Instalatii de protectie a constructiilor contra trasnetului

Instalatii de protectie a constructiilor contra trasnetului

1.FACTORII ATMOSFERICI CARE INFLUENTEAZA INCENDIUL

1.1.COMPOZITIA AERULUI

Aerul nepoluat este format dintr-un amestec de 12 gaze: azot,oxigen,dioxid de carbon,neon,heliu,kripton,xenon,ozon ,metan,radonsi argon.

Oxigenul din aer este oxidantul cel mai important.Existenta lui in atmosfera atrage dupa sine producerea de oxidari si deci contribuie la aparitia pericolului de incendiu.Proportia oxigenului in aer in raport de celelalte gaze este de 20,95% (21%).

Un kilogram de aer contine 232 grame oxigen.

Desi proportia de oxigen ramine,in general,neschimbata in masa atmosferei,totusi cantitatea de oxigen nu este aceeasi,ea scazind cu cresterea inaltimii terenului fata de nivelul marii.De exemplu,la 3 km altitudine cantitatea de oxigen se micsoreaza la ¼,la 6 km cu 1/2,iar la 10 km cu 3/4.Aceasta ne duce la concluzia ca intensitatea incendiilor este cu atit mai mica ,cu cit ele se produc la altitudini mai mari.De exemplu in aceleasi conditii meteorologice,un incendiu pe crestele Carpatilor este cu 25% mai putin intens,decit unul produs pe litoral iar unul din Tiber are intensitatea cu 50% mai redusa fata de cel declansat pe malul marii; la 100 km altitudine,un incendiu ar fi imposibil,din lipsa de oxigen.

Incendiile sunt mai violente in mediul rural si in preajma padurilor sau a locurilor bogate in vegetatie decit in orase ori in zonele aride,din cauza cantitatii de oxigen,care in aceste zone este mult mai mare.

1.2.UMEZEALA

Intre umiditate si viteza de ardere a materialelor exista o strinsa legatura.Astfel,la o umiditate relativa a aerului de 60% si mai mult,incendiul nu se poate propaga; la o umiditate relativa de 50-55%,propagarea incendiului se face foarte incet; la o umiditate de 40-50% poate avea loc un incendiu limitat la suprafata solului; la 30-40% umiditate este posibil un incendiu la suprafata solului,care sub influenta vintului se poate intinde repede iar umiditatea relativa pina la 25% pericolul de incendiu este ridicat.

1.3.TEMPERATURA AERULUI

Temperatura aerului din atmosfera determina in principiu,producerea tuturor fenomenelor meteorologice care se produc in aer.Temperatura defineste starea atmosferei.

De temperatura depind: gradul de stabilitatea a aerului; umiditatea aerului; condensarea vaporilor de apa,precipitatiile si varianta presiunii atmosferice.Temperatura ridicata grabeste procesul de evaporare a apei deci micsoreaza umiditatea din materialele combustibile.Prin cresterea temperaturii se micsoreaza cantitatea de caldura necesara pentru aprinderea acestora.Corpurile cu capacitate calorifica redusa,cum sunt paiele,ori emanatiile de gaze naturale,atunci cind au temperatura ridicata si vin in contact cu sursa de apridere,se aprind foarte usor,dind nastere la incendii de lanuri de culturi intregi etc.

Temperatura coborita a aerului micsoreaza,in general,intensitatea incendiilor si nu favorizeaza propagarea lor.

Cu cit incendiul este mai mare,cu atit schimbul de aer se face mai intens si in consecinta arderea este mai violenta.La asemenea incendii de mari proportii deplasarea aerului este atit de puternica incit imbraca forma asa ziselor „furtuni de foc”,care fac aproape imposibila stingerea incendiilor.

1.4.VANTUL

Deplasarea aerului sau vintul se defineste prin doua elemente : directia de unde bate vintul si viteza cu care sufla.Vintul este agentul meteorologic care are cea mai mare influenta asupra incendiilor,deoarece in primul rind aduce la locul incendiului masa de aer cu oxigen proaspat,inlocuind aerul al carui oxigen a fost consumat de incendiu si in al doilea rind mareste viteza de ardere si raspindeste particulele incandescente la mari distante,contribuind in acest fel la propagarea incendiului pe suprafete mari.

Cu cit un vint este mai uscat si mai cald,cu atit ajuta mai mult la dezvoltarea si propagarea incendiului.

In tara noastra,vinturile mai intense au loc iarna,primavara si toamna ,anotimpuri in care incendiile,in general se produc violent.

1.5.PRESIUNEA ATMOSFERICA

Presiunea atmosferica este presiunea statica exercitata de catre atmosfera.Valoarea presiunii atmosferice la nivelul solului este de aproximativ 760 mm Hg/cm² (1,0033 kgf/cm²).

Din cauza compresibilitatii aerului,presiunea si densitatea atmosferei descresc cind inaltimea creste,la inceput mai repede si apoi din ce in ce mai incet.Variatia presiunii atmosferice in raport cu inaltimea se arata in tabelul XIII.1.5.1.

Tabelul XIII.1.5.1.

Variatia presiunii atmosferice in raport cu inaltimea

O jumatate din masa totala a atmosferei este cuprinsa intre pamint si inaltimea de 5 km.Pina la 10 km se gasesc 2/3 din masa atmosferei,iar pina la 20 de km,9/10 din aceasta masa.

Numarul incendiilor semnalate in situatii cu presiune atmosferica ridicata este cu mult mai mare decit cel al incendiilor declansate in regimul atmosferic cu presiune scazuta.

2.PERICOLUL DE INCENDIU SI DE EXPLOZIE CREAT DE TRASNET

In fiecare zi,in intregul globul pamintesc se produc aproximativ 300 furtuni.Aceste instabilitati atmosferice accentuate se caracterizeaza prin vint puternic,aglomerari de nori,averse si descarcari electrice.

Frecventa furtunurilor,ploilor si descarcarilor electrice difera de la regiune la regiune.Datorita descarcarilor electrice atmosferice,in timpul furtunilor se pot produce distrugeri de diferite feluri,incendii etc.

Descarcarea electrica luminoasa care se produce intre nori sau in interiorul unui nor se numeste fulger.

Lungimea obisnuita a scinteilor electrice care strabat norii sub forma de fulger este de 0,1-2 km,dar uneori poate sa ajunga la 10-15 km.Viteza de propagare este de 100 km/s,iar durata intre 0,001-0,002 s.

Intesitatea curentului pe care il transporta este de ordinul a 10000 pina la 20000 A,iar a tensiunii electrice intre 30-250 MV.

Din 4200 descarcari masurate s-a constatat ca in nori se produc 3200,iar intre nori si pamint 1000 descarcari.

Dupa aspectul exterior,fulgerul poate fi difuz (produs in interiorul unui loc,cu aspect difuz) si globular (produs in timpul starilor de furtuna caracterizat prin aparitia unui glob luminos de citva centimetrii diametru si care se deplaseaza sub influenta curentilor de aer,coboara catre pamint,ocolind in general obstacolele.Fulgerul globular patrunde in incaperi,pe usi si ferestre lasate deschise,iese eventual pe cos si dispare,fie cu explozie,fie fara zgomot,la atingerea unui obiect sau a peretilor.

Daca diferenta de tensiune intre nori si pamint ajunge atit de mare,incit poate strapunge aerul care joaca rolul unui izolator,se poate produce o descarcare electrica.

Descarcarea electrica de mare intensitate,care se produce pe timp de furtuna,intre nori si pamint se numeste trasnet.

Amplitudinea curentului poate sa ajunga de la 20 kA la 150 kA si chiar 200 kA.

Frecventa trasnetelor depinde de numarul furtunilor care se produc intr-o anumita regiune.In functie de numarul mediu anual de zile cu furtuni se stabilesc zonele care alcatuiesc harta keraunica a tarii.Cele mai frecvente descarcari de trasnet se produc in zona muntoasa,unde numarul mediu anual de zile de furtuni depaseste cifra 30.Harta keraunica se stabileste in deplina concordanta si cu numarul de incendii cauzate de trasnet,izbucnite in zonele respective.

In perioada anilor 1961-1970 au izbucnite in tara noastra 2542 de incendii cauzate de trasnet.Dintre acestea 57 s-au declansat in sectoarele industriale,22 in regiuni paduroase,503 la obiective agricole,7 la santiere si 1831 in sectorul particular ,in special in mediu rural.In anul 1971 numarul incendiilor izbucnite din cauza trasnetului s-a ridicat la 271.

Judetele in care au izbucnit cele mai multe incendii sunt cauzate de trasnet fac parte din zonele cu numarul cel mai mare de furtunui dintr-un an.Astfel,majoritatea incendiilor datorita trasnetelor s-au produs si se produc in judetele Alba,Bihor,Cluj,Harghita,Hunedoara,Maramures,Mures,Satu-Mare,Suceava.

Deoarece trasnetul este un fenomen electric,el poate produce acelasi efect ca orice trecere de curent intr-un conductor sau printr-un materiale rau conductor ori izolant.

Trasnetul produce urmatoarele efecte: calorice,mecanice (electromagnetice); chimice; fiziologice; deranjamente nervoase; actiunea asupra inimii.

Din punctul de vedere al pericolului de incendiu intereseaza efectul termic.

Daca trasnetul trece printr-un conductor metaliccu sectiunea suficient de mare (de ex: conductoarele pentru paratrasnete,rezistenta este atit de mica incit pericolul de incendiu este redus).

Dimpotriva,la trecerea prin sirme subtiri,sirma de antena etc.,s-au constatat urme vizibile de incalzire,ori topirea acestora.Contactele imperfecte prezinta,de asemenea un mare pericol pentru circuitele prin care se scurge curentul de trasnet.

La slabirea contactelor unor instalatii,chiar si de paratrasnete,se produce topirea metalului care poate sa aprinda materialele inflamabile din jur,in special amestecurile de vapori-aer sau gaz-aer.

La trecerea curentului prin materialele rau conducatoare de electricitate,o mare parte din energie este transformata in caldura,care vaporizeaza apa continuta de materialele respective (de ex.,in lemn,caramida).Din cauza suprapresiunii produse de evacuarea rapida a apei si a duratei reduse a fenomenului se produce spargerea de natura exploziva a copacilor,stilpilor de lemn,grinzilor si zidurilor.Sunt si cazuri cind la trecerea curentului electric prin diverse obiecte,acestea se incalzesc in asa masura,incit se poate ajunge la temperatura de aprindere a materialelor din care sunt confectionate.In acest caz trasnetul devine cauza de incendiu.

La trecerea trasnetului de intensitate mare si durata mica prin unele materiale combustibile,acestea nu sunt aprinse,ci imprastiate (paie,fin etc.).Daca insa se produc descarcari de mica intensitate si durata mare,aprinderea lor este posibila.

Trasnetul poate sa loveasca direct intr-un obiectiv (actiune principala) sau sa patrunda in interior prin intermediul retelei de iluminat,de apa etc. (actiune secundara).De regula,descarcarea principala este urmata de descarcari ulterioare de mica intensitate.

Deteriorarea cladirilor prin trasnet are loc in special datorita incendiilor.Deseori insa se produc deteriori cauzate de trasnet,fara a se declansa vreun incendiu.Acestea se limiteaza,de obicei,la dezveliri partiale ale acoperisului ,craparea zidurilor,distrugerea grinzilor de lemn prin aschiere etc.Daca insa se produc descarcari de mica intensitate si de durata mare,aprinderea lor este posibila.

Trasnetul poate sa loveasca intr-un obiectiv (actiunea principala) sau sa patrunda in interior prin intermediul retelei de iluminat,de apa etc.(actiunea secundara).De regula descarcarea principala este urmata de descarcari ulterioare de mica intensitate.

Deteriorarea cladirilor prin trasnet are loc in special datorita incendiilor.

Deseori insa se produc deteriorari cauzate de trasnet.fara a se declasa vreun incendiu.Acestea se limiteaza,de obiecei la dezveliri partiale ale acoperisului,craparea zidurilor,distrugerea grinzilor de lemn prin aschiere etc.Daca trasnetul loveste intr-o stinga are loc o farmitare a acesteia la suprafata.

La descarcarea curentului de trasnet prin corpul omenesc,pericolul principal care apare este cel al producerii fibrilatiei inimii.Trasnetul cazut direct pe corpul omenesc este de cele mai multe ori mortal.Dintr-o statistica straina intocmita pe o anumita perioada de timp reiese ca din cele 270 persoane lovite de trasnet numai 30 au supravietuit.

Oamenii,pentru a evita loviturile de trasnet,vor alege ca adapost,in primul rind cladiri cu acoperis metalic prevazut cu cadru metalic sau cu paratrasnete.In cazul ca nu este posibil adapostirea se va face in orice alta cladire.

Pe timpul unei furtuni nu e recomandabil sa se urce spre virful unui deal sau sa ramina in terenuri deschise si libere.Se vor evita de asemenea copacii izolati,stilpii liniilor telefonice si electrice.

Pentru evitarea loviturilor de trasnet este recomandabil asezarea pe sol in genunchi ori pe partea posterioara a picioarelor (pozitia traditionala de sedere a japonezilor sau pe vine).

Protectia animalelor impotriva descarcarilor atmosferice se poate asigura prin indepartarea acestora de gardurile de sirma,de arbotii izolat etc.

3.CRITERII DE PREVEDERE SI AMPLASAREA INSTALATIILOR CONTRA TRASNETULUI

PROTECTIA CONTRA TRASNETULUI

Domeniul de aplicare,prescriptiile comune tuturot instalatiilor de paratrasnet,cit si cele ale constructiilor cu caracter special,se arata in normativul de specialitate.

Protectia contra trasnetului a contructiilor si instalatiilor tehnologice executate in interior se realizeaza astfel:

- normala (pentru categoriile C,D,E pericol de incendiu,sau intarita (categoriile A,B pericol de incendiu),impotriva efectelor directe ale trasnetului;

- suplimentara (pentru constructiile A si B si instalatiile exterioare de fluide combustibile),impotriva efectelor secundare ale trasnetului si (la LEA care intra direct in cladiri,impotriva supratensiunilor atmosferice.

Analiza: Formalismul Lagrangeian privind determinarea starii si evolutiei starilor Proiect: Arzator mixt cu aer insuflat gaz - instructiuni pentru instalare, utilizare si intretinere

Instalatiile de protectie contra trasnetului sunt obligatorii la:

- cladiri si instalatii tehnologice exterioare de categoriile A,B pericol de incendiu;

- cladiri cu aglomerari de persoane (sali,hoteluri,camine,biserici etc.,cu peste 400 locuri,scoli cu peste 10 sali,spitale si similare,cu peste 75 de paturi,restaurante si magazine de peste 1000 m²,statii de calatori de categoriile I,II,de peste 300 persoane aglomeratie maxima sau III,IV de pe liniile principale);

- cladiri care adapostesc valori importante culturale sau tehnico-economice (expozitii,muzee,arhive,monumente istorice,centrale electrice si de comunicatii etc.);

- cladiri de locuit cu P+II niveluri,hoteluri si camine cu inaltimea de peste 28 m;

- grajduri cu animale mari (peste 200 capete),sau mari si de rasa (indiferent de capacitate);

- cladiri mai inalte de 10 m si de doua ori mai mari fata de cele din jur.

In zonele unde K ≥ 30 se prevad instalatii de protectie contra trasnetului (IPT) si pentru:

- cladiri si instalatii tehnologice exterioare de categoria C pericol de incendiu;

- cele de categoriile D,E, izolate (nimic in jur pe o raza de 25 m);

- grajduri de animale mari de 100-200 capete;

- depozite deschise de baza cu materiale cu pericol de incendiu.

De asemenea,se prevad IPT in spatii care au destinatia cu cel mai mare pericol de incendiu dintr-o cladire,indiferent de nivel.In cazul cind constructia care urmeaza sa fie proiectata este de categoria C,D,E si intra in zona de protectie a unei IPT vecine,aceasta nu va fi prevazuta IPT.

Amplasarea IPT se poate face:

- pe constructie-normal;

- in interiorul constructiei-exceptional,cu justificare (imposibilitate de montaj,aspect necorespuzator),si numai conductoarele de coborire din cladirile din categoriile D,E,I-II-III;

- indiferent de constructie numai pentru categoriile A,B justificat tehnico-economic,imposibil de executat sau la obiectivele speciale cu pericol mare de explozie (constructii pirotehnnice,rezervare de gaz si similare).

4.COMPUNEREA INSTALATIILOR DE PARATRASNETE

4.1.ELEMENTE DE CAPTARE

Elementele de captare au rolul de a prelua descarcarea trasnetului fiind de o mare importanta in determinarea a doua caracteristici principale ale unui paratrasnet si anume,zona de protectie si unghiul de protectie.

Zona de protectie este spatiul in care,cu un suficient grad de siguranta,o constructie sau o instalatie poate fi ferita de lovitura directa a unui trasnet.

Aceasta zona se determina cu o anumita probabilitate,prin calcul sau grafic cu ajutorul monogramelor.

Unghiul de protectie este unghiul sub care este vazuta aria zonei de protectie din elementul de captare.Valoarea acestui unghi depinde de tipul elementului de captare.

Dispozitivele de captare pot fi sub forma de tija de captare care,montate pe constructii,de tip cablu sau in cazuri speciale de tip plasa din sirma de otel.

Elementele de captare ale instalatiei paratrasnet se monteaza pe partea cea mai inalta a constructiilor si instalatiilor tehnologice.Elementul de captare sub forma de tija este recomandabil sa se foloseasca la constructii turn,cosuri de fabrica si acoperisuri cu pante repezi.

La acoperisurile cu deschideri mari,cu deschidere mica si de tip shed se folosesc elemente de tip cablu,conductoarele respective urmind traseul jgeaburilor,coamelor de acoperirs,marginilor constructiilor,acoperisurilor etc.

4.2.ELEMENTE DE COBORIRE

Conductoarele de coborire trebuie sa aiba aceleasi dimensiuni ca si elementele de captare.Numarul elementelor de coborire variaza in raport cu lungimea cladirii.Ca elemente de coborire pot fi utilizate si partile metalice ale constructiei,cu conditia ca ele sa aiba continuitate electrica, in intreaga inaltime a acesteia si o sectiune suficienta (minimum 100 mm²).Conditiile respective pot fi indeplinite de scheletele si armaturile metalice ale cladirilor din beton armat,conductele de apa,burlanele de ploaie,scarile metalice de incendiu etc.

La constructiile in care se desfasoara procese tehnologice de categoriile A,B,C pericol de incendiu nu este admisa folosirea elementelor metalice ale cladirii drept conductoare principale de coborire.De asemenea nici conductele de gaze si lichide inflamabile nu pot fi folosite ca elemente de coborire a instalatiei de paratrasnet.Conductoarele de coborire trebuie sa urmeze calea cea mai simpla si cea mai scurta de la tija de captare si pina la legatura cu elementul de legare la pamint.

De asemenea,este recomandabil ca aceste conductoare sa urmeze un traseu cit mai putin accesibil,deoarece atingerea lor in momentul producerii trasnetului este periculoasa.

Anumite reguli trebuie respectate si in ceea ce priveste distantele dintre conductoarele instalatiei de paratrasnet si instalatiile electrice,telefonice sau radiofonice si de semnalizare a incendiilor.

4.3.ELEMENTE DE LEGARE LA PAMINT

Ca elemente de legare la pamint sunt folosite prizele de pamint.Toate elementele de coborire se leaga la prize de pamint.De regula,legarea elementelor de coborire se face la o priza de pamint unica,care,la rindul ei poate fi individuala sau comuna cu prizele de pamint ale instalatiilor electrice montate in cladiri.

Prizele de legare la pamint se impart in doua categorii principale: naturale si artificiale .

Prizele de pamint naturale sunt considerate acele elemente metalice bune conducatoare de electricitate care au un contact permanent cu solul; sunt destinate diferitelor scopuri,insa in acelasi timp pot fi folosite si la scurgerea curentiilor electrici.

Drept prize naturale pot fi considerate elementele metalice ale constructiilor-ingropate direct in pamint sau in fundatii de beton si beton armat,chiar si sprijnite de pamint cum ar fi de exemplu estacadele,elevatoarele sau diferite alte elemente sub forma de talpi,stilpi sau alte elemente de constructie din beton armat care sunt in contact electric cu pamintul,precum si invelisurile metalice ingropate in pamant cu execeptia celor de aluminiu.Prizele de pamant artificiale sunt construite special pentru a asigura scurgerea curentului electic al trasnetului in pamint.Ca atare ele nu pot fi folosite in alte scopuri.Acest gen de priza se utilizeaza numai in cazul cind nu exista priza naturala sau aceasta nu are rezistenta suficienta sau cind folosirea prizei arficiale este prevazuta in norme sau cind cea naturala este inaccesibila.

Pentru asigurarea unor conductivitati electrice corespunzatoare a prizei de legare la pamint este necesar in contact bun al acesteia cu solul,fapt ce se poate realiza prin baterea pamintului cu maiul,udarea cu apa sau prin introducerea electrozilor in sol prin batere.Priza de pamint trebuie sa aiba o anumita rezistenta la coroziuni si la solicitari mecanice.

La alegerea locului de fixare a prizelor de legare la pamint se cer a fi respectate anumite distante de constructiile si insatalatiile protejate contra tranetelor,acestea se determina prin calcule sau cu ajutorul monogramelor.

La amplasarea prizelor se va verifica ca in apropiere sa nu existe conducte metalice ingropate,cabluri etc. pentru a exclude posibilitatea transportului prin aceste conducte a potentialelor inalte in cladirile protejate.

5.INSTALATII DE PROTECTIE MONTATE PE CONSTRUCTII CONTRA EFECTELOR DIRECTE ALE

TRASNETULUI

La acest tip de instalatii drept conductoare de captare se folosesc in principal elemente metalice ale constructiilor si instalatiilor tehnologice excterioare cu conditia de a se asigura dimensiunile minime (s≥100 mm²; g≥ 0,5 mm tabla),precum si continuitatea electrica.Astfel:

- rezervoarele de lichide combustibile cu corn si capac metalic supraterane si semiingropate daca sunt prevazute cu: dispozitive opritoare de flacari,supape de respiratie pentru presiuni si vid,grosimea tablei peste 5 mm,imbinari sudate si  nituite,capacul legat electric la corpul rezervorului,iar atunci cind este flotant si la pamint,toate conductele rezervorului legate electric la pamint;

- conductele metalice pentru fluidele combustibile cu grosimea minima de 5 mm,montate la cel putin 4 m de sol,care vor fi insa legate la prize de pamint proprii separate de maximum 20 Ω la intervale de 20-25 m in lungime de conducta; la conductele metalice montate mai jos de 4 m se vor folosi prize de pamint de maximum 20 Ω,la 200-300 m lungime de conducta;

- cosurile si turnurile de racire metalice impreuna cu cablurile de ancorare care se leaga la elementele metalice din pamint;

- cladirile C,D si E pericol de incendiu si de grad de rezistenta I,II si III,cu acoperis din tabla sau materiale izolate prinse pe schelet metalic cu piese metalice la distante fixe;

- elementele metalice ale acoperisului (cornise,coame,jgeaburi,balustrade de protectie superioare ale turnurilor de racire etc.) si alte elemente metalice care ies din planul acoperisului (cosuri de ventilatie si de fum,crucile turlelor bisericilor etc.); daca ies cu 0,5 m din planul acoperisului se folosesc,cind este cazul,tije de OL Ø 16 mm inalte cit asigura zona de protectie a elementului respectiv.Daca nu este posibil se folosesc drept elemente de captare,conductoare anume destinate ca de exemplu OL-Zn (banda cu s≥ 50 mm²; g≥ 2,5 mm sau rotund  Ø ≥ 8 mm) sau OL grunduit si vospit anticoroziv in doua straturi (banda cu s≥ 100 mm²; g≥ 4 mm sau rotund Ø ≥ 12 mm).

Montajul se face aparent in diferite modulri:

- sistem retea (la acoperisurile plate sau cu coama la h ≤ 1 m de streasina,cu ochiuri de maximum 20x20 – normal sau 10x10 m – intarit;

- sistem de coama (la acoperisurile in pante,cu seduri,cu conducta pe coama si pentru α < 30° si pe marginea acoperisului);

- tija (la acoperisurile in piramida sau cu coama scurta,la turnuri,cosuri si similate);

- combinat (la acoperisurile complexe – elementele nemetalice care ies din planul acoperisului se prevad cu rama metalica sau cu tija,functie de inaltime.

Ca conductele de coborire se pot folosi cu prioritate elementele metalice ale constructiilor si instalatiilor tehnologice exterioare care indeplinesc conditiile de sectiune si continuitate electrica ca de exemplu: scheletul,peretii si armaturile din metal,inclusiv scheletul metalic al cladirilor de IV si V rezistente la foc; elementele metalice verticale pentru categoriilde D,E,pericol de incendiu si gradul I,II si III rezistenta la foc (conducte de apa si incalzire,scari metalice de incendiu,burlane de scurgere etc.,fiind excluse conductele de gaze naturale si fluide combustibile); cind nu exista continuitate electrica se folosesc ca conductoare auxiliare legate la conductoarele principale de coborite.

Daca cele aratate mai sus nu sunt posibile,pentru elementele de coborire se folosesc materialele indicate la conductoarele de captare.Se precizeaza ca la cosuri,pe portiunea expusa fumului sau gazelor evaucate,minimum 3 m in jos de gura cosului,se folosesc OL-Zn Ø 16 mm sau 40x4 mm,restul coboririi fiind de Ø 10 mm sau 30x3 mm.

Numarul si dispunerea coboririlor principale depinde de dimensiunile cladirii si formele acoperisului.

Montarea conductoarelor de coborire se face obisnuit pe exterior,exeptional in interior (acest aspect pretentios,dificultate deosebita de executie etc.),insa numai la cladirile D,E – I,II,III.

La pozarea aparenta exterioara se alege drumul ce mai scurt,dar nu prin luminatoare,balcoane,logii etc.; pe fatade este admisa montarea ingropata a maximum 50% din coboriri la constructiile din lemn,caramida si beton armat cu asigurarea protectiei fata de materialele combustibile.

Montarea in inteterior fie ingropat sau aparent se va executa ferit de contactul sau apropierea de materialele combustibile (se va folosi protejarea cu material incombustibil si electroizolant).

Priza de pamint va fi comuna in mod obisnuit cu priza de pamant pentru protectia contra electrocutarii,Daca nu este posibil,se prevede priza de pamint proprie cu precadere naturala,exceptional artificiala.Priza de pamint artificiala se monteaza fata de fundatia constructiei proprii la 1,5-5 m cu electrozi uniformi distribuiti in jurul constructiei si protejati cu beton.Prizele de pamint proprii se leaga la reteaua generala de legare la pamint a incintei,numai daca sunt la mai putin de 20 m.La priza comuna se leaga toate prizele de folosire aflate la mai putin de 20 m si toate elementele metalice neincluse in priza situate la mai putin de 2 m.

Rezistenta de dispersie a prizei de pamint proprie – naturala pentru categoria de pericol de incendiu al constructiilor A,B,C,D,E este de 2,5/5 Ω,iar pentru IPT artificiala 5/10Ω.

6.INSTALATII DE PROTECTIE MONTATE INDEPENDENT DE CONSTRUCTII CONTRA EFECTELOR

DIRECTE ALE TRASNETULUI

Conductoarele de captare sunt formate din tije de OL – Zn sau OL grunduit si vopsit anticoroziv Ø 20 mm si l ≥ 1 m,montate pe catarge (stilpi din beton,beton armat,metal).Numarul,inaltimea si dispunerea catargelor se stabilesc prin calcul,in raport de zona de protectie respectiva,avindu-se in vedere urmatoarele: inaltimea unui catarg nu poate fi mai redusa decit jumatate din distanta fata de catargul vecin; distanta dintre virful tijei si marginea constructiei protejate va fi de cel putin 5 m,iar la gazometre si alte recipiente similare de maximum 3 m fata de virful tevii de aerisire.

Conductoarele de coborire sunt formate din armatura sau corpul metal al stilpului cu respectarea conditiilor de sectiune si continuitate precum si din conductoare anume destinate.

Priza de pamind,in cazul cind este posibil,se monteaza la minimum 5 m de alte prize,asigurindu-se R_p ≤ 5 (10 Ω) naturala (artificiala; cind nu e posibila separarea,se utilizeaza prize comune cu R_p ≤ 2,5 (5) Ω naturale (artificiale).

7.INSTALATII DE PROTECTIE CONTRA EFECTELOR SECUNDARE ALE TRASNETULUI

Pentru egalizarea potentialelor produse de descarea trasnetului la constructiile de categoriile A,B se folosesc coducte orizontale in sistem inchis la distante de 10-15 m pe verticala legate la coborire si elemente metalice vecine care intra si ies in cladiri,cu exceptia conductelor de fluide combustibile,toate legandu-se la pamint la intrari si iesiri.

8.PROTECTIA CONTRA DESCARCARILOR LATERALE

Intre doua puncte apropiate a unei conducte IPT sau intre o conducta IPT si un element metalic de constructie sau instalatie.Protectia contra descarcarilor naturale se calculeaza astfel:

D= L_B/10   ; respectiv D=0,3 R_p+ L_{C/10 n} ;

L_B,L_C – lungimea buclei,respectiv a conductei de coborire din locul de apropiere pina la pamint [m];

R_p – este rezistenta de dispersie a prizei de pamint [Ω];

n – numarul conductelor de coborire

Intre conductele IPT si elementele de constructie combustibile se vor respecta:

60 cm de coama acoperisului;

40 cm de acoperis;

20 cm de pereti;

- nu se normeaza distantele fata de elementele incombustibile;

Daca distantele arate mai sus nu pot fi respectate:

- in primul caz elementele metalice vor fi legate direct sau prin descarcatoare,pe drumul cel mai scurt,la IPT.Fac exceptie situatiile cind descarcatoarele nu-s permise in incaperi de categoriile A,B; masura nu se refera la instalatiile electrice din cladiri cu structura complet metalica sau inglobata in structura de beton armat de mare suprafata,daca priza de pamint este comuna si nici la conductele de protectie PATD;

- in al doilea caz se vor monta materiale incombustibile si electro-izolante in spatiile de apropiere.

9.PROTECTIA CONTRA DESCARCARILOR ELECTRICE ATMOSFERICE IN MEDIUL RURAL

Numarul relativ mare de incenii izbucnite in mediul rural,in special la depozitele de furaje si grajduri de animale,a determinat luarea unor masuri speciale de protectie.

Din anul 1982,incepind cu judetele Timis si Brasov,s-a trecut la construirea de instalatii de paratrasnete in agricultura,care acolo unde au fost bine realizate au dat rezultate.

Detaliile constructive sunt aratate in tabelul XIII.

Tabelul XIII

Detaliile constructive pentru paratrasnete in agricultura

Tipul de paratrasnet prezentat mai sus pentru protectia depozitelor de furaje si grajduri de animale prezinta un model in acest domeniu,organele responsabile pot adopta si alte modele,care sa asigure o eficacitate sporita.Materialele necesare pentru realizarea instalatiilor de paratrasnet folosite in mediul rural pentru protectia diverselor obiective sunt accesibile si cantitativ reduse,ceea ce face posibila folosirea unor instalatii similare si in majoritatea obiectivelor din mediu rural situate in regiuni unde frecventa trasnetelor este mare.

10.CALCULUL ZONEI DE PROTECTIE CONTRA INCENDIILOR

La proiectarea si construirea unei instalatii de protectie contra trasnetelor se au in vedere pericolul de distrugere de catre curentii de trasnet,natura si suprafata construita care trebuie protejate,intensitatea descarcarilor atmosferice in regiunea geografica respectiva,natura terenului,gradul de umiditate sau de uscaciune,importanta economico-politica a obiectivului,precum si alti factori.

Una din principalele elemente care trebuie determinate si verificate este zona de protectie.

Prin zona de protectie a unui paratrasnet se intelege spatiul in care,cu un suficient grad de siguranta,o constructie nu poate fi lovita direct de catre trasnet.

Zonele de protectie se pot determina grafic prin calculul sau cu ajutorul monogramelor.

Paratrasnet simplu cu tija.Pentru calculul zonei de protectie se pot folosi relatiile:

r­­_x=1,5 (h-1,25 h_x),pentru 0 ≤ h_x ≤ 2/3 h;

r­­_x= 0,75 (h-h_x),pentru 2/3 ≤ h_x ≤ h;

r_x – raza zonei de protectie [m];

h – inaltimea paratrasnetului [m];

h_x – inaltimea constructiei protejate [m].

Paratrasnet simplu cu cablu.Pentru calculul zonei de protectie se pot folosi relatiile:

r_x – 1,25 (h-1,25 h_x),pentru 0 ≤ h_x ≤ 2/3 h;

r_x = 0,625 (h-h_x),pentru 2/3 ≤ h_x ≤ h.

Paratrasnet dublu cu tija – de aceeasi inaltime.Zona de protectie a unui paratrasnet dublu cu tija de aceeasi inaltime,insa mai mic cu 60 m.

Distanta dintre paratrasnete se ia egala cu a.Constructia laterala a zonei se executa pentru fiecare paratrasnet la fel ca cel simplu cu tija.

Latimea zonei de protectie la jumatatea distantei dintre paratrasnet la sol este egala cu 2 r₀,iar la inaltimea h_x cu 2 r_ox.

Eficacitatea unui paratrasnet dublu cu tija este in functie de distanta a dintre paratrasnete,care nu poate fi marita prea mult.

La a ≤ 5h limita superioara de protectie este conturata de arcul AB, iar la 2a= 5,3 h arcul Ab atinge linia orizontala,adica terenul si in acest caz h₀=0.

Daca distanta a dintre paratrasnete depaseste 5,3 h,se formeaza un mare decalaj al zonei de protectie,iar la a=6h inceteaza influenta reciproca a ambelor paratrasnete,ele devenind cu actiune independenta,adica paratrasnete simple cu tije.

Pentru calculul lui h_o si h se poate folosi relatia:

h₀=4h - √9h²+0,25a².

Deci,daca se cunoaste h₀ (inaltimea minima) si a,atunci cele doua paratrasnete se calculeaza astfel:

h=0,571h₀+√0,183 h²₀+0,0357a².

Paratrasnetul dublu cu tije de inaltimi diferite.Se construieste mai intii zona de protectie a celui mai inalt paratrasnet,considerindu-l simplu cu tija dupa care se duce la inaltimea h_i,care reprezinta inaltimea celei de a doua tije,o paralela la linia orizontala,ce reprezinta nivelul solului,pina intilneste zona de protectie a paratrasnetului mai inalt,in punctul M.Distanta de la punctul M pina la sol se considera un paratrasnet fictiv,care formeaza cu h₁ un paratrasnet dublu de aceeasi inaltime (h1),distanta dintre ele fiind egala cu a.Partile frontale ale zonei de protectie se determina la fel ca la un paratrasnet dublu cu tija.

Partea centrala a zonei de protectie se determina ca la un paratrasnet dublu cu tije de aceeasi inaltime.

Paratrasnet multiplu cu tije de aceeasi inaltime.Zona de protectie se determina dupa aceleasi regului ca in cazul paratrasnetelor simple luate doua cite doua si calculate ca paratrasnete duble.

Suprafata din interiorul paratrasnetului multiplu este mult mai bine protejata decit partile exterioare limitate de zonele de protectie ale paratrasnetelor simple si duble.

Suprafat triunghiului este bine protejata la inaltimea h_i daca r_ox este mai mare sau egal decit 0.Valorile r₀ si r_ox se determina la fel ca la paratrasnetele simple si duble.Punctele 0₁,0₂ si 0₃ indica pozitia celor trei paratrasnete cu tija in plan.

Paratrasnet cu cablu.Inaltimea minima a zonei de protectie se poate determina cu relatia:

h_o= 3h-√4h²+0,25a².

In cazul cind se cunosc inaltimea h₀,distanta a si inaltimea zonei de protectie la mijlocul unui paratrasnet dublu cu cablu,pentru h,se poate folosi relatia:

h=0,6h_0­+√o,16h²₀+0,05a².

Pentru valori a/h≈4,4, valorile h₀ si r₀ se anuleaza si,pe masura ce distanta dintre cabluri creste,zona de protectie se desface in doua; pentru a/h=5 influenta reciproca a celor doua paratrasnete dispare,fiecare actionind in acest caz independent.

11.PRIZELE DE PAMANT

Rezistenta prizei de pamant (rezistenta de trecere) se defineste ca raportul dintre tensiunea prizei fata de pamant si curentul care trece prin priza de pamint in sol in regim stationar.

Rezistenta la impuls a unei prize de pamint se defineste ca raportul dintre tensiunea de impuls produsa de descaricarile atmosferice apreciate prizei si curentului respectiv se stabileste priza; teoretic rezistenta de impuls se considera egala cu rezistenta de trecere din momentul cind curentul atinge valoarea maxima.Pina la aceasta valoare,rezistenta la impuls difera de rezistenta de trecere obisnuita a prizei,pe de o parte din cauza duratei extrem de scurte a impulsului,care conduce la interventia inductantelor din interiorul prizei,iar pe de alta parte din cauza gradientilor de potentiali foarte mari,care favorizeaza descarcarile prin arc din interiorul solului.

Rezistenta la impuls a unui electrod de punere la pamant R_i se determina in multimi rezistenta de trecere a electrodului R cu un coeficient de impuls,definit ca raportul dintre rezistenta la impuls si rezistenta la trecere.Astfel:

R_i = a_iR.

Valoarea coeficientului a_i poate fi supraunitara sau subunitara,in raport de factorii care influenteaza valoarea acestui coeficient.