Instanatia de paratrasnet este destinata sa capteze trasnetele care cad pe structura, inclusiv pe cele care cad pe partile laterale ale structurii, si sa conduca curentul de trasnet de la punctul de impact la pamânt. Prescuratrea unei instalatii de protectie pasiva este IPT
IPT este destinata de asemenea sa disperseze acest curent în pamânt fara sa produca avarii termice sau mecanice, nici scântei periculoase care pot declansa incendii sau explozii.
Instalatia de protectie la trasnet de tip activ este acel sistem care se monteaza, in general, pe majoritatea extremitatilor cladirii si este compusa din :
A. Instalatie IPT exterioara, compusa din urmatoarele elemente legate între ele:
– dispozitivul de captare- presupune conductorul din otel zincat, din aluminiu sau dincupru, montat pe colturile cladirii (6) ;
– conductoare de coborâre , idem cele de mai sus (7);
– piese de separatie pentru fiecare coborâre(8);
– priza de pamânt tip IPT(6);
– piesa de legatura deconectabila (4);
– legaturi între prizele de pamânt(10);
– legaturi echipotentiale;
– legaturi echipotentiale prin intermediul eclatoarelor la suportul antenei;
B. Instalatia IPT interioara, compusa din:
– legaturi de echipotentializare;
– bare pentru egalizarea potentialelor (BEP);
-*O constructie sau o parte a unei constructii pentru care este necesara o instalatie IPT normala (pasiva) (de nivel III sau IV) nu este necesar sa fie echipata cu IPT exterioara daca intra complet în volumul de protectie creat de IPT exterioara al unei alte constructii (cu exceptia situatiei în care dispozitivul de captare al cladirii apropiate este constituit dintr-o singura tija simpla).
-În toate cazurile se prevad IPT interioare pentru constructiile care intra în raza de protectie. Detalii de protectii interioare de tip descarcatoare puteti vedea aici
-În situatiile în care numai unele spatii dintr-o constructie necesita IPT si aceste spatii nu determina încadrarea întregii constructii în categoria lor (deci nu se impune IPT pentru întreaga constructie) se procedeaza astfel:
– daca spatiile sunt situate la ultimul nivel al constructiei, se realizeaza IPT numai pentru spatiile respective;
– daca spatiile se gasesc la parterul sau la etajele intermediare ale unei constructii etajate si exista pericolul ca efectele secundare ale trasnetului sa produca daune, se realizeaza IPT interioare necesare
în spatiile respective.
-La constructiile etajate cu arhitectura asimetrica sau formate din mai multe corpuri de cladiri de înaltimi diferite, IPT se rezolva separat pentru fiecare corp de cladire si se leaga între ele.
-Se prevede obligatoriu protectie la trasnet la urmatoarele
categorii de constructii sau instalatii:
a) Constructii care cuprind încsperi cu aglomerari de persoane sau sali aglomerate, indiferent de nivelul la care aceste încaperi sunt situate, având urmatoarele capacitati sau suprafete:
– teatre, cinematografe, sali de concert si de întruniri, camine culturale, sali de sport acoperite, circuri etc., cu o capacitate mai mare de 400 locuri;
– cladiri bloc pentru spitale, sanatorii etc., cu mai mult de 75 paturi;
– hoteluri, camine, cazarmi cu mai mult de 400 de paturi;
– constructii pentru învatamânt – universitati, scoli, gradinite de copii si crese, cu mai multe de 10 sali de clasa sau joc, de laborator sau de atelier;
– restaurante si magazine cu o suprafa desfasurata mai mare de 1000 m2, exclusiv depozitele si spatiile anexe de deservire;
– cladiri pentru calatori, din categoriile I si II, în care în perioada de vârf a traficului, la ora de maxima aglomerare se pot afla mai mult de 300 de calatori.
b) Constructii care constituie sau adapostesc valori de importanta nationala, cum sunt muzeele, expozitiile permanente, monumentele istorice sau de arhitectura, arhivele pentru documente de valoare
etc. În cazul monumentelor istorice solutia se stabileste de comun acord cu forurile de specialitate.
c) ) Constructii înalte si foarte înalte definite conform eglementarilor specifice referitoare la securitatea la incendiu a constructiilor.
d) Constructii de locuit înalte si foarte înalte. În cazul în care la aceste constructii, deasupra ultimului nivel se mai afla o constructie cu un singur nivel ce ocupa pâna la 70% din aria construita a cladirii si este compusa numai din încaperi pentru spalatorii, uscatorii sau masini ale ascensoarelor, IPT se prevede si la aceasta portiune (sau tronson) de constructie.
e) Constructii si instalatii tehnologice exterioare care sunt cel putin de doua ori mai înalte decât constructiile, proeminentele de teren sau copacii din jur ai au cel putin 10 m însltime (de ex. cosuri de fum, castele de apa, silozuri, turnuri, cladiri în forma de turn etc.).
f) Constructii si instalatii tehnologice exterioare amplasate izolat, în zone cu Nk mai mare de 30 cum sunt: cabanele sau constructiile similare amplasate izolat, cladirile petnru calatori de categoriile III, IV si V de pe liniile de cale ferata.
g) Constructii stabilite ca prezentând importanta pentru diverse domenii pentru economia nationala (de ex. cladiri destinate producerii de energie electrica, centrale de telecomunicatii, centrele de calcul etc.).
h) Constructii si instalatii tehnologice exterioare încadrate în categoria BE2, risc mare de incendiu, daca sunt situate în zone cu Nk mai mare de 30 si daca materialele combustibile care se prelucreaza,
utilizeaza sau depoziteaza în ele sunt considerate obiecte de baza ale întreprinderii sau ca având valoare mare sau importanta deosebita.
i) Depozite deschise de materiale si substante încadrate în clasele de periculozitate prevazute în reglementarilor specifice referitoare la securitatea la incendiu a constructiilor, daca sunt situate în zone
cu Nk mai mare de 30 si daca sunt considerate obiecte de baza ale întreprinderii sau ca având valoare mare sau importanta deosebita.
j) Constructii si instalatii tehnologice exterioare încadrate în categoriile BE3a sau BE3b, risc foarte mare de incendiu.
k) Constructii pentru adapostirea animalelor daca sunt:
– grajduri pentru animale mari de rasa, indiferent de capacitate;
– grajduri pentru animale mari, cu o capacitate de peste 200 capete;
– grajduri pentru anumale mari, cu o capacitate de peste 100 capete, amplasate în zone cu indice
Nk mai mare de 30;
– depozite de furaje fibroase amplasate în zone cu indice Nk mai mare de 30;
l) Amenajari sportive cu public, cu peste 5000 locuri.
m) Poduri amplasate izolat, în zone cu indice Nk mai mare de 30 m.
n) Instalatii mobile de ridicat si transportat, existente în aer liber (de ex. macarale).
Alegerea unei IPT
În cele mai multe cazuri, IPT exterioara poate fi atasata structurii de protejat.
Trebuie utilizata o IPT exterioara, izolata fata de volumul de protejat, atunci când efectele termice si explozive din punctul de impact al trasnetului sau pe conductoarele prin care circula curentul de trasnet pot produce avarii ale structurii sau a continutului acesteia. Exemplele tipice includ structuri cu învelis combustibil, structuri cu pereti combustibili si zone cu risc de explozie si de incendiu.
Utilizarea unei IPT izolate poate fi convenabila daca sunt prevazute schimbari ale structurii, ale continutului sau sau ale utilizarii sale care vor necesita modificari ale IPT.
O IPT exterioara izolata poate sa fie luata în considerare de asemenea atunci când caracteristicile continutului garanteaza reducerea câmpului electromagnetic radiat asociat impulsului de curent care circula prin conductoarele de coborâre.
Componentele naturale realizate din materiale conductoare, care vor ramâne totdeauna în/pe structura si nu vor fi modificate (de exemplu armatura de otel interconectata, cadrul de metal al structurii etc.) poate fi utilizata ca elemente ale unei IPT.
Alte componente naturale se recomanda sa fie considerate ca fiind complementare unui SPT.
Daca peretele sau suprafata pe care sunt montate conductoarele prin care circula curentul de trasnet, este din materiale combustibile, atunci distanta între conductoarele IPT si suprafetele inflamabile trebuie sa fie de cel putin 10 cm.
Pozitia unui dispozitiv de captare este considerata corespunzatoare daca structura de protejat este situata complet în interiorul volumului protejat asigurat de dispozitivul de captare.
Pentru determinarea volumului protejat trebuie considerate numai dimensiunile fizice ale dispozitivelor de captare
Volumul protejat printr-o o tija de captare verticala se presupune ca are forma unui con circular drept, cu vârful situat pe axa dispozitivului de captare, unghiul de deschidere ∝, depinde de clasa IPT si de înaltimea dispozitivului de captare asa cum este indicat în imaginea de mai jos
Exemple de volume protejate sunt ilustrate în figurile
Volumul protejat printr-o tija verticala
A vârful tijei de captare
B plan de referinta
OC raza suprafetei protejate
h1 înaltime a tijei de captare deasupra planului de referinta al suprafetei de protejat
∝ unghi de protectie
Volum protejat printr-o tija de captare verticala
Legenda
h1 înaltimea fizica a unei tije de captare
Unghiul de protectie ∝1 corespunde înaltimii de captare h1, fiind înaltimea de deasupra suprafetei acoperisului de protejat; unghiul de protectie ∝2 corespunde înaltimii h2 = h1 + H,
solul fiind planul de referinta; ∝1 este functie de h1 si ∝2 este functie de h2.
Volumul protejat printr-un conductor întins este definit prin compunerea volumului protejat din bare verticale virtuale care au vârful pe conductorul întins. Exemple de volume protejate sunt ilustrate în figura de mai jos
Volumul protejat printr-o retea de conductoare este definit printr-o combinatie de volume protejate determinate de conductoarele individuale care formeaza reteaua.
Exemple de volume protejate printr-o retea de conductoare sunt ilustrate în figurile de mai jos
Exemple de IPT pozitionate prin metoda unghiului de protectie
Conductoarele dispozitivului de captare, tijele, stâlpii si conductoarele trebuie pozitionate astfel încât toate elementele structurii de protejat sa se afle în interiorul suprafetei înfasuratoare generata de punctele de proiectie ale conductoarelor dispozitivului de captare pe planul de referinta, sub un unghi ∝ fata de verticala în toate directiile.
H Înaltimea cladirii fata de planul de referinta care este solul
h 1 Înaltimea fizica a unei tije de captare h 2 h 1 + H, este înaltimea tijei de captare fata de sol
(1 Unghiul de protectie care corespunde înaltimii h= h1 a dispozitivului de captare, fiind înaltimea de la suprafata
acoperisului care trebuie masurata (planul de referinta)
( 2 Unghiul de protectie corespunzator înaltimii h 2
Pozitionarea unui dispozitiv de captare utilizând metoda sferei fictive
Atunci când se aplica aceasta metoda, pozitionarea dispozitivului de captare este corespunzatoare daca nici un punct al structurii de protejat nu vine în contact cu o sfera cu raza r, care depinde de clasa IPT si care se rostogoleste în jurul structurii cât si pe partea de sus a structurii în toate directiile posibile. În acest mod, sfera atinge numai dispozitivul de captare.
Pe toate structurile mai înalte decât raza sferei fictive r, pot sa apara caderi ale trasnetului pe partile laterale ale structurii. Fiecare punct lateral al structurii atins de sfera fictiva este un punct posibil de
impact. Totusi, probabilitatea caderii trasnetului pe partile laterale este în general neglijabila pentru structuri cu înaltime mai mica de 60 m.
Exemple de IPT pozitionate prin metoda ochiului retelei
Exemple de IPT neizolate care utilizeaza metoda ochiului retelei pentru proiectarea dispozitivului de captare sunt prezentate în figura de mai jos (A) pentru o structura cu acoperis terasa si în figura B pentru o structura cu acoperis în panta.
Pe structuri mai înalte de 60 m, trasnetele care cad pe partile laterale pot lovi în special vârfurile, colturile si marginile suprafetelor.
Riscul datorita acestor trasnete este redus deoarece numai câteva procente din totalul trasnetelor care cad pe structurile înalte vor fi cu impact pe partile laterale si în plus parametrii acestora sunt
semnificativ mai mici decât ai acelora care cad pe partile superioare ale structurilor. Totusi, echipamentul electric si electronic de pe peretii exteriori ai structurilor poate fi distrus chiar de trasnete
cu valori de vârf mici ale curentului.
Dispozitivul de captare trebuie sa fie instalat astfel încât sa protejeze partea superioara a structurilor
înalte (în general 20 % din înaltime, în partea superioara a structurii) si echipamentul instalat în interiorul acesteia.
Constructie
Dispozitivele de captare ale unei IPT neizolata fata de structura de protejat pot fi instalate astfel:
a) daca acoperisul este realizat din material necombustibil conductoarele dispozitivului de captare pot fi pozitionate pe suprafata acoperisului;
b) daca acoperisul este realizat din materiale combustibile dispozitivele de captare vor fi pozitionate la 10cm de acesta.
Pentru acoperisuri din paie/stuf unde nu sunt utilizate bare din fier pentru fixarea acoperisului distanta trebuie sa fie de cel putin 15cm.
c) partile combustibile ale structurii de protejat nu trebuie sa ramâna în contact direct cu componentele unei IPT exterioare si nu trebuie sa fie situate sub acoperisuri din membrane metalice care pot fi perforate de trasnet.
De asemenea, trebuie sa se tina seama si de membranele mai putin combustibile cum ar fi scândurile de lemn.
Daca este posibil ca apa sa se acumuleze pe un acoperis plan, dispozitivele de captare trebuie instalate deasupra nivelului maxim probabil al apei.
Un acoperis sau un perete construit din materiale inflamabile trebuie protejat, împotriva efectului periculos al încalzirii conductoarelor unui SPT de catre curentul de trasnet, prin utilizarea uneia sau
mai multe din mssurile urmatoare:
a) reducerea temperaturii conductoarelor prin marirea sectiunii;
b) marirea distantei între conductoare si învelitoarea acoperisului ;
c) insertia unui strat de protectie împotriva caldurii între conductoare si materialul inflamabil.
Instalatii de captare neizolate
Conductoarele de captare si conductoarele de coborâre trebuie sa fie interconectate prin intermediul unor conductoare la nivelul acoperisului pentru a se asigura distributia curentului între conductoarele de coborâre. Modele disponibilie aici
Conductoarele de pe acoperisuri si conexiunile tijelor de captare pot fi fixate pe acoperis utilizând distantiere sau elemente de fixare conductoare sau neconductoare. Conductoarele pot fi pozitionate, de
asemenea, pe suprafata unui perete daca peretele este realizat din material neinflamabil. Distata de fixare recomanda este de aproximativ 1 metru.
Pe casele mici si pe structuri similare cu acoperisuri cu coame, trebuie instalat un conductor de captare pe coama. Daca structura este în totalitate în zona protejata asigurata de conductorul de pe coama acoperisului, trebuie pozate cel putin doua conductoare de coborâre peste marginile frontonului colturilor opuse ale structurii.
Pe structuri cu acoperisuri terasa, conductoarele perimetrului trebuie instalate cât mai aproape de marginile exterioare ale acoperisului daca acest lucru este posibil practic.
Mai jos este este un exemplu de detalii constructive ale elementelor de fixare pe un acoperis terasa:
1 Parapetul acoperisului
2 Conductor flexibil
3 Racorduri
4 Racorduri în T
5 Element de fixare a conductorului de captare
6 IPT traverseaza un sistem de etanaare împotriva apei
7 Grinda din otel
8 Racord
Figura de mai jos ilustreaza pozitionarea unei IPT exterioare pe o structura cu un acoperis terasa realizat din material electroizolant aaa cum sunt lemnul sau caramizile. Elementele de fixare pe acoperis sunt în volumul de protejat. Pe structurile înalte, un conductor în bucla conectat la toate conductoarele de coborâre este instalat pe fatada.
1 Tija de captare
2 Conductor de captare orizontal
3 Conductor de coborâre
4 Racord în T
5 Racord de traversare
6 Racord pentru verificare
7 Dispunere de tip B a prizei de pamânt, electrod de pamânt în bucla
8 Conductor de echipotentializare în bucla
9 Acoperis terasa cu elemente de fixare de acoperis
10 Racord pentru conectarea barei de echipotentializare a IPT interioare
11 Dispunere de tip A a prizei de pamânt
Figura de mai jos prezinta un exemplu de conectare a dispozitivului de captare cu conductoare de coborâre naturale prin beton
2 Conductor de captare orizontal
3 Conductor de coborâre
4 Racord în T
5 Racord de intersectare
6 Conectare la tijele armaturii de otel
7 Racord pentru verificare
8 Dispunere de tip B a prizei de pamânt, electrod de pamânt în bucla
9 Acoperis terasa cu elemente de fixare de acoperis
10 Racord în T – rezistent la coroziune
Acest tip de montaj se foloseste pe un acoperis terasa inaccesibil publicului.
Daca reducerea rezistentei mecanice a betonului datorita coroziunii nu este permisa, dispozitivul de captare trebuie instalat si echipotentializat la armatura din otel, prevenind astfel caderea directa a trasnetului pe armatura din otel a betonului
Învelitorile metalice utilizate pentru protectia mecanica a peretilor exteriori, acoperisurile învelite cu tabla conductoare pot fi utilizate drept componenta naturala a dispozitivului de captare, daca nu exista nici un risc de incendiu prin topirea metalului. Inflamabilitatea depinde de tipul de material al straturilor de placare de sub învelitoarea metalica.
Toate elementele de fixare de acoperis din materiale electroizolante sau conductoare, care încorporeaza echipamente electrice si/sau echipamente de prelucrare a informatiei, trebuie situate în interiorul
volumului protejat de dispozitivul de captare.
Elementele de fixare de acoperis pe structuri din otel, de asemenea, trebuie situate în interiorul volumului protejat de dispozitivul de captare. În acest caz conductoarele de captare trebuie conectate
nu numai la dispozitivul de captare dar si direct la structura din otel, daca este posibil. Când sunt conectate la structura nu este necesar sa se respecte distantele de separare.
În figura de mai jos este prezentat un exemplu de dispozitiv de captare care protejeaza elementele de fixare de acoperis de materiale conductoare sau electroizolante, care încorporeaza instalatii electrice.
1 Conductor de captare
2 Învelitoare metalica
3 Conductor de echipotentializare
4 Conductor de captare orizontal
5 Echipament electric
6 Cutie de jonctiune a liniei electrice de alimentare cu SPD
7 Borna de conexiune la elementele conductoare ale structurii
Componente naturale ale IPT
a) Foliile de metal care acopera structura de protejat în conditiile urmatoare: sa aiba grosimea mai mare conform tabel de mai jos, continuitatea electrica între diferitele parti sa fie realizata în mod durabil (de exemplu prin lipire, sudare, sertizare, îndoire a marginilor (bordurare), fixare cu suruburi sau fixare cu buloane); sa nu fie acoperite cu material electrizolant
b) Componentele metalice ale constructiei acoperisului (grinzi, armaturi din otel interconectate etc.), aflate sub acoperisuri nemetalice, cu conditia ca acestea din urma sa poata fi excluse din structura de protejat.
c) Parti metalice de tipul ornamentatiilor, balustradelor, conductelor, învelisurilor de parapeti etc. ale caror sectiuni nu sunt mai mici decât cele specificate pentru componentele standardizate ale dispozitivului de captare.
d) Conducte si rezervoare metalice de pe acoperis, cu conditia ca acestea sa fie realizate dintr-un material cu grosimi si sectiuni în conformitate cu figura de mai jos
e) Conducte si rezervoare metalice prin care circula amestecuri unor combustibile sau explozibile, cu conditia ca acestea sa fie realizate dintr-un material cu grosimea cel putin egala cu cea a valorii
corespunzatoare t indicate în tabelul de mai jos si daca cresterea temperaturii suprafetei interioare în punctul de impact nu constituie un pericol.
Daca nu sunt îndeplinite conditiile privind grosimea, conductele si rezervoarele trebuie sa fie integrate în structura de protejat.
Conductele pentru circulatia amestecurilor unor combustibile sau explozibile nu trebuie sa fie
considerate drept componente naturale ale dispozitivului de captare daca garnitura cuplarilor cu flanse nu este metalica sau daca fatetele flanselor nu sunt conectate între ele în mod corespunzator.
O acoperire cu un strat subtire de vopsea protectoare sau cu aproximativ 1 mm de bitum sau cu 0,5 mm de PVC nu este considerata ca o izolatie electrica.
Elementele conductoare instalate deasupra suprafetei acoperisului, cum sunt rezervoarele metalice, sunt în mod obisnuit conectate la echipamentul instalat în interiorul structurii. Pentru a preveni
circulatia curentului de trasnet integral în interiorul structurii, este necesar sa se realizeze o conexiune între aceste componente naturale ale IPT si reteaua de captare.
Elementele conductoare instalate deasupra suprafetei acoperisului, cum sunt rezervoarele metalice si barele de armatura din otel, din beton, trebuie conectate la dispozitivul de captare.
Daca nu se admite o cadere directa a trasnetului pe un element conductor al acoperisului acest element trebuie instalat în interiorul volumului protejat al unui dispozitiv de captare.
