.2) Στάθμη προστασίας Υλικό Πάχος t (mm). I έως IV Fe 4 Cu 5 Al 7 13

15 1.8 Συστήματα αγωγών καθόδου Για να μειωθεί η πιθανότητα βλάβης λόγω της ροής του ρεύματος του κεραυνού στο ΣΑΠ, οι αγωγοί καθόδου πρέπει να τοποθετούνται έτσι ώστε σε σχέση με το σημείο του πλήγματος μέχρι τη γη: Να υπάρχουν αρκετές παράλληλες οδοί ροής του ρεύματος. Το μήκος των οδών ροής του ρεύματος να είναι το μικρότερο δυνατόν. Να γίνονται ισοδυναμικές συνδέσεις οπουδήποτε είναι απαραίτητο. Η γεωμετρική διάταξη των αγωγών καθόδου και των περιμετρικών δακτυλίων επιδρά στον καθορισμό της απόστασης ασφαλείας (παράγραφος ) Χωροθέτηση σε απομονωμένα ΣΑΠ α) Αν το συλλεκτήριο σύστημα αποτελείται από ράβδους σε ανεξάρτητους ιστούς (ή ένα μόνον ιστό) απαιτείται τουλάχιστον ένας αγωγός καθόδου για κάθε ιστό. Στην περίπτωση ιστών από μέταλλο ή από ενδοσυνδεδεμένο χαλύβδινο οπλισμό δεν είναι αναγκαίος επιπρόσθετος αγωγός καθόδου. β) Αν το συλλεκτήριο σύστημα αποτελείται από ανεξάρτητα τεταμένα σύρματα (ή ένα μόνο σύρμα), απαιτείται τουλάχιστον ένας αγωγός καθόδου για κάθε άκρο των συρμάτων. γ) Αν το συλλεκτήριο σύστημα σχηματίζει ένα δίκτυο από αγωγούς, απαιτείται ένας τουλάχιστον αγωγός καθόδου για κάθε κατασκευή στήριξης του δικτύου Χωροθέτηση σε μη απομονωμένα ΣΑΠ α) Αν το συλλεκτήριο σύστημα αποτελείται από μία ράβδο απαιτείται τουλάχιστον ένας αγωγός καθόδου. β) Αν το συλλεκτήριο σύστημα αποτελείται από ανεξάρτητες ράβδους, απαιτείται τουλάχιστον ένας αγωγός καθόδου για κάθε ράβδο. γ) Αν το συλλεκτήριο σύστημα αποτελείται από τεταμένα σύρματα απαιτείται τουλάχιστον ένας αγωγός καθόδου για κάθε άκρο των συρμάτων. δ) Αν το συλλεκτήριο σύστημα αποτελείται από πλέγμα αγωγών απαιτούνται τουλάχιστον δύο αγωγοί καθόδου, κατανεμημένοι στη περίμετρο της κατασκευής που χρήζει προστασίας. Οι αγωγοί καθόδου πρέπει να συνδέονται μεταξύ τους στη στάθμη του εδάφους Κατασκευή Οι αγωγοί καθόδου πρέπει να τοποθετούνται έτσι ώστε να αποτελούν όσον είναι δυνατόν, την απευθείας συνέχεια των συλλεκτηρίων αγωγών. Οι αγωγοί καθόδου πρέπει να τοποθετούνται ευθείς και κατακόρυφοι ώστε να εξασφαλίζεται η συντομότερη και άμεση όδευση προς τη γη. Πρέπει να αποφεύγεται ο σχηματισμός βρόχων. Όπου αυτό δεν είναι δυνατόν, η απόσταση d, του διακένου που σχηματίζεται μεταξύ δύο σημείων του αγωγού και το μήκος l του αγωγού μεταξύ αυτών των σημείων πρέπει να ικανοποιούν τις απαιτήσεις της παραγράφου , (βλέπε σχήμα 1). Οι αγωγοί καθόδου μιας μη μονωμένης ΕΑΠ από την κατασκευή που χρήζει προστασίας μπορούν να εγκαθίστανται ως ακολούθως: αν ο τοίχος είναι από μη εύφλεκτο υλικό οι αγωγοί καθόδου μπορούν να εγκαθίστανται στην επιφάνεια ή μέσα στον τοίχο 14

16 αν ο τοίχος είναι από εύφλεκτο υλικό οι αγωγοί καθόδου μπορούν να εγκαθίστανται στην επιφάνεια των τοίχων, με την προϋπόθεση ότι, η άνοδος της θερμοκρασίας τους, λόγω ροής του ρεύματος του κεραυνού, δεν είναι επικίνδυνη για το υλικό του τοίχου αν ο τοίχος είναι από εύφλεκτο υλικό και η άνοδος της θερμοκρασίας των αγωγών καθόδου είναι επικίνδυνη, τότε οι αγωγοί καθόδου πρέπει να τοποθετούνται έτσι ώστε η απόσταση μεταξύ αυτών και του τοίχου να είναι πάντοτε μεγαλύτερη από 0,1m. Μεταλλικά εξαρτήματα στήριξης μπορούν να εφάπτονται του τοίχου. Σχήμα 1 - Βρόχος σε αγωγό καθόδου (βλέπε παράγραφο 2.2.4) "Φυσικά" στοιχεία Τα ακόλουθα τμήματα των κατασκευών μπορούν να θεωρηθούν φυσικοί αγωγοί καθόδου: α) Μεταλλικές εγκαταστάσεις με την προϋπόθεση ότι: η ηλεκτρική συνέχεια μεταξύ των διαφόρων τμημάτων τους είναι αξιόπιστη και σύμφωνα με την παράγραφο οι διαστάσεις τους είναι τουλάχιστον ίσες με αυτές που καθορίζονται για τους τυποποιημένους αγωγούς καθόδου. β) Ο μεταλλικός σκελετός της κατασκευής. γ) Ο ενδοσυνδεδεμένος χαλύβδινος οπλισμός της κατασκευής. δ) Στοιχεία των όψεων, προεξέχοντα κιγκλιδώματα και επιμέρους κατασκευές των μεταλλικών όψεων με την προϋπόθεση ότι: οι διαστάσεις τους είναι σύμφωνα με τις απαιτήσεις για τους αγωγούς καθόδου και ότι το πάχος τους δεν είναι μικρότερο από 0,5mm η ηλεκτρική τους συνέχεια στη κατακόρυφη διεύθυνση ικανοποιεί τις απαιτήσεις της παραγράφου ή η απόσταση μεταξύ των μεταλλικών μερών δεν ξεπερνά το 1mm και η επιφάνεια επικάλυψης μεταξύ δύο στοιχείων είναι τουλάχιστον 100 cm 2 Οι οριζόντιοι περιμετρικοί αγωγοί δεν είναι απαραίτητοι, αν χρησιμοποιούνται ως αγωγοί καθόδου ο σκελετός χαλύβδινης κατασκευής ή ο ενδοσυνδεδεμένος οπλισμός κατασκευής από οπλισμένο σκυρόδεμα Σύνδεσμος ελέγχου (λυόμενος) Στο σημείο σύνδεσης με το σύστημα γείωσης πρέπει να τοποθετείται σε κάθε αγωγό καθόδου ένας σύνδεσμος ελέγχου, εκτός από την περίπτωση "φυσικού" αγωγού καθόδου σε συνδυασμό με τα ηλεκτρόδια της θεμελιακής γείωσης. Ο σύνδεσμος πρέπει να ανοίγει με τη βοήθεια ενός εργαλείου, για να υπάρχει δυνατότητα να γίνουν μετρήσεις, αλλά κανονικά πρέπει να είναι κλειστός. 15

17 1.9 Συστήματα γείωσης Για να διαχέεται το ρεύμα του κεραυνού μέσα στη γη, χωρίς να δημιουργούνται επικίνδυνες υπερτάσεις, έχει περισσότερη σημασία η μορφή και οι διαστάσεις του συστήματος γείωσης, παρά η τιμή της αντίστασης γείωσης. Εν τούτοις, συνιστάται μια χαμηλή τιμή της αντίστασης γείωσης. Από την άποψη της αντικεραυνικής προστασίας, την καλύτερη λύση αποτελεί μια ενιαία γείωση ενσωματωμένη στο κτίριο, η οποία μπορεί να προσφέρει πλήρη προστασία (δηλαδή αντικεραυνική προστασία, προστασία των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων χαμηλής τάσης και των τηλεπικοινωνιακών συστημάτων). Τα συστήματα γείωσης πρέπει να συνδέονται (γεφυρώνονται), σύμφωνα με τη παράγραφο Γενικές διατάξεις γειώσεων Για συστήματα γειώσεων εφαρμόζονται δύο βασικοί τύποι διατάξεων ηλεκτροδίων γείωσης. Διάταξη τύπου Α Η διάταξη αυτού του τύπου περιλαμβάνει οριζόντια ή κατακόρυφα ηλεκτρόδια γείωσης συνδεδεμένα σε κάθε αγωγό καθόδου. Όπου υπάρχει περιμετρικός δακτύλιος που συνδέει τους αγωγούς καθόδου και έρχεται σε επαφή με το έδαφος σε μήκος λιγότερο από το 80% του συνολικού του μήκους, η διάταξη της γείωσης αυτής ταξινομείται ως τύπου Α. Στη διάταξη τύπου Α ο ελάχιστος συνολικός αριθμός ηλεκτροδίων γείωσης πρέπει να είναι δύο. Το ελάχιστο μήκος κάθε ηλεκτροδίου είναι: l 1 για ακτινικά οριζόντια ηλεκτρόδια ή 0,5 l 1 για κατακόρυφα (ή κεκλιμένα) ηλεκτρόδια όπου l 1 είναι το ελάχιστο μήκος ακτινικού ηλεκτροδίου που φαίνεται σχετικό μέρος του σχήματος 2. Τα ελάχιστα μήκη που αναφέρονται στο σχήμα 2 μπορούν να μην ληφθούν υπόψη με την προϋπόθεση ότι θα επιτευχθεί μία αντίσταση γείωσης μικρότερη από 10 Ω. Σχήμα 2 -Ελάχιστο μήκος l1 των ηλεκτροδίων γείωσης ανάλογα με την στάθμη προστασίας (βλέπε παραγράφους και 1.9.2). Οι στάθμες III και IV είναι ανεξάρτητες από την ειδική αντίσταση του εδάφους 16

18 Διάταξη τύπου B Η διάταξη αυτού του τύπου αποτελείται από ένα περιμετρικό ηλεκτρόδιο γείωσης, εξωτερικά της κατασκευής, με τουλάχιστον το 80% του συνολικού μήκους του σε επαφή με το έδαφος ή από ένα ηλεκτρόδιο θεμελιακής γείωσης. Για περιμετρική γείωση (ή θεμελιακή γείωση), η μέση ακτίνα r της περιοχής που περικλείεται από την περιμετρική γείωση ή από τη θεμελιακή γείωση δεν πρέπει να είναι μικρότερη από την τιμή l 1. r l 1 Το l 1 παρουσιάζεται στο σχήμα 2 σύμφωνα τις στάθμες προστασίας Ι, ΙΙ και ΙΙΙ ως IV, αντιστοίχως. Όταν η απαιτούμενη τιμή του l 1 είναι μεγαλύτερη από την πρόσφορη τιμή του r, πρέπει να προστεθούν επιπλέον ακτινικά (l r ) ή κατακόρυφα (ή κεκλιμένα) (l v ) ηλεκτρόδια, που τα μήκη τους lr και lv δίνονται από τις σχέσεις: l r = l 1 -r και l v =( l 1 -r)/2 Ο αριθμός των επιπρόσθετων ηλεκτροδίων δεν πρέπει να είναι μικρότερος από τον αριθμό των αγωγών καθόδου με ελάχιστο πλήθος δύο Διατάξεις γειώσεων για ειδικές συνθήκες Όταν απαιτείται εξίσωση δυναμικών, σύμφωνα με την παράγραφο 3 αλλά δεν απαιτείται εξωτερική ΕΑΠ, τότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σύστημα γείωσης ένα οριζόντιο ηλεκτρόδιο μήκους l 1 ή ένα κατακόρυφο (ή κεκλιμένο ) μήκους 0,5 l 1. Για το σκοπό αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί η γείωση της ηλεκτρικής εγκατάστασης χαμηλής τάσης με την προϋπόθεση ότι το συνολικό μήκος των ηλεκτροδίων γείωσης δεν είναι μικρότερο από l 1 για οριζόντια ή από 0,5 l 1 για κατακόρυφα (ή κεκλιμένα) ηλεκτρόδια Εγκατάσταση ηλεκτροδίων γείωσης Ο εξωτερικός δακτύλιος γείωσης πρέπει να τοποθετείται κατά προτίμηση μέσα στο έδαφος σε βάθος τουλάχιστον 0,5m και σε απόσταση τουλάχιστον 1 m από τους τοίχους. Τα ηλεκτρόδια γείωσης πρέπει να εγκαθίστανται έξω από τον χώρο που χρήζει προστασίας, σε βάθος τουλάχιστον 0,5m και να είναι κατανεμημένα όσο το δυνατό ομοιόμορφα για να ελαχιστοποιούνται τα φαινόμενα ηλεκτρικής σύζευξης μέσα στο έδαφος. Τα θαμμένα ηλεκτρόδια γείωσης πρέπει να εγκαθίστανται έτσι ώστε να επιτρέπεται ο έλεγχος κατά την διάρκεια της κατασκευής του ΣΑΠ. Το βάθος τοποθέτησης και ο τύπος των ηλεκτροδίων γείωσης πρέπει να είναι τέτοια ώστε να ελαχιστοποιούνται οι επιδράσεις από διάβρωση, ξήρανση ή πάγωμα του εδάφους, για να σταθεροποιείται η ισοδύναμη αντίσταση γείωσης. Το πρώτο μέτρο ενός κατακόρυφου ηλεκτροδίου γείωσης συνιστάται να μη θεωρείται ενεργό σε συνθήκες πάγου. Για απογυμνωμένο συμπαγή βράχο συνιστάται μόνο η διάταξη γείωσης τύπου Β. Ηλεκτρόδια γείωσης εγκατεστημένα σε μεγάλο βάθος μπορεί να είναι αποτελεσματικά σε ειδικές περιπτώσεις, όπου η ειδική αντίσταση του εδάφους μειώνεται με το βάθος και όπου υπάρχουν υποστρώματα χαμηλής ειδικής αντίστασης σε βάθη μεγαλύτερα από εκείνα στα οποία εγκαθίστανται συνήθως τα ηλεκτρόδια "Φυσικά" ηλεκτρόδια γείωσης Ο ενδοσυνδεδεμένος χαλύβδινος οπλισμός του σκυροδέματος ή άλλες κατάλληλες υπόγειες μεταλλικές κατασκευές, των οποίων τα χαρακτηριστικά 17

19 ικανοποιούν τις απαιτήσεις της παραγράφου 1.11, μπορούν να χρησιμοποιούνται ως ηλεκτρόδια γείωσης. Όταν ο οπλισμός του σκυροδέματος χρησιμοποιείται ως ηλεκτρόδιο γείωσης, πρέπει να δίνεται προσοχή στις ενδοσυνδέσεις ώστε να αποφεύγεται θραύση του σκυροδέματος Στερέωση και συνδέσεις Στερέωση Οι συλλεκτήριοι αγωγοί και οι αγωγοί καθόδου θα πρέπει να στερεώνονται καλά ώστε ηλεκτροδυναμικές ή τυχόν μηχανικές καταπονήσεις (πχ δονήσεις, μετακινήσεις όγκων χιονιού, κτλ) να μη προκαλούν θραύση ή χαλάρωση των αγωγών Συνδέσεις Ο αριθμός των συνδέσεων κατά μήκος των αγωγών πρέπει να είναι ο ελάχιστος δυνατός. Οι συνδέσεις πρέπει να εξασφαλίζονται με μπρουτζοκόλληση, ηλεκτροσυγκόλληση, συμπίεση ή βίδωμα Υλικά και διαστάσεις Υλικά Τα χρησιμοποιούμενα υλικά πρέπει να αντέχουν στις ηλεκτρικές και ηλεκτρομαγνητικές συνέπειες του ρεύματος του κεραυνού και σε τυχαίες καταπονήσεις χωρίς να καταστρέφονται. Η επιλογή του υλικού και των διαστάσεων του πρέπει να γίνεται έχοντας υπόψη την πιθανότητα διάβρωσης τόσο της προστατευόμενης κατασκευής όσο και της ΕΑΠ ανάλογα με το εάν η εγκατάσταση έρχεται σε επαφή με αέρα, έδαφος ή σκυρόδεμα. Τα εξαρτήματα του ΣΑΠ μπορούν να κατασκευαστούν από υλικά που αναφέρονται στον πίνακα 5, με την προϋπόθεση ότι παρουσιάζουν επαρκή ηλεκτρική αγωγιμότητα και αντοχή σε διάβρωση. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλα μέταλλα εάν παρουσιάζουν ισοδύναμη μηχανική, ηλεκτρική και χημική συμπεριφορά. ΠΙΝΑΚΑΣ 5 - Υλικά του ΣΑΠ και συνθήκες χρησιμοποίησής τους (βλέπε παράγραφο 2.5.1) Χρήση Διάβρωση Υλικό Στον αέρα Στο έδαφος Στο σκυρόδεμα Αντοχή Κίνδυνος σε Ηλεκτρολυ τική με Χαλκός Συμπαγής Πολύκλωνος Ως περίβλημα Συμπαγής Πολύκλωνος Ως περίβλημα - έναντι πολλών υλικών -μεγάλη συγκέντρωση χλωριδίων -θειϊκές ενώσεις - -οργανικά υλικά Χάλυβας γαλβανισμένος εν θερμώ Συμπαγής Πολύκλωνος Συμπαγής Συμπαγής καλή ακόμα και σε όξινα εδάφη χαλκό 18

20 Ανοξείδωτος χάλυβας Αλουμίνιο Συμπαγής Πολύκλωνος Συμπαγής Πολύκλωνος Συμπαγής - έναντι πολλών υλικών νερό με διαλυμένα χλωρίδια βασικά εδάφη χαλκό - Μόλυβδος Συμπαγής Ως περίβλημα Συμπαγής Ως περίβλημα - σε εδάφη με μεγάλη συγκέντρωση σε σουλφίδια όξινα εδάφη χαλκό Διαστάσεις Οι ελάχιστες διαστάσεις είναι υπό μελέτη Εσωτερική εγκατάσταση αντικεραυνικής προστασίας Η εσωτερική ΕΑΠ πρέπει να αποκλείει την δημιουργία επικίνδυνου σπινθήρα μέσα στην κατασκευή που χρήζει προστασίας λόγω της ροής του ρεύματος του κεραυνού στην εξωτερική ΕΑΠ. Σπινθήρες μεταξύ της εξωτερικής ΕΑΠ αφ ενός και των μεταλλικών εγκαταστάσεων, ηλεκτρικών και τηλεπικοινωνιακών εγκαταστάσεων που βρίσκονται στο εσωτερικό του χώρου που χρήζει προστασίας, των εξωτερικών αγώγιμων τμημάτων και γραμμών που εισέρχονται στη κατασκευή αφ ετέρου, πρέπει να θεωρούνται επικίνδυνοι. Επικίνδυνοι σπινθήρες πρέπει να αποφεύγονται με την βοήθεια: - ισοδυναμικών συνδέσεων, - μόνωσης μεταξύ των τμημάτων Συνδέσεις εξίσωσης δυναμικών (ισοδυναμικές συνδέσεις, ΙΣ) Η εξίσωση δυναμικών επιτυγχάνεται με την γεφύρωση της ΕΑΠ με τον μεταλλικό σκελετό της κατασκευής, με τις μεταλλικές εγκαταστάσεις με τα εξωτερικά αγώγιμα τμήματα και με τις ηλεκτρικές και τηλεπικοινωνιακές εγκαταστάσεις που βρίσκονται στο εσωτερικό της κατασκευής που χρήζει προστασίας. Η ισοδυναμική σύνδεση πραγματοποιείται με: συνδετήριους αγωγούς, όπου η ηλεκτρική συνέχεια δεν εξασφαλίζεται με φυσικές συνδέσεις περιοριστή υπέρτασης (SPD), όπου δεν επιτρέπεται άμεση γεφύρωση. Οι συσκευές περιορισμού υπέρτασης, πρέπει να τοποθετούνται έτσι ώστε να μπορούν να επιθεωρούνται. Όταν εγκαθίσταται ένα ΣΑΠ, μπορεί να επηρεάζονται μεταλλικά τμήματα εξωτερικά της κατασκευής που χρήζει προστασίας. Αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπ όψη κατά την μελέτη τέτοιων συστημάτων. Ισοδυναμική σύνδεση μπορεί να απαιτείται επίσης και για τα εξωτερικά μεταλλικά τμήματα Ισοδυναμική σύνδεση για μεταλλικές εγκαταστάσεις Ισοδυναμική σύνδεση πρέπει να γίνεται στις ακόλουθες θέσεις: α) Στο υπόγειο ή περίπου στη στάθμη του εδάφους. Οι συνδετήριοι αγωγοί πρέπει να συνδέονται σε ένα ζυγό εξίσωσης δυναμικών εύκολα επισκέψιμο. Ο ζυγός αυτός πρέπει να συνδέεται στο σύστημα γείωσης. Σε μεγάλες κατασκευές μπορούν να εγκατασταθούν περισσότεροι ζυγοί υπό την προϋπόθεση ότι διασυνδέονται. β) Όπου δεν ικανοποιούνται οι απαιτήσεις μόνωσης (βλέπε παράγραφο ) στις περιπτώσεις: 19

21 κατασκευής οπλισμένου σκυροδέματος με ενδοσυνδεδεμένο οπλισμό, κατασκευής με μεταλλικό σκελετό κατασκευής που προσφέρει ισοδύναμη προστασία απομονωμένης εξωτερικής ΕΑΠ η ισοδύναμη σύνδεση πρέπει να γίνεται μόνον στη στάθμη του εδάφους Αν παρεμβάλλονται μονωτικά τμήματα στους αγωγούς αερίου και νερού μέσα στην κατασκευή που χρήζει προστασίας, αυτά πρέπει να γεφυρώνονται με περιοριστές υπέρτασης (SPD) (βλέπε παράγραφο ) κατάλληλους για τις εκάστοτε συνθήκες λειτουργίας Ισοδυναμικές συνδέσεις για εξωτερικά αγώγιμα τμήματα Για εξωτερικά αγώγιμα τμήματα, ισοδυναμική σύνδεση γίνεται όσο το δυνατόν πιο κοντά στο σημείο εισόδου στην κατασκευή που χρήζει προστασίας. Οι αγωγοί σύνδεσης πρέπει να αντέχουν τμήμα του ρεύματος του κεραυνού που ρέει διαμέσου αυτών, το οποίο υπολογίζεται σύμφωνα με το παράρτημα Γ Ισοδυναμικές συνδέσεις για ηλεκτρικές και τηλεπικοινωνιακές εγκαταστάσεις στο εσωτερικό της κατασκευής που χρήζει προστασίας Ισοδυναμικές συνδέσεις πρέπει να γίνονται στα σημεία που υποδεικνύονται στην παράγραφο Εάν τα καλώδια του ηλεκτρικού ή των τηλεπικοινωνιών φέρουν μεταλλική θωράκιση ή είναι τοποθετημένα μέσα σε μεταλλικό περίβλημα εξασφαλίζεται ισοδυναμική σύνδεση, με την γεφύρωση των θωρακίσεων. Εάν τα καλώδια του ηλεκτρικού και των τηλεπικοινωνιών δεν είναι θωρακισμένα ούτε τοποθετημένα μέσα σε μεταλλικό περίβλημα, πρέπει να συνδεθούν μέσω περιοριστών υπέρτασης. Σε συστήματα σύνδεσης των γειώσεων ΤΝ, ο αγωγός προστασίας (ΡΕ) ή ο ουδέτερος αγωγός προστασίας (ΡΕΝ) μπορούν να συνδέονται απ ευθείας στην ΕΑΠ. Οι αγωγοί σύνδεσης και οι περιοριστές υπέρτασης (SPD) πρέπει να έχουν τα χαρακτηριστικά που υποδεικνύονται στη παράγραφο Ισοδυναμικές συνδέσεις για ηλεκτρικές και τηλεπικοινωνιακές εγκαταστάσεις εισερχόμενες στην κατασκευή που χρήζει προστασίας Ισοδυναμικές συνδέσεις για ηλεκτρικές και τηλεπικοινωνιακές εγκαταστάσεις πρέπει να γίνονται σύμφωνα με την παράγραφο Εάν τα καλώδια είναι θωρακισμένα ή οδεύουν μέσα σε μεταλλικό περίβλημα, οι ισοδυναμικές συνδέσεις δεν είναι απαραίτητες εάν η διατομή αυτών των θωρακίσεων δεν είναι μικρότερη από την τιμή Α, η εκτίμηση της οποίας γίνεται σύμφωνα με το παράρτημα Δ. I f = 8Α για θωρακισμένα καλώδια I f = 8π'Α' για μη θωρακισμένα καλώδια Όπου: I f = το ρεύμα του κεραυνού που ρέει στη θωράκιση, σε ka n' = αριθμός αγωγών του καλωδίου Α = διατομή της θωράκισης σε mm 2 A' = διατομή κάθε αγωγού του καλωδίου σε mm Απομόνωση της εξωτερικής ΕΑΠ Η απομόνωση μπορεί να επιτυγχάνεται μέσω καταλλήλων διαχωριστικών υλικών ή μέσω κατάλληλης διαχωριστικής απόστασης μεταξύ των τμημάτων. Η διαχωριστική απόσταση d μεταξύ των αγωγών καθόδου αφενός και των 20

22 μεταλλικών εγκαταστάσεων και των εσωτερικών ηλεκτρικών και τηλεπικοινωνιακών εγκαταστάσεων της κατασκευή που χρήζει προστασίας αφετέρου, δεν πρέπει να είναι μικρότερη από την απόσταση ασφαλείας s. d > s k s k c 1 * * l (m) km όπου: ki εξαρτάται από την επιλεγόμενη στάθμη προστασίας του ΣΑΠ (πίνακας 6) kc εξαρτάται από το ρεύμα του κεραυνού που ρέει στους αγωγούς καθόδου (παράρτημα Ε) km εξαρτάται από το διαχωριστικό υλικό (πίνακας 7) l (m) είναι το μήκος του αγωγού καθόδου από το σημείο που πρόκειται να ελεγχθεί η γειτνίαση μέχρι το πλησιέστερο σημείο ισοδυναμικής σύνδεσης Όπου απαιτείται, απόσταση ασφαλείας μεταξύ μιας μεταλλικής εγκατάστασης (ή ενός ηλεκτρικού καλωδίου) και του συλλεκτηρίου συστήματος, μπορεί να υπολογισθεί μια προσεγγιστική τιμή του s χρησιμοποιώντας τη ίδια σχέση που δίνει την απόσταση ασφαλείας από τον πλησιέστερο εξωτερικό αγωγό καθόδου. Τα διαχωριστικά υλικά που χρησιμοποιούνται για να απομονώσουν την εξωτερική ΕΑΠ πρέπει να παρουσιάζουν αντοχή σε κρουστική τάση Ui κυματομορφής 1/50μs όχι μικρότερη. ΠΙΝΑΚΑΣ 6 - Απομόνωση από εξωτερική ΕΑΠ. Τιμές συντελεστή ki (βλέπε παράγραφο ) Στάθμη προστασίας ki I 0.1 II III και IV 0.05 ΠΙΝΑΚΑΣ 7 - Απομόνωση από εξωτερική ΕΑΠ. Τιμές συντελεστή km (βλέπε παράγραφο ) Υλικό km Αέρας 1 Στερεά 0, Συντήρηση και επιθεώρηση των ΣΑΠ Σκοπός των επιθεώρηση των ΣΑΠ Σκοπός των επιθεωρήσεων είναι η πιβεβαίωση ότι: α) Το ΣΑΠ συμφωνεί με τη σχεδίαση, β) Όλα τα στοιχεία του ΣΑΠ είναι σε καλή κατάσταση και ικανά να εκπληρούν τις λειτουργίες για τις οποίες μελετήθηκαν συμπεριλαμβανομένης και της αντοχής τους σε διάβρωση, γ) Οποιεσδήποτε νεώτερες πρόσθετες παροχές* ή κατασκευές ενσωματώνονται στην προστατευόμενη κατασκευή με ισοδυναμικές συνδέσεις ή επεκτάσεις στο ΣΑΠ 21

23 Διαδικασία επιθεωρήσεων Οι επιθεωρήσεις πρέπει να γίνονται σύμφωνα με τη παράγραφο ως ακολούθως: επιθεωρήσεις για τυχόν ζημιές στα θαμμένα ηλεκτρόδια κατά τη διάρκεια της κατασκευής του κτίσματος επιθεώρηση μετά την εγκατάσταση του ΣΑΠ γίνεται σύμφωνα με τις παραγράφους α και β, περιοδικά επαναλαμβανόμενες επιθεωρήσεις γίνονται σύμφωνα με τις παραγράφους α, β και γ σε χρονικά διαστήματα που καθορίζονται ανάλογα με τη φύση του χώρου που χρήζει προστασίας και των προβλημάτων διάβρωσης πρόσθετες επιθεωρήσεις γίνονται σύμφωνα με τις παραγράφου α, β και γ, μετά από τροποποιήσεις η επισκευές ή όταν είναι γνωστό ότι η κατασκευή δέχθηκε πλήγμα από κεραυνό Συντήρηση Βασικός παράγοντας για μία αξιόπιστη συντήρηση ενός ΣΑΠ είναι οι κανονικές επιθεωρήσεις. Όλα τα σφάλματα που παρατηρήθηκαν πρέπει να επισκευάζονται χωρίς καθυστέρηση Τυποποιήσεις Παράμετροι του ρεύματος του κεραυνού Στατιστική κατανομή Οι παράμετροι του ρεύματος του κεραυνού συνήθως προκύπτουν από μετρήσεις σε ψηλά αντικείμενα. Για το σκοπό αυτού του Προτύπου, γίνεται η παραδοχή ότι αυτές οι παράμετροι ισχύουν για κατασκευές ύψους μέχρι 60 m. Γίνεται η παραδοχή ότι η στατιστική κατανομή των παραμέτρων των κεραυνών που έχουν καταγραφεί, ακολουθεί την λογαριθμική κανονική κατανομή. Με βάση αυτό η πιθανότητα εμφάνισης οποιασδήποτε τιμής κάθε παραμέτρου μπορεί να υπολογίζεται από τις τιμές που δίνονται στο σχήμα Α1. Το ποσοστό θετικών και αρνητικών κεραυνών εξαρτάται από την γεωγραφική περιοχή. Εάν δεν είναι διαθέσιμη αυτή η πληροφορία, γίνεται η παραδοχή ότι το 10% είναι θετικοί και το 90% είναι αρνητικοί κεραυνοί. Οι τιμές που αναφέρονται στο Πρότυπο αυτό βασίζονται σε ποσοστό 10% θετικών και 90% αρνητικών κεραυνών. Παράμετροι του ρεύματος του κεραυνού για τη διαστασιολόγηση των ΣΑΠ Οι μηχανικές επιδράσεις του κεραυνού έχουν σχέση με τη μέγιστη τιμή του ρεύματος (Ι) και της ειδικής ενέργειας (SE), οι θερμικές επιδράσεις έχουν σχέση με την ειδική ενέργεια (SE) σε περίπτωση ωμικής ζεύξης και με το ολικό φορτίο (Q total ) ή το κρουστικό φορτίο (Q impulse ) όταν αναπτύσσονται τόξα στην εγκατάσταση. Οι μεγαλύτερες τιμές αυτών των παραμέτρων εμφανίζονται σε θετικούς κεραυνούς. Οι επικίνδυνοι σπινθήρες που προκαλούνται λόγω επαγωγικής ζεύξης έχουν σχέση με την κλίση του μετώπου του ρεύματος του κεραυνού. Στο Πρότυπο αυτό για τους υπολογισμούς χρησιμοποιείται η μέση κλίση που ορίζεται από το διάστημα 30% έως 90% της μέγιστης τιμής του ρεύματος. Η μέγιστη τιμή αυτής της παραμέτρου εμφανίζεται στα ακόλουθα αρνητικά πλήγματα. Τέτοια ακόλουθα αρνητικά πλήγματα συμβαίνουν σε όλους σχεδόν τους αρνητικούς κεραυνούς που πλήττουν 22

24 μία κατασκευή. Εάν υποτεθούν 10% θετικοί κεραυνοί και 90% αρνητικοί κεραυνοί, οι τιμές των παραμέτρων για τη στάθμη προστασίας I έχουν 99% πιθανότητα να μην ξεπεραστούν. Κάθε μία παράμετρος ξεχωριστά (I, Q total, Q impulse, SE, T) τείνει να κυριαρχεί σε κάθε μηχανισμό σφάλματος. Αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στο καθορισμό της διαδικασίας των πειραματικών δοκιμών. Πιθανότητα Παράμετρος Παράμετρος Μονάδες Πρώτο αρνητικό Ακόλουθα αρνητικά Θετικό πλήγμα Αρνητικός κεραυνός Θετικός κεραυνός πλήγμα πλήγματα I ka Q total C 4 5 Q impulse C W/R kj/ω di/dt max ka/μs di/dt30%/90% ka/μs 15 Σχήμα Α1 Κατανομή αθροιστικής πυκνότητας για τις παραμέτρους των κεραυνών Χωροθέτηση του συλλεκτηρίου συστήματος Χωροθέτηση του συλλεκτηρίου συστήματος με τη χρήση της μεθόδου της γωνίας προστασίας Η θέση του συλλεκτηρίου συστήματος είναι κατάλληλη εάν η κατασκευή που χρήζει προστασίας, κείται εξ ολοκλήρου μέσα στον όγκο που προστατεύει. Χώρος προστασίας συλλεκτηρίου συστήματος κατακόρυφου ράβδου Ο χώρος προστασίας μίας κατακόρυφου ράβδου έχει τη μορφή ενός ορθού κυκλικού κώνου με την κορυφή πάνω στον άξονα του ιστού, ημιγωνία κορυφής α εξαρτώμενη από την στάθμη προστασίας και από το ύψος του συλλεκτηρίου συστήματος, όπως δίνεται στον πίνακα 3. Παραδείγματα όγκου προστασίας δίνονται στο σχήμα Β1. Χώρος προστασίας συλλεκτηρίου συστήματος τεταμένων συρμάτων Ο χώρος προστασίας ενός τεταμένου σύρματος ορίζεται από την σύνθεση των όγκων προστασίας των κατακόρυφων ράβδων οι οποίες έχουν για κορυφές τα σημεία του σύρματος. 23

25 Παραδείγματα του όγκου προστασίας δίνονται στο σχήμα Β2. Χώρος προστασίας συλλεκτηρίου συστήματος πλέγματος αγωγών Ο χώρος προστασίας ενός πλέγματος ορίζεται από των συνδυασμό των όγκων προστασίας που καθορίζονται από καθένα αγωγό χωριστά που σχηματίζουν το πλέγμα. Παραδείγματα του όγκου προστασίας ενός συλλεκτήριου συστήματος πλέγματος αγωγών δίνεται στο σχήμα Β3. Χωροθέτηση συλλεκτηρίου συστήματος με τη μέθοδο της κυλιόμενης σφαίρας Εφαρμόζοντας αυτή τη μέθοδο, η χωροθέτηση του συλλεκτηρίου συστήματος είναι κατάλληλη, εάν κανένα σημείο του όγκου που χρήζει προστασίας, δεν έρχεται σε επαφή με μία σφαίρα ακτίνας R, εξαρτώμενης από στάθμη προστασίας (πίνακας 3), που κυλίεται στο έδαφος, γύρω και στην κορυφή της κατασκευής προς όλες τις διευθύνσεις. Η σφαίρα πρέπει να εφάπτεται μόνο στο έδαφος και / ή στο συλλεκτήριο σύστημα (Βλέπε σχήμα Β4). Χωροθέτηση συλλεκτηρίου συστήματος με τη μέθοδο πλέγματος αγωγών Για την προστασία επιπέδων επιφανειών, ένα πλέγμα θεωρείται ότι εξασφαλίζει προστασία ολοκλήρου της επιφανείας, εάν ικανοποιούνται οι ακόλουθες συνθήκες: α) οι αγωγοί του συλλεκτηρίου συστήματος τοποθετούνται πάνω: 1 στις ακμές της οροφής 2 στις προεξοχές της οροφής 3 στις γραμμές της τομής των κεκλιμένων επιφανειών της οροφής εφ όσον η κλίση υπερβαίνει το 1/10. β) Οι πλάγιες επιφάνειες της κατασκευής με ύψος μεγαλύτερο από την τιμή της επιλεγείσης ακτίνας της κυλιόμενης σφαίρας (βλέπε πίνακα 3), εφοδιάζονται με συλλεκτήρια συστήματα. γ) Οι διαστάσεις του πλέγματος δεν είναι μεγαλύτερες από τις τιμές που δίνονται στον πίνακα 3. δ) Το δίκτυο του συλλεκτηρίου συστήματος πρέπει να διαμορφώνεται με τέτοιο τρόπο ώστε το ρεύμα του κεραυνού να συναντά τουλάχιστον δύο χωριστές μεταλλικές οδεύσεις προς το σύστημα γείωσης. ε) Καμία μεταλλική εγκατάσταση δεν προεξέχει του προστατευόμενου χώρου από τα συλλεκτήρια συστήματα. στ) Οι αγωγοί του συλλεκτηρίου συστήματος ακολουθούν όσο το δυνατόν σύντομες και ευθείες οδεύσεις. Σχήμα Β1- Όγκος προστασίας συλλεκτηρίου μιας κατακόρυφης ράβδου 24