استفاده از کابل حفاظت در برابر صاعقه. صاعقه گیر میله و کابل. مناطق حفاظت از صاعقه گیر. دستگاه های ارت صاعقه گیر اثر حفاظتی میله و کابل صاعقه گیر

اقدام حفاظتی میله برق گیر بر اساس "ویژگی صاعقه با احتمال بیشتری برای برخورد به اجسام بالاتر و زمین‌دار در مقایسه با اجسام مجاور با ارتفاع کمتر. بنابراین، صاعقه‌گیر که از بالای جسم محافظت‌شده بالا می‌آید، وظیفه رهگیری صاعقه را دارد که در عدم وجود یک صاعقه گیر به جسم برخورد می کند. اثر حفاظتی کمی صاعقه گیر از طریق احتمال پیشرفت تعیین می شود - نسبت تعداد برخورد صاعقه به یک جسم محافظت شده (تعداد رخنه ها) به تعداد کلبه صاعقه گیر و جسم برخورد می کند.

با توجه به مدل محاسبه اتخاذ شده، ایجاد آن غیرممکن است حفاظت کاملاز برخورد مستقیم صاعقه، به طور کامل از بین بردن پیشرفت به جسم محافظت شده. با این حال، در عمل امکان پذیر است ترتیب متقابلیک شیء و یک صاعقه گیر، احتمال کمی برای پیشرفت را فراهم می کند، به عنوان مثال 0.1 و 0.01، که مربوط به کاهش تعداد آسیب به جسم تقریباً 10 و 100 برابر در مقایسه با یک جسم بدون میله صاعقه است. برای اکثر تاسیسات مدرن، چنین سطوح حفاظتی تعداد کمی از پیشرفت ها را در طول عمر مفید آنها تضمین می کند.

برنج. 11.22. دستگاه صاعقه گیر.

تکیه گاه های خطوط برق هوایی در هنگام برخورد مستقیم صاعقه توسط میله های صاعقه که بر روی پایه های ورودی، کابل، کنترل، اسپلیت، انتقال و همچنین بر روی تکیه گاه هایی که به دلیل آسیب تخلیه صاعقه جایگزین می شوند، از تخریب محافظت می شوند. برای یک میله صاعقه از یک سیم خطی فولادی با قطر 4 ... 5 میلی متر استفاده می شود که انتهای پایین آن جمع می شود. این شیر الکترود زمین نامیده می شود. طول سیم هادی زمین (شکل 11.22) به ماهیت خاک بستگی دارد و می تواند برابر با 1 ... 12 متر باشد. عمق هادی زمین 0.10 متر است. هر چه مقاومت خاک بیشتر باشد، بیشتر است. طول هادی زمین باید باشد. روی تکیه گاه های میانی و گوشه ای معمولاً ضربه ای نمی زنند، بلکه سیم ها را به لبه تیر می رسانند.

تکیه گاه هایی که برق گیر یا برق گیر بر روی آنها نصب شده اند نیز توسط صاعقه گیر محافظت می شوند. طبق مقررات ایمنی، روی تکیه گاه هایی که خطوط هوایی را قطع می کنند یا به آنها نزدیک می شوند، در ارتفاع 30 سانتی متری زمین، شکافی روی میله صاعقه ایجاد می شود که باعث ایجاد شکاف جرقه ای به طول 50 میلی متر می شود.

هرچه بالاتر قرار گیرد، اثربخشی میله صاعقه بیشتر است. منطقه عمل حفاظتی یک صاعقه گیر تقریباً با فرمول S=πh2 تعیین می شود که h ارتفاع میله صاعقه است.

کابل حفاظت از رعد و برق - میله صاعقه گیر کشیده شده به زمین کشیده شده است خط بالاییانتقال برق از طریق سیم

بسته به محل قرارگیری، تعداد سیم‌های روی پایه‌های خطوط هوایی، مقاومت خاک، کلاس ولتاژ خط هوایی و درجه حفاظت لازم در برابر صاعقه، یک یا چند کابل نصب می‌شود. ارتفاع تعلیق کابل های حفاظت در برابر صاعقه بسته به زاویه حفاظت تعیین می شود، یعنی زاویه بین عمودی که از کابل عبور می کند و خط اتصال کابل به بیرونی ترین سیم، که می تواند بسیار متفاوت باشد و حتی منفی باشد.

در خطوط هوایی با ولتاژ تا 20 کیلو ولت، معمولا از کابل های حفاظت در برابر صاعقه استفاده نمی شود. خطوط هوایی 110-220 کیلوولت تکیه گاه های چوبیخطوط هوایی ah و 35 کیلو ولت (صرف نظر از جنس تکیه گاه ها) اغلب فقط از مسیرهای پست ها با کابل محافظت می کنند. خطوط 110 کیلو ولت و بالاتر روی فلز و تکیه گاه های بتن مسلحبا یک کابل در سراسر محافظت می شود.

از طناب های فولادی یا گاهی مفتول های فولادی آلومینیومی با هسته فولادی با سطح مقطع بیشتر به عنوان کابل های حفاظت در برابر صاعقه استفاده می شود. طناب های فولادی معمولاً با حرف C و اعدادی که سطح مقطع آنها را نشان می دهند (به عنوان مثال C-35) مشخص می شوند.

برنج. 21. تعیین منطقه حفاظتی میله صاعقه بر روی یک مدل

برنج. 22. منطقه آسیب 100٪ میله صاعقه گیر

برنج. 23. منطقه حفاظت از صاعقه گیر تک میله ای تا ارتفاع 60 متر:
A ارتفاع میله صاعقه است. hx - ارتفاع یک نقطه در مرز منطقه حفاظت شده: h& -h-hx - ارتفاع فعال صاعقه گیر

به این منطقه، منطقه صد در صد صدمه به صاعقه گیر می گویند. ثانیاً در اطراف صاعقه گیر با ارتفاع h ناحیه ای وجود دارد که تحت تأثیر تخلیه قرار نمی گیرد. این منطقه توسط صاعقه گیر h محافظت می شود. حداقل فاصله از خورشید عمودی برابر با r0=3.5/r، شعاع ناحیه حفاظتی صاعقه گیر در سطح زمین است.
شعاع منطقه حفاظتی در هر ارتفاع h توسط یک صاعقه گیر نیز با آزمایشات در آزمایشگاه با استفاده از میله ای به ارتفاع hx تعیین می شود (شکل 21 را ببینید)، شبیه سازی جسم محافظت شده و واقع در همان صفحه با الکترود A و صاعقه. میله h. آنها نسبت به یکدیگر حرکت می کنند. با مکان های مختلف آنها، تعداد معینی تخلیه تولید می شود.
سپس حداکثر فاصله rx بین میله ارتفاع hx و صاعقه گیر با ارتفاع h پیدا می شود که در آن میله تحت تأثیر تخلیه قرار نمی گیرد. این فاصله rx شعاع ناحیه حفاظتی صاعقه گیر در ارتفاع hx است.
منطقه حفاظتی صاعقه گیر ارتفاع h که به این ترتیب تعریف شده است، یک "چادر" (شکل 23)، شعاع rx، m است که "راهنمای محاسبه مناطق حفاظتی میله صاعقه گیر و کابل" برای صاعقه گیرهای با ارتفاع تا 60 متر توصیه می شود محاسبه کنید
طبق فرمول

LIGHTNING DRIVE - وسیله ای برای محافظت از ساختمان ها و سازه ها در برابر برخورد مستقیم صاعقه. M. شامل چهار بخش اصلی است: صاعقه گیر که مستقیماً برخورد صاعقه را درک می کند. هادی پایینی که میله صاعقه را به هادی زمین متصل می کند. الکترود زمین که از طریق آن جریان صاعقه به زمین می ریزد. قسمت باربر (تکیه یا تکیه گاه) که برای محکم کردن میله صاعقه و هادی پایین طراحی شده است.

بسته به طراحی میله صاعقه، میله، کابل، مش و M ترکیبی متمایز می شوند.

بر اساس تعداد میله های صاعقه گیر مشترک، آنها به یک، دوتایی و چندتایی تقسیم می شوند.

علاوه بر این، با توجه به موقعیت ساختمان، از ساختمان در حال حفاظ مجزا، ایزوله و غیر جدا شده است. اثر حفاظتی رعد و برق بر اساس توانایی صاعقه در برخورد با بالاترین سازه های فلزی و زمین شده است. به لطف این ویژگی، ساختمان حفاظت شده ای که ارتفاع کمتری دارد، اگر در منطقه حفاظتی M قرار گیرد، عملاً مورد اصابت صاعقه قرار نمی گیرد. منطقه حفاظتی M بخشی از فضای مجاور آن و با درجه اطمینان کافی است. حداقل 95٪ از سازه ها در برابر صاعقه برخورد مستقیم محافظت می کند. Rod M اغلب برای محافظت از ساختمان ها و سازه ها استفاده می شود.

کابل M. بیشتر برای محافظت از ساختمان ها استفاده می شود طول طولانیو خطوط فشار قوی. این م ها به صورت ساخته شده اند کابل های افقی، بر روی تکیه گاه ها نصب شده است که در امتداد هر یک از آنها یک هادی پایین گذاشته شده است. میله و کابل M. درجه یکسانی از قابلیت اطمینان حفاظت را ارائه می دهند.

به عنوان صاعقه گیر، می توانید از یک سقف فلزی که در گوشه ها و در امتداد محیط حداقل هر 25 متر به زمین متصل شده است یا یک شبکه مشبک استفاده کنید. سیم فولادیبا قطر حداقل 6 میلی‌متر، دارای مساحت سلولی تا 150 میلی‌متر مربع، با گره‌هایی که با جوشکاری محکم شده‌اند و به همان روشی که به زمین متصل شده‌اند. سقف فلزی. کلاهک های فلزی به سقف مشبک یا رسانا روی دود و لوله های تهویه، و در صورت عدم وجود کلاهک - حلقه های سیمی به طور ویژه روی لوله ها قرار داده شده است.

M. rod - M. با صاعقه گیر عمودی.

مش کابل (بسط داده شده) - مش با یک میله صاعقه گیر افقی که روی دو تکیه گاه زمین نصب شده است.

مناطق حفاظت از رعد و برق

به طور معمول، یک منطقه حفاظتی با حداکثر احتمال پیشرفت مطابق با مرز بیرونی آن تعیین می شود، اگرچه در اعماق منطقه احتمال پیشرفت به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

روش محاسبه این امکان را فراهم می کند که یک منطقه حفاظتی برای میله های صاعقه گیر میله و کابل با مقدار دلخواه احتمال پیشرفت، یعنی. برای هر میله صاعقه گیر (تک یا دوتایی)، می توانید تعداد دلخواه منطقه حفاظتی بسازید. با این حال، برای اکثر ساختمان‌های تجاری، با استفاده از دو ناحیه، با احتمال پیشرفت 0.1 و 0.01، می‌توان سطح حفاظت کافی را تضمین کرد.

از نظر تئوری قابلیت اطمینان، احتمال پیشرفت پارامتری است که خرابی میله صاعقه را به عنوان مشخص می کند. دستگاه محافظ. با این رویکرد، دو منطقه حفاظتی پذیرفته شده با درجه قابلیت اطمینان 0.9 و 0.99 مطابقت دارند. این ارزیابی قابلیت اطمینان زمانی معتبر است که جسم در نزدیکی مرز منطقه حفاظتی قرار گیرد، به عنوان مثال، یک شی به شکل یک حلقه کواکسیال با میله صاعقه. برای اشیاء واقعی (ساختمان های معمولی) در مرز منطقه حفاظتی، به عنوان یک قاعده، فقط عناصر بالایی قرار دارند و بیشتر شی در اعماق منطقه قرار دارد. ارزیابی قابلیت اطمینان منطقه حفاظتی در امتداد مرز بیرونی آن منجر به مقادیر بیش از حد دست کم گرفته شده می شود. بنابراین، به منظور در نظر گرفتن موقعیت نسبی میله های صاعقه و اشیاء که در عمل وجود دارد، مناطق حفاظتی A و B در RD 34.21.122-87 به ترتیب درجه اطمینان تقریبی 0.995 و 0.95 اختصاص داده شده است.

صاعقه گیر تک میله.

ناحیه حفاظتی صاعقه گیر تک میله ای با ارتفاع h است مخروط دایره ای(شکل A3.1) که بالای آن در ارتفاع h0 قرار دارد

1.1. مناطق حفاظتی صاعقه گیرهای تک میله ای با ارتفاع h؟ 150 متر دارای ابعاد کلی زیر است.

منطقه A: h0 = 0.85h،

r0 = (1.1 - 0.002h)h،

rx = (1.1 - 0.002h)(h - hx/0.85).

منطقه B: h0 = 0.92h;

rx = 1.5 (h - hx/0.92).

برای منطقه B، ارتفاع یک میله صاعقه گیر با مقادیر شناخته شده h و می تواند با فرمول تعیین شود.

h = (rx + 1.63hx)/1.5.

برنج. P3.1. منطقه حفاظتی صاعقه گیر تک میله ای:

I - مرز منطقه حفاظتی در سطح hx ، 2 - در سطح زمین یکسان است

میله برق گیر تک کابلی.

ناحیه حفاظتی صاعقه گیر تک کابلی با ارتفاع h؟ 150 متر در شکل نشان داده شده است. A3.5 که h ارتفاع کابل در وسط دهانه است. با در نظر گرفتن افتادگی کابل با سطح مقطع 35-50 میلی متر مربع با ارتفاع مشخص تکیه گاه هاپ و طول دهانه a، ارتفاع کابل (بر حسب متر) تعیین می شود:

h = پرش - 2 در a< 120 м;

h = پرش - 3 در 120< а < 15Ом.

برنج. P3.5. منطقه حفاظتی یک میله صاعقه زنی منفرد. نامگذاری ها مانند شکل 1 است. P3.1

20. منطقه حفاظتی یک صاعقه گیر دوبل در شکل نشان داده شده است. 12. ابعاد r, h, r طبق فرمول (5) این دستورالعمل تعیین می شود. ابعاد باقیمانده منطقه حفاظتی با فرمول تعیین می شود:

در L h h = h، r = r r = r ; (6)

در L>h (7)

شکل 12 نمودار منطقه حفاظتی یک صاعقه گیر دو کابلی:
1 , 2, 3- مرزهای مناطق حفاظتی به ترتیب در سطوح زمین و ارتفاعات سازه حفاظت شده؛ 4 - کابل

منطقه حفاظتی زمانی وجود دارد که L 3 ساعت

اجرای سازه صاعقه گیر

تکیه گاه ها، صاعقه گیرها و هادی های پایین

21. تکیه گاه های میله صاعقه باید از فولاد هر درجه، بتن مسلح یا چوب ساخته شود (شکل 13). تکیه گاه های لوله ای فلزی ممکن است از لوله های فولادی نامرغوب ساخته شوند. تکیه گاه های فلزی باید از خوردگی محافظت شوند. رنگ آمیزی سطوح تماس در مفاصل مجاز نیست؛ تکیه گاه های چوبی و پسرخوانده باید با آغشته شدن به مواد ضد عفونی کننده از پوسیدگی محافظت شوند.

22. تکیه گاه های صاعقه گیرها باید برای قدرت مکانیکیبه عنوان سازه های مستقل و سازه های کابلی، با در نظر گرفتن کشش کابل و بار باد روی کابل، بدون در نظر گرفتن نیروهای دینامیکی ناشی از جریان صاعقه در هر دو مورد.

23. یک گیرنده رعد و برق به انتهای بالایی تکیه گاه وصل شده است / 2, بیش از 1.5 متر از تکیه گاه بیرون زده است (شکل 13 را ببینید). صاعقه گیر توسط یک هادی پایین متصل می شود 3 با زمین 4 و با براکت های 5 به قطب متصل می شود. برای انبارهای بزرگ از تکیه گاه های پیچیده استفاده می شود.

شکل 13 نصب صاعقه گیرهای میله ای بر روی تکیه گاه های چوبی: آ -دو ب - یک

برای افزایش عمر مفید، می توان تکیه گاه های چوبی را روی اتصالات ریلی یا بتن مسلح نصب کرد.

ابعاد تکیه گاه های چوبی

ارتفاع صاعقه گیر، متر...... 9 11 13 14 16 18 20 22
ارتفاع مرکب قطعات چوبی m را پشتیبانی می کند:
بالا آ . . . . . . . . . . . . . 6 7 8 9 10 11 12 13
پایین ب . . . . . . . . . . . . 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 12,5

24. استفاده از درختان به عنوان تکیه گاه برای صاعقه گیر ممنوع است.

25. سطح مقطع میله صاعقه گیر فولادی باید حداقل 100 میلی متر باشد (شکل 14). طول میله صاعقه باید حداقل 200 میلی متر باشد. میله های صاعقه باید با گالوانیزه، قلع یا رنگ آمیزی از خوردگی محافظت شوند.

برنج. 14. طرح های صاعقه گیر از فولاد گرد (آ)،سیم فولادی با قطر 2-3 میلی متر ( ب), لوله فولادی (V، فولاد نواری ( جیفولاد زاویه دار (د): 1 -هادی پایین

26. صاعقه گیرهای میله برقی کابلی باید از کابل فولادی گالوانیزه چند سیم با سطح مقطع حداقل 35 میلی متر ساخته شوند.

27. اتصال صاعقه گیرها با هادی های پایینی باید با جوش انجام شود و در صورت عدم امکان جوش - اتصال پیچ و مهره ایبا انتقالی مقاومت الکتریکیبیش از 0.05 اهم نیست. اتصال سقف فولادی با هادی های رو به پایین را می توان با گیره انجام داد (شکل 15). سطح تماس در اتصال باید حداقل دو برابر سطح مقطع هادی های پایین باشد.

برنج. 15. گیره برای اتصال تخت (آ)و گرد (ب)پایین هادی ها به سقف فلزی: 1 - هادی پایین؛ 2 - سقف؛ 3 - واشر سربی؛ 4 - بشقاب استیل؛ 5 -صفحه ای با هادی جریان جوش داده شده

	محل هادی پایین
چشم انداز	خارج از ساختمان در هوا	در زمین
هادی ها و جامپرها با قطر، میلی متر به سمت پایین گرد کنید		-
الکترودهای عمودی گرد با قطر، میلی متر	-
گرد الکترودهای افقیقطر، میلی متر * 1	-
مستطیل (از فولاد مربع و نوار):
سطح مقطع، میلی متر
ضخامت، میلی متر
فولاد زاویه دار:
سطح مقطع، میلی متر	-
ضخامت قفسه، میلی متر	-
لوله های فولادی با ضخامت دیواره، میلی متر	-	3,5

_____
*1 فقط برای زمین عمیق و یکسان سازی پتانسیل در داخل ساختمان استفاده می شود.

28. هادی های پایین، جامپرها و هادی های زمین باید از فولاد 113 شکل با ابعاد عنصر کمتر از آنچه در صفحه 217 نشان داده شده باشد ساخته شود.

دستگاه های زمین

29. بر اساس محل قرارگیری در زمین و شکل الکترودها، الکترودهای زمین به دو دسته تقسیم می شوند:

الف) فرورفته - ساخته شده از نوار (مساحت مقطع 40 × 4 میلی متر) یا گرد (قطر 20 میلی متر) فولادی که به شکل عناصر یا خطوط کشیده در امتداد محیط پایه ها در کف گودال گذاشته شده است. در خاک هایی با مقاومت الکتریکی 500 اهم متر، تقویت شمع های بتن مسلح و پایه های بتن آرمهانواع دیگر؛

ب) افقی - از نوار (مساحت مقطع 40 × 4 میلی متر) یا گرد (قطر 20 میلی متر) فولاد، به صورت افقی در عمق 0.6-0.8 متر از سطح زمین یا در چندین تیر که از یک نقطه که به آن متصل است، واگرا می شود. هادی پایین؛

ج) عمودی - ساخته شده از فولاد، میله های عمودی پیچ (قطر 32-56 میلی متر) یا الکترودهای رانده ساخته شده از فولاد زاویه (40X40 میلی متر). طول الکترودهای پیچ شده باید 3-5 متر باشد، الکترودهای رانده - 2.5-3 متر. انتهای بالایی الکترود زمین عمودی باید 0.5-0.6 متر از سطح زمین دفن شود.

د) ترکیبی - عمودی و افقی، ترکیب شده به سیستم مشترک. اتصال هادی های پایین باید در وسط قسمت افقی الکترود زمین ترکیبی انجام شود.

به عنوان مش های ترکیبی، باید از مش هایی با عمق 0.5-0.6 متر یا مش هایی با الکترودهای عمودی استفاده شود. گام سلول های شبکه باید حداقل 5-6 متر باشد.

ه) صفحه - برای کشتی های دارای VM که بدنه آنها از مواد نارسانا ساخته شده است.

30. کلیه اتصالات الکترودهای اتصال به یکدیگر و هادی های پایینی باید با جوشکاری انجام شود. طول درز جوش باید حداقل دو برابر عرض نوارهای جوشکاری شده و حداقل 6 قطر هادی های گرد جوش داده شده باشد.

تماس پیچ و مهره ای فقط در هنگام نصب هادی های زمین موقت و در مکان هایی که مدارهای جداگانه به یکدیگر متصل هستند، مطابق با بند 11 این دستورالعمل مجاز است. سطح مقطع نوارهای اتصال هادی های زمین نباید کمتر از تعیین شده در بند 28 این دستورالعمل باشد.

31. طراحی هادی های زمین باید با در نظر گرفتن ناهمگونی خاک انجام شود.

32. طراحی هادی های زمین بسته به مقاومت ضربه ای مورد نیاز، با در نظر گرفتن ساختار و مقاومت الکتریکی خاک و همچنین راحتی تخمگذار آنها انتخاب می شود. طرح های معمولیهادی های زمین و مقادیر مقاومت آنها در برابر پخش جریان فرکانس صنعتی , اهم در جدول آورده شده است. 1P.

در خاک هایی با مقاومت الکتریکی کمتر از 500 اهم متر باید از الکترودهای زمین افقی یا عمودی استفاده شود. برای خاک هایی با رسانایی ناهمگن، در صورتی که مقاومت الکتریکی لایه بالایی خاک کمتر از لایه پایینی باشد، هادی های زمین افقی و در صورتی که رسانایی لایه پایینی بهتر از لایه بالایی باشد، از هادی های زمین عمودی استفاده شود.

33. هر الکترود زمین با مقاومت ضربه ای خود مشخص می شود، یعنی مقاومت در برابر انتشار جریان صاعقه. آر.مقاومت ضربه ای الکترود زمین می تواند به طور قابل توجهی با مقاومت متفاوت باشد , با روش های پذیرفته شده به دست آمده است. مقدار آن با فرمول تعیین می شود:

R= (8)

جایی که - ضریب ضربه، بسته به پارامترهای جریان صاعقه، مقاومت الکتریکی خاک و طراحی الکترود زمین.

محدود کردن طول هادی های زمین افقی که 1 را در مقاومت های مختلف خاک تضمین می کند آر، در زیر آورده شده است.

، اهم * m	تا 500
ل، م

جدول 1P

نقاشی ها	تایپ کنید	مواد	مقدار مقاومت (اهم) در برابر پخش جریان فرکانس صنعتی در مقاومت های الکتریکی مختلف خاک، اهم متر
				l00
	میله عمودی	فولاد زاویه 40 × 40 × 4 میلی متر: l = 2 میلی لیتر = 3متر فولاد گرد با قطر 10-20 میلی متر: l = 2 میلی لیتر = 3 میلی لیتر = 5 متر	19 14 24 17 14	38 28 48 34 28	190 140 240 170 140	380 280 480 340 280
	نوار افقی	فولاد نواری 4 × 40 میلی متر: l = 2 متر l = 5 میلی لیتر = 10متر l = 20 میلی لیتر = 30 متر	22 12 7 4 3,2	44 24 14 8 6,5	220 120 70 40 35	440 240 140 80 70
	نوار افقی با ورودی جریان در وسط	نوار فولادی 4 × 40 میلی متر: l = 5 میلی لیتر = 10 میلی لیتر = 12متر l = 24 میلی لیتر = 32متر l = 40 متر	9.5 5.85 5.4 3.1 قابل اجرا نیست	19 12 11 6.2 قابل اجرا نیست	95 60 54 31 24 20	190 120 110 62 48 40
	سه پرتو افقی	نوار فولادی 4 × 40 میلی متر: l = 6متر l = 12متر l = 16متر l = 20 میلی لیتر = 32 میلی لیتر = 40 متر	4.6 2.6 2 1.7 قابل اجرا نیست	9 5.2 4 3.4 قابل اجرا نیست	45 26 20 17 14 12	90 50 40 34 28 24
	دو میله ترکیبی	فولاد زاویه ای 40 × 40 میلی متر، فولاد نواری 4 × 40 میلی متر: C = 3 متر؛ l = 2.5 mC = 3 m; l = 3 mС = 6 m; l = 2.5 mC = 6 m; l = 3 متر C = 3 متر؛ l = 2.5 mC = 3 m; l = 3 mС = 5 m; l = 2.5 mC = 5 m; l = 3 mC = 3 m; l = 5 mS = 5 m; l = 5 متر	7 6 5,5 4,5 7,5 6,8 6 5,5 5,5 4	14 12 11 9,1 15 14 12 11 11 8	70 60 55 45 75 70 60 55 55 40	140 120 110 90 150 140 120 110 110 80
	سه میله ترکیبی	فولاد زاویه ای 40 x 40 x 4 میلی متر، فولاد نواری 4x40 میلی متر: C = 3 متر؛ l = 2.5 mC = 6 m; l = 7.5 mC = 7 m; l = 3 مترفولاد گرد با قطر 10-20 میلی متر، فولاد نواری 4 در 40 میلی متر: C = 2.5 متر؛ l = 2.5 mC = 2.5 m; l = 2 mS = 5 m; l = 2.5 mC = 5 m; l = 3 mС = 6 m; l = 5 متر	4 3 2,7 4,8 4,4 3,5 3,3 2,7	8 6 5,4 9,7 8,9 7,1 6,6 5,4	40 30 27 50 45 36 33 27	80 60 55 100 90 70 65 55
	پنج میله ترکیبی	C = 5 متر؛ l = 2 mC = 5 m; l = 3 mC = 7.5 متر؛ l = 2 mС = 7.5 متر؛ l = 3 مترفولاد گرد با قطر 10-20 میلی متر، فولاد نواری 4 در 40 میلی متر: C = 5 متر؛ l = 2 mC = 5 m; l = 3 mС = 7.5 متر؛ l = 2 mС = 7.5 متر؛ l = 3 mС = 5 m; l = 5 mC = 7.5 m; l = 5 متر	2,2 1,9 1,8 1,6 2,4 2 2 1,7 1,9 1,6	4,4 3,8 3,7 3,2 4,8 4,1 4 3,5 3,8 3,2	22 19 18,5 16 24 20,5 20 17,5 19 16	44 38 37 32 48 41 40 35 38 32
	چهار میله ترکیبی	فولاد زاویه 40 × 40 × 4 میلی متر، فولاد نواری 4 × 40 میلی متر: C = 6 متر؛ l = 3 متر	2,1	4,3	21,5	43
	افقی با ورودی جریان در مرکز	نوار فولادی 4 × 40 میلی متر: D=4متر D = 6 mD = 8 mD = 10 mD = 12 m	4,5 3,3 2,65 2,2 1,9	9 6 5,3 4,4 3,8	45 33 26,5 22 19	90 66 53 44 38

سوئیچ های زمین طول بیشترعملاً جریان پالس را در ناحیه بیش از حد حذف نکنید ل

مقادیر ضریب ضربه برای مقاومت های مختلف خاک در جدول آورده شده است. 2P.

جدول 2P

ضرایب ضربه برای مقادیر دامنه جریان صاعقه 60 کیلو آمپر و شیب 20 کیلو آمپر بر ثانیه تعیین می شود.

34. پس از نصب هادی های زمین، مقاومت پخش محاسبه شده باید با اندازه گیری مستقیم روشن شود. اندازه گیری ها باید در تابستان در هوای خشک انجام شود.

اتصال هادی های زمینی جداگانه میله های صاعقه با یک نوار فولادی در خاک هایی با مقاومت الکتریکی > 500 اهم متر مجاز است.

اگر مقاومت اندازه گیری شده هادی های زمین از مقدار محاسبه شده بیشتر باشد، در خاک هایی با مقاومت الکتریکی 500 متر یا بیشتر، لازم است هادی های زمین صاعقه گیر انبارهای مجاور را با فاصله بین آنها وصل کنید. بیش از آنچه در بند 10 این دستورالعمل ذکر شده است.

وزارت انرژی و برق CCC R

مدیریت فنی اصلی بهره برداری از سیستم های انرژی

رهنمودها
برای محاسبه مناطق حفاظتی میله و طناب
رعد و برق RADS

RD 34.21.121

مسکو 1974

گردآوری شده توسط VEI، GNIEI، Energosetproekt

من تایید میکنم:

معاون رئیس

رئیس بخش فنی

F. SINCHUGOV

اطلاعات کلی

اثر حفاظتی میله های صاعقه بر این است که صاعقه بیشتر احتمال دارد که در ارتفاع بالاتر و به خوبی زمین برخورد کند. اشیاء فلزیقد کمتری نسبت به اطرافیان صاعقه گیر که تخلیه صاعقه را دریافت می کند، وسیله ای فلزی است که از بالای سازه محافظت شده بالا می رود و از یک صاعقه گیر، یک هادی پایین و یک هادی زمین تشکیل شده است. برای محافظت از تاسیسات الکتریکی در برابر تخلیه مستقیم صاعقه، استفاده از میله و کابل برق توصیه می شود. صاعقه گیرهای میله ای به شکل سازه های فلزی عمودی که به طور مستقل یا بر روی هر سازه ای (مثلاً پورتال ها، دودکش ها) نصب می شوند و صاعقه گیرهای کابلی به صورت سیم های معلق افقی (کابل) ساخته می شوند.

درجه حفاظت یک سازه توسط صاعقه گیر با احتمال نفوذ صاعقه به سازه محافظت شده با دور زدن میله صاعقه تعیین می شود. احتمال وقوع صاعقه برابر است با نسبت تعداد تخلیه صاعقه به سازه حفاظت شده به تعداد کل تخلیه صاعقه به میله صاعقه و سازه محافظت شده.

محاسبات حفاظت از صاعقه توسط مناطق حفاظتی انجام می شود. احتمال نفوذ رعد و برق به هر شی واقع در داخل منطقه حفاظتی نباید از مقدار مجاز تجاوز کند.

خطوط و ابعاد منطقه حفاظتی با تعداد، ارتفاع و موقعیت نسبی میله های صاعقه تعیین می شود و به احتمال مجاز رخنه صاعقه بستگی دارد. هرچه احتمال وقوع رعد و برق کمتر باشد، منطقه حفاظتی کوچکتر است. فضای بین صاعقه گیرها با اطمینان بیشتری نسبت به قسمت بیرونی صاعقه گیرها محافظت می شود. اثر حفاظتی میله های صاعقه با افزایش ارتفاع جسم محافظت شده کاهش می یابد.

مناطق حفاظتی میله های صاعقه گیر تا ارتفاع 60 متر با سال ها تجربه عملیاتی آزمایش شده اند و قابلیت اطمینان کافی را ارائه می دهند. مناطق حفاظتی میله های صاعقه گیر با ارتفاع بیش از 60 متر طبق روش این دستورالعمل ها با احتمال تخمینی شکستن صاعقه به یک جسم حداکثر 10 -2 و میله های برق کابلی - نه بیشتر تعیین می شود. از 10 -2 و 10 -3. احتمال محاسبه شده مشخص شده برای پیشرفت رعد و برق بر اساس آزمایشات آزمایشگاهی روی مدل، تجربه عملیاتی و اطلاعات مربوط به توسعه تخلیه رعد و برق ایجاد می شود.

مناطق حفاظتی صاعقه گیر

1. ناحیه حفاظتی یک میله صاعقه گیر منفرد تا ارتفاع 60 متر به شکلی است که در شکل نشان داده شده است. ، اندازه منطقه توسط رابطه تعیین می شود

برنج. 1. منطقه حفاظت از صاعقه گیر منفرد تا ارتفاع 60 متر:

ساعت- ارتفاع میله رعد و برق؛h x- ارتفاع یک نقطه در مرز منطقه حفاظت شده؛h a = h - h x- ارتفاع فعال میله صاعقه

منطقه حفاظت از ارتفاع میله صاعقهساعتاز 60 تا 250 متر کوتاه شده در فاصله D ساعتاز بالا (شکل) و توسط روابط تعیین می شود

برنج. 2. منطقه حفاظتی صاعقه گیر تک میله ای با ارتفاع بیش از 60 متر:

D ساعت = 0,5(ساعت- 60) در 60< ساعت 100 میلیون پوند؛ D ساعت= 0.2 · ساعتدر ساعت> 100 متر

برنج. 3. وابستگی ارتفاع یک میله صاعقه گیر تا ارتفاع 30 متر به شعاع حفاظتی در سطوح مختلفh x

برنج. 4. نوموگرام برای محاسبه ناحیه حفاظتی یک صاعقه گیر منفرد تا ارتفاع 30 متر

برای اجسام محافظت شده با ارتفاع 60 - 100 متر، ارتفاع میله صاعقهساعت، با توجه به نوموگرام شکل. ، با ارتفاع بحرانی مقایسه می شودh cr، تعیین مرز برش منطقه حفاظتی،

برنج. 5. نوموگرام برای محاسبه ناحیه حفاظتی صاعقه گیر تک میله ای با ارتفاع تا 100 متر

با توجه به کوتاه شدن مناطق حفاظتی زمانی کهساعتکمتر h crارتفاع میله صاعقه برابر با ارتفاع بحرانی انتخاب می شود.

در اوج صاعقه گیرهاساعتبیش از 100 متر، ساخت منطقه حفاظتی به طور مستقیم با استفاده از فرمول های ()، () و () انجام می شود.

2. خطوط کلی منطقه حفاظتی دو صاعقه گیر (صاعقه گیر دوتایی) در شکل نشان داده شده است. برایساعت 60 میلیون پوند و انجیر برای 60 پوند ساعت£ 250 متر برای هر صاعقه گیر با ارتفاع بیش از 60 متر، منطقه حفاظتی در فاصله کوتاه شده است. D ساعتاز بالا، مانند یک میله صاعقه.

برنج. 6. منطقه حفاظتی دو میله صاعقه گیر با ارتفاع مساوی تا ارتفاع 60 متر:

آ- فاصله بین صاعقه گیرها؛ V ایکس- کوچکترین عرض منطقه حفاظتی در سطحh x; r x- شعاع منطقه حفاظتی یک میله صاعقه.آر- شعاع دایره ای که از رئوس صاعقه گیرها و نقطه عبور می کند 0 ، واقع در سطحh 0

برنج. 7. منطقه حفاظتی دو صاعقه گیر با ارتفاع بیش از 60 متر:

D ساعت = 0,5(ساعت- 60) در 60< ساعت 100 میلیون پوند؛ D ساعت = 0,2 ساعتدر ساعت> 100 متر

ساخت ناحیه خارجی میله های صاعقه به طور مشابه با ساخت منطقه یک میله صاعقه با استفاده از فرمول های () یا () بسته به ارتفاع انجام می شود. حداقل عرض منطقه حفاظتی در xبین میله های صاعقه در سطحh xتعیین شده توسط منحنی های شکل. و . برای صاعقه گیرهایی با ارتفاع 30 تا 250 متر، مقدار هر دو مختصات باید در یک ضریب ضرب شود.

برنج. 8. مقادیر کمترین عرض منطقه حفاظتی در xدو میله برق گیر با ارتفاعساعت 30 میلیون پوند برای

برنج. 9. مقدار کوچکترین عرض منطقه حفاظتی در xدو صاعقه گیر برای

حداقل ارتفاع منطقه حفاظتیساعت 0 برای صاعقه گیرها تا ارتفاع 30 متر برابر است با

(6)

برای صاعقه گیر از 30 تا 250 متر

(7)

اما نه بیشتر h cr، با فرمول () تعیین می شود، اگرساعت³ 60 متر

3. منطقه حفاظتی سه یا چند صاعقه گیر به طور قابل توجهی از مجموع مناطق حفاظتی صاعقه گیرهای منفرد بیشتر است.

ساخت بخش های افقی منطقه حفاظتی در سطحh xدر شکل نشان داده شده است. - با استفاده از مثال سه و چهار میله صاعقه گیر. ابعاد در x/2 از منحنی های شکل 1 تعیین می شود. و بسته بهآ/ ساعت یکو ارتفاع صاعقه گیر. شعاع حفاظتیr xبه همان روشی که برای یک صاعقه گیر منفرد تعیین می شود. با آرایش دلخواه چندین صاعقه گیر، منطقه حفاظتی آنها را می توان با جمع مناطق هر سه صاعقه گیر مجاور تعیین کرد (شکل ).

برنج. 10. منطقه حفاظت از چهار میله صاعقه گیر با همان ارتفاع. بخش افقی منطقه حفاظتی در سطحh x

1، 2، 3، 4 - میله های صاعقه

برنج. 11. منطقه حفاظت از سه میله صاعقه گیر با همان ارتفاع. بخش افقی منطقه حفاظتی در سطحh x

1، 2، 3 - میله های صاعقه

برنج. 12. منطقه حفاظتی چهار میله صاعقه گیر به طور تصادفی با ارتفاع یکسان. بخش افقی منطقه حفاظتی در سطحh x

1، 2، 3، 4 - میله های صاعقه

بخشی از منطقه حفاظتی سه یا چند صاعقه گیر با ارتفاع بیش از 60 متر، واقع در خارج از دایره هایی که از مرکز سه صاعقه گیر مجاور عبور می کنند، در فاصله کوتاه شده است. D ساعتاز بالا. قسمتی از ناحیه واقع در داخل دایره ها کوتاه نشده است. اندازه D ساعتبا فرمول های () و () تعیین می شود.

شرط لازم برای حفاظت از کل منطقه در سطحh xاست:

برای ارتفاع صاعقه گیرساعت 30 میلیون پوند: D 8 پوند · ساعت یک;

برای صاعقه گیر با ارتفاع 30< ساعت 250 میلیون پوند: D 8 پوند · ساعت یک · پ,

جایی که D- قطر دایره ای که از طریق سه صاعقه گیر مجاور کشیده شده است.

مناطق حفاظت از رعد و برق طناب درایو

ناحیه حفاظتی یک میله برق صاعقه تک کابلی (کابل آویزان افقی) به شکلی است که در شکل نشان داده شده است. برای صاعقه گیرهای تا ارتفاع 30 متر و در شکل. برای صاعقه گیرها با ارتفاع 30 تا 250 متر منطقه حفاظتی در سطحh xمحدود به دو خط موازی با صاعقه گیر واقع در فاصلهr xاز صفحه عمودی که از میله برق گیر کابل می گذرد. این فاصله استr xکه به طور معمول شعاع حفاظتی را بر اساس قیاس با یک میله صاعقه گیر تک میله می نامند، با فرمول های زیر تعیین می شوند:

ساعت < 30 м

(8)

برای یک میله برق گیر کابلی با ارتفاعساعتاز 30 تا 250 متر

برنج. 13. منطقه حفاظتی صاعقه گیر تک کابلی تا ارتفاع 30 متر:

آ- بخش افقی منطقه حفاظتی در سطحh x; تی- کابل

برنج. 14. ناحیه حفاظتی صاعقه گیر تک کابلی با ارتفاع بیش از 30 متر

ناحیه حفاظتی صاعقه گیر کابلی با ارتفاع 30< ساعت< 250 м усекается сверху на величину

برنج. 15. نوموگرام برای محاسبه ناحیه حفاظتی صاعقه گیر تک کابلی تا ارتفاع 30 متر

برنج. 16. نوموگرام برای محاسبه ناحیه حفاظتی صاعقه گیر تک کابلی با ارتفاع 30 تا 100 متر.

ارتفاع میله صاعقهساعت، تعیین شده توسط نوموگرام (شکل)، با ارتفاع بحرانی مقایسه می شود

در ساعت < h crارتفاع میله صاعقه برابر با انتخاب شده استh cr. روش انتخاب محافظ کابل بر اساس وابستگی احتمال وقوع صاعقه به زاویه حفاظت کابل است.آ ) و ارتفاع تکیه گاه های خطوط هوایی. مطابقت بین روش توضیح داده شده در اینجا و در بخش حفاظت از صاعقه خطوط هوایی توسط رابطه برقرار می شود tg a = r x/ ساعت یک.

4. ساخت ناحیه حفاظتی دو میله برق گیر کابل موازی در شکل نشان داده شده است. و . مناطق خارجی منطقه حفاظتی به عنوان یک میله صاعقه گیر منفرد با تعیین می شودساعت> 30 متر و در فاصله کوتاه شده است D ساعتاز بالا. بخش عمودی منطقه حفاظتی بین دو صاعقه گیر کابلی توسط یک قوس دایره ای که از صاعقه گیرها عبور می کند و نقطه وسط بین صاعقه گیرها محدود می شود.O، واقع در ارتفاع

(11)

جایی که a - فاصله بین صاعقه گیرها؛

برنج. 17. منطقه حفاظتی دو کابل برق صاعقه گیر 1 و 2 تا ارتفاع 30 متر:

من - بخش افقی در سطحh x; II - بخش عمودی منطقه حفاظتی

برنج. 18. زون حفاظتی دو صاعقه گیر کابلی با ارتفاع بیش از 30 متر

آر= 1 در ساعت 30 میلیون پوند؛ 19 . یک منطقه حفاظتی در اطراف میله صاعقه گیر 1 با ارتفاع بیشتر ساخته شده است، مانند یک صاعقه گیر منفرد. در مرحله بعد، یک خط افقی از بالای میله صاعقه گیر 2 با ارتفاع کمتر کشیده می شود تا زمانی که با منطقه حفاظتی صاعقه گیر 1 تلاقی کند. این نقطه تقاطع را به عنوان بالای یک صاعقه گیر ساختگی 3 با همان ارتفاع کوچکتر در نظر می گیریم. صاعقه گیر، یک منطقه حفاظتی برای دو صاعقه گیر 2 و 3 ساخته شده است که خطوط آن توسط بخش داخلی کل منطقه حفاظتی محدود می شود.

برنج. 19. منطقه حفاظتی دو صاعقه گیر با ارتفاع های مختلف:

1، 2 - میله های رعد و برق؛ 3 - بالای صاعقه گیر ساختگی

برای صاعقه گیرهای میله ای با ارتفاعساعت> 60 متر و کابل ساعتبیش از 30 متر منطقه حفاظتی در بالای آنها در فاصله کوتاه شده است D ساعتاز بالا به طور خاص برای هر یک از صاعقه گیرها و مطابق با نوع آنها.

کل منطقه حفاظتی میله های صاعقه گیر کابل و میله با همپوشانی مناطق آنها تعیین می شود. پیکربندی منطقه حفاظتی در انتهای میله صاعقه کابل نیز ساخته شده است. در این صورت باید انتهای کابل را به صورت صاعقه گیر با ارتفاع مناسب در نظر گرفت.

مناطق حفاظتی با احتمال موفقیت بیش از 10 -2 برای باز در نظر گرفته شده است دستگاه های توزیعایستگاه ها و پست ها و همچنین برای سازه های کمکی که نیاز به حفاظت در برابر صاعقه دارند. در این حالت، ورودی های دستگاه و شینه ها باید تا حد امکان در عمق منطقه حفاظتی قرار گیرند، زیرا برخورد صاعقه بیشترین خطر را به همراه دارد.

مناطق حفاظتی با احتمال موفقیت بیش از 10 -3 برای بخش هایی از خطوط لوله باربری با مسئولیت بالا در نظر گرفته شده است که به دلیل ارتفاع یا طول زیاد آنها ممکن است در معرض رعد و برق های مکرر قرار گیرند.

قابلیت اطمینان حفاظت زمانی افزایش می یابد که اشیاء در قسمت داخلی منطقه حفاظتی میله های صاعقه گیر متعدد قرار گیرند.

با توجه به ماهیت احتمالی رخنه های صاعقه، انجام حفاظت در برابر صاعقه که آسیب به اشیاء محافظت شده را کاملاً حذف می کند، همیشه توصیه نمی شود و در برخی موارد از نظر فنی امکان پذیر نیست. قابلیت اطمینان بهینه حفاظت در برابر صاعقه با مقایسه هزینه حفاظت در برابر صاعقه و آسیب احتمالی ناشی از برخورد صاعقه تعیین می شود.

قابلیت اطمینان حفاظت از صاعقه با تعداد مشخص می شودب پیشرفت های رعد و برق در هر سال در سازه حفاظت شده یا تعداد سال هایی که طی آن یک رعد و برق به منطقه حفاظتی انتظار می رود.

b = ψ N,

جایی که ψ - احتمال نفوذ به منطقه حفاظتی (10 -2 یا 10 -3 با توجه به منطقه).

ن- تعداد کل ضربه ها در سال به صاعقه گیر و سازه محافظت شده.

تعداد مورد انتظار صاعقه در سال به ازای هر سازه مرتفع (شامل صاعقه گیر) ارتفاعساعتمتر:

N = n Tπ آر 2 10 -6 , (12)

جایی که n= 0.06 - تعداد برخورد رعد و برق به زمین با مساحت 1 کیلومتر مربع در هر ساعت رعد و برق؛

تی- میانگین شدت فعالیت رعد و برق برای یک منطقه معین، ساعت.

آر= 3.5 · ساعت- شعاع معادل دایره که منطقه ای را که سازه رعد و برق را از آن "جمع می کند" توصیف می کند، m.

تعداد اصابت صاعقه در سال به گروهی از سازه های بلند (شامل گروهی از صاعقه گیرهای میله ای):

T = nTS· 10 -6، (13)

جایی که اس- منطقه محدود شده توسط کمان دایره توصیف شده توسط یک شعاعآراطراف هر میله صاعقه، متر مربع.

تعداد ضربه در سال به یک سازه بلند بلند (شامل صاعقه گیر کابل) با ارتفاعساعتو طول ل(متر):

N= 2 nTlR· 10 -6، (14)

جایی که آر = 3,5 ساعت.

تعداد ضربه به طول سازهل(م)، عرض متر(m) و ارتفاع ساعت(m) با فرمول () تعیین می شود که در آن

S=(ل + 7 ساعت)(m+ 7 ساعت). (15)

معرفی

توزیع برق شبکه(PC) ولتاژ 0.4-10 کیلو ولت سال های گذشتهمجهز به تجهیزات الکتریکی، دستگاه ها، دستگاه ها، عایق ها و سیم های تولید شده بر اساس مدرن جدید پایه فنی. عملکرد چنین اشیاء شبکه ای نیاز دارد سیستم قابل اعتمادحفاظت در برابر امواج رعد و برق با استفاده از مدرن وسایل فنی. توسعه ابزار فنی و روش‌های حفاظت در برابر نوسانات رایانه شخصی با ارزیابی کمی پارامترهای صاعقه و تعداد احتمالی آسیب‌های صاعقه همراه است. برای محاسبه چگالی برخورد مستقیم صاعقه به زمین، اطلاعات مربوط به شدت فعالیت صاعقه استفاده می شود. در این مورد، لازم است که محافظ اشیاء شبکه توسط ساختمان ها، سازه ها، درختان و غیره در نظر گرفته شود. محافظت در برخی موارد می تواند تعداد بازدیدهای مستقیم به اشیاء شبکه را تا 70% کاهش دهد.

در صورتی که تجهیزات و سازه‌ها از استحکام عایق کافی بالایی برخوردار باشند یا اگر دستگاه‌های موثر حفاظت از برق گرفتگی صاعقه در رایانه شخصی نصب شده باشند، حفاظت قابل اطمینان حاصل می‌شود. برای محافظت از رایانه های شخصی با ولتاژ 0.4-10 کیلو ولت در برابر اضافه ولتاژ صاعقه، برقگیرهای غیر خطی (OSN)، برقگیرهای بلند (LDS)، برقگیرهای نوع شیر (VR) و لوله ای (RT) و شکاف جرقه محافظ (IS) هستند. استفاده شده. نوع، تعداد و محل نصب دستگاه های حفاظتی هنگام طراحی امکانات شبکه خاص انتخاب می شود. هنگام نصب دستگاه های حفاظتی، الزامات مربوط به مقدار مقاومت زمین مطابق با PUE انتخاب می شود. برای خطوط اصلی با ولتاژ 6-10 کیلوولت، ساخته شده در ابعاد یک خط هوایی با ولتاژ 35 کیلو ولت، توصیه می شود از میله های برق کابلی در نزدیکی پست ها و نقاط توزیع استفاده شود.

وظیفه حفاظت رایانه شخصی با ولتاژ 0.4 کیلو ولت جلوگیری از آسیب به افراد، حیوانات و آتش سوزی ناشی از نفوذ ولتاژهای صاعقه به داخل است. سیم کشی داخلیساختمان های مسکونی و سایر ساختمان ها و همچنین آسیب به تجهیزات الکتریکی پست های 6-10/0.4 کیلوولت.

ارزیابی اثر حفاظتی رادیتورهای صاعقه

پارامترهای میله و کابل برق صاعقه

پارامترهای میله صاعقه گیر

میله صاعقه گیر سازه ای است به شکل یک لوله، لوله یا میله مشبک به صورت عمودی نصب شده است. صاعقه گیر به عنوان وسیله ای برای محافظت در برابر صاعقه توسط W. Franklin در سال 1749 پیشنهاد شد. میله های رعد و برق مدرن از انواع استاندارد تا 40 متر ارتفاع دارند. در برخی موارد، برای ایجاد صاعقه گیرهای غیر استاندارد به عنوان سازه های باربراز لوله های کارخانه، تکیه گاه های خطوط برق یا پورتال های فلزی دستگاه های توزیع باز استفاده می شود.

صاعقه گیر باید اتصال قابل اعتمادی به زمین با مقاومت 5-25 اهم در برابر انتشار جریان پالس داشته باشد. دارایی حفاظتیمیله های صاعقه گیر به این صورت است که هدایت کننده تخلیه صاعقه تشکیل دهنده را به سمت خود هدایت می کنند. تخلیه لزوماً در بالای میله صاعقه رخ می دهد اگر در یک منطقه خاص واقع در بالای میله صاعقه تشکیل شود. این ناحیه شبیه یک مخروط است که به سمت بالا منبسط می شود و به آن منطقه صد در صد آسیب دیده می گویند. داده های تجربی ثابت کرده اند که ارتفاع جهت صاعقه H به ارتفاع میله صاعقه h بستگی دارد. برای صاعقه گیر تا ارتفاع 30 متر:

و برای صاعقه گیرهای با ارتفاع بیش از 30 متر H=600m به طور کلی پذیرفته شده است که راس مخروط ناحیه صد در صد آسیب به طور متقارن با محور صاعقه گیر در ارتفاع جسم محافظت شده قرار دارد و شعاع آن در ارتفاع جهت:

قسمت فعال میله صاعقه مطابق با بیش از حد آن بالاتر از ارتفاع جسم محافظت شده کجاست:

علاوه بر منطقه مشخص شده، اثر حفاظتی میله صاعقه با یک منطقه حفاظتی مشخص می شود، یعنی. فضایی که صاعقه در آن ممنوع است. ناحیه حفاظتی یک میله صاعقه گیر تک میله ای به شکل یک چادر است که به سمت پایین گسترش می یابد (شکل 1.1). برای محاسبه شعاع حفاظت در هر نقطه از منطقه حفاظتی، از جمله در ارتفاع جسم محافظت شده، از فرمول استفاده می شود:

که در آن p ضریب تصحیح برابر با 1 برای صاعقه گیرهای کمتر از 30 متر ارتفاع و برابر برای صاعقه گیرهای بالاتر است.

در مواردی که از چندین میله صاعقه برای محافظت از اجسام دراز شده استفاده می شود، توصیه می شود که مناطق آسیب 100٪ آنها بالای جسم بسته شوند یا حتی روی یکدیگر همپوشانی داشته باشند، به استثنای یک نفوذ صاعقه عمودی به جسم محافظت شده (شکل 1.2). فاصله (S) بین محورهای صاعقه گیر باید برابر یا کمتر از مقدار تعیین شده از رابطه باشد:

منطقه حفاظتی صاعقه گیرهای دو و چهار میله ای به صورت پلان در سطح ارتفاع جسم محافظت شده دارای خطوطی است که در شکل 1 نشان داده شده است. 1.3، a، b.

شعاع حفاظتی نشان داده شده در شکل به همان روشی که برای یک صاعقه گیر منفرد تعیین می شود و کوچکترین عرض منطقه حفاظتی با استفاده از منحنی های خاص تعیین می شود. باید در نظر داشت که با صاعقه گیرهای تا ارتفاع 30 متری که در فاصله ای قرار دارند، کوچکترین عرض منطقه حفاظتی صفر است.

شکل 1.1 - منطقه حفاظتی صاعقه گیر تک میله ای:

1 - مرز منطقه حفاظتی. 2- مقطع ناحیه حفاظتی در سطح

شکل 1.2 - چیدمان میله های صاعقه که بسته شدن 100% مناطق آسیب را تضمین می کند.

شکل 1.3 - تصویر گرافیکیمنطقه حفاظتی:

الف) - برای دو میله صاعقه. ب) - برای چهار میله صاعقه

اگر سه یا چهار میله صاعقه وجود داشته باشد، خطوط کلی منطقه حفاظتی شبیه شکل 1 است. 1.3 ب. شعاع حفاظت در این مورد به همان روشی که برای صاعقه گیرهای منفرد تعیین می شود. اندازه با منحنی های هر جفت صاعقه گیر تعیین می شود. قطر یک چهارگوش یا قطر دایره ای که از رئوس مثلثی که توسط سه صاعقه گیر تشکیل شده است، با توجه به شرایط حفاظتی کل منطقه، باید وابستگی های صاعقه گیرهای با ارتفاع کمتر از 30 متر را برآورده کند. :

برای صاعقه گیرهای با ارتفاع بیش از 30 متر:

هنگام نصب صاعقه گیرهای ایستاده، لازم است فواصل هوای معینی بین صاعقه گیر و جسم محافظت شده حفظ شود. این نیاز بر این اساس است که در لحظه برخورد صاعقه به صاعقه، پتانسیل بالایی بر روی آن ایجاد می شود که می تواند منجر به تخلیه معکوس از میله صاعقه به جسم شود. پتانسیل روی میله صاعقه در لحظه تخلیه توسط رابطه تعیین می شود:

مقاومت زمینی ضربه ای میله صاعقه 5 - 25 اهم کجاست. - جریان صاعقه در یک جسم با زمین خوب، kA.

به طور دقیق تر، پتانسیل یک میله صاعقه را می توان با در نظر گرفتن اندوکتانس تعیین کرد

فعالیت صاعقه گیر:

که در آن a شیب جبهه موج جاری، kA/μs است. - نقطه میله صاعقه در ارتفاع جسم، متر؛ - اندوکتانس خاص میله صاعقه، μH/m.

برای محاسبه حداقل نزدیک شدن مجاز یک جسم به صاعقه گیر، می توان از رابطه زیر استفاده کرد:

که در آن E in قدرت میدان الکتریکی پالسی مجاز در هوا است که 500 کیلوولت بر متر در نظر گرفته شده است.

دستورالعمل‌های حفاظت از نوسانات توصیه می‌کنند که فاصله تا صاعقه‌گیر برابر با:

این وابستگی برای جریان صاعقه 150 کیلو آمپر، شیب جریان 32 کیلو آمپر بر ثانیه و اندوکتانس صاعقه گیر 1.5 میکروگرم بر متر معتبر است. صرف نظر از نتایج محاسباتی، فاصله بین جسم و صاعقه گیر باید حداقل 5 متر باشد.

میله برق گیر کابل

یکی از مهمترین وسیله قابل اعتمادبرای جلوگیری از برخورد مستقیم رعد و برق به سیم‌های خطوط برق، میله‌های برق کابل متصل به زمین در بالای آنها آویزان می‌شوند. این دستگاه گران است و به همین دلیل فقط در خطوط درجه یک با ولتاژ 110 کیلو ولت و بالاتر استفاده می شود. هنگامی که خط روی پایه های فلزی یا چوبی به طور کامل با کابل پوشانده نشده است، آنها فقط مسیرهای پست را در یک بخش 1-2 کیلومتری پوشش می دهند. بسته به طراحی تکیه گاه ها، می توان از یک یا دو کابل استفاده کرد که محکم به آن وصل شده اند ساپورت فلزییا به زمین شیب های فلزی تکیه گاه های چوبی. برای محافظت از کابل در برابر سوختن توسط جریان صاعقه و برای کنترل زمین تکیه گاه بست کابل، با استفاده از یک عایق تعلیق، که توسط شکاف جرقه پل شده است، انجام می شود. اثربخشی حفاظت از کابل بیشتر است، هر چه زاویه ایجاد شده توسط عمودی عبور از کابل و خط اتصال کابل به بیرونی ترین سیم کوچکتر باشد. این زاویه زاویه محافظ نامیده می شود که مقدار آن در محدوده 20-30 0 است.

ناحیه محافظ برای یک کابل در یک بخش عمود بر خط، شکلی شبیه به ناحیه حفاظتی یک میله صاعقه گیر تک میله ای دارد. عرض منطقه حفاظتی، که آسیب مستقیم به سیم ها را در سطح ارتفاع تعلیق آنها حذف نمی کند، با این رابطه تعیین می شود:

این وابستگی برای ارتفاع تعلیق کابل 30 متر و کمتر معتبر است.