instalaţii care servesc pentru protecţia împotriva efectelor directe ale loviturilor de trăznet şi care sunt alcătuite din următoarele elemente:
- elemente de captare
- elemente de coborâre
- priza de pământ
IPT sunt obligatorii pentru următoarele categorii de clădiri:
- clădiri şi instalaţii tehnologice în aer liber încadrate în categoria A
sau B de pericol de incendiu
- clădiri şi instalaţii tehnologice în aer liber încadrate în categoria
C de pericol de incendiu în care se depozitează materiale combustibile.
- clădiri care adăpostesc aglomerări de persoane
- clădiri de locuit cu mai mult de 12 niveluri
- clădiri care adăpostesc valori de importanţă naţională
- clădiri şi instalaţii tehnologice în aer liber amplasate izolat, în
zone cu indicele K ³ 30, cabane sau construcţii similare cu înălţimea mai mare de 10m
- clădiri şi instalaţii tehnologice în aer liber dacă sunt mai înalte de
cel puţin două ori decât construcţiile din apropriere şi au cel puţin 10m înălţime
- grajduri pentru animalele mari de rasă
- grajduri pentru animalele mari, cu o capacitate de peste 200
capete
- alte cazuri bine justificate de proiectant
Trăznetul şi efectele sale
Trăznetul reprezintă o descărcare electrică între un nor
încărcat cu sarcină electrică şi pământ. Descărcarea se produce prin scurgerea sarcinii electrice a norului, de regulă negativă spre pământ. Fenomenul începe prin ionizarea aerului datorită intensităţii câmpului electric care atinge o valoare critică de 200kV/cm la concentrări mari de sarcini electrice. Trăznetul se dezvoltă apoi ca urmare a diferenţei mari de potenţial, de ordinul milioanelor de volţi dintre nor şi pământ. Perioadele descărcării trăznetului sunt arătate schematic în figura 8.1 în faza preliminară are loc o descărcare incompletă prin efluvii în care canalul luminos (liderul) se dezvoltă relativ încet şi este înconjurat de o zonă cu sarcini electrice de o anumită polaritate. Pe măsură ce canalul lider se aproprie de pământ, sarcina electrică ionizată din atmosferă atrage din pământ o sarcină de sens contrar care se concentrează pe părţile proeminente de la suprafaţa pământului.
Aceste părţi proeminente aflate în zona de câmp foarte
intens din faţa canalului de lider, favorizează un alt fenomen de descărcare electrică, dinspre pământ spre nor (strimer de întâmpinare). Faza descărcării principale are loc în momentul atingerii liderului cu strimerul de întâmpinare, fenoment ce este însoţit de o lumină intensă şi un sunet puternic.
În cazul construcţiilor civile şi industriale, descărcarea prin trăznet are o particularitate importantă. Când înălţimea construcţiilor este de până la 30m, lungimea stimerului de întâmpinare este de câţiva metri, iar când înălţimea construcţiei este în jur de 100m lungimea strimerului are valoarea de 30 – 40m
Determinarea zonei de protecţie a trăznetului
Paratrăznetele pot fi verticale sau orizontale. Referitor la paratrăznetele verticale s-a stabilit că nu contează forma vârfului ci înălţimea şi legarea lui sigură la o priză de pământ cu rezistenţă de dispersie cât mai mică.
La trecea deasupra lui a unui nor cu sarcină negativă, paratrăznetul, care are potenţialul pământului şi care are o anumită înălţime deasupra solului, se încarcă cu sarcină pozitivă prin inducţie electrostatică. Intensitatea câmpului electric la vârful paratrăznetului este foarte mare. Aceasta favorizează formarea unui canal de descărcare (strimer de întâmpinare) dinspre paratrăznet spre nor, care va întâlni canalul ionizat (lider) ce se dezvoltă de la nor spre paratrăznet, orientând lovitura de trăznet spre paratrăznet.
Zona de protecţie este spaţiul din jurul unui paratrăznet în care probabilitatea loviturilor directe este nulă.. construcţia de protejat trebuie să fie cuprinsă complet în acestă zonă.
Compunerea instalaţiilor de paratrăznet
Elementele de captare
Drept elemente de captare se folosesc cu pregădere părţile metalice ale clădirilor şi instalaţiilor tehnologice dacă îndeplinesc următoarele condiţii:
a) acoperişul este plat sau aproape plat, dacă clădirile sunt:
- cu structura complet metalică, având continuitatea electrică asigurată,
- cu acoperişul din tablă cu grosimea de minim 0,5mm îmbinată
prin fălţuire, nituire, lipire sau alte procedee prin care se realizează continuitate electrică sigură sau cu acoperişul din materiale izolante electric montate pe schelete metalice prinse pein elemente de fixare metalice montate la distanţe fixe.
- coşurile şi turnurile de răcire metalice împreună cu cablurile de
ancorare care se pot lega la elementele metalice din ppământ.
b) instalaţiile tehnologige exterioare au structura complet
metalică, cu continuitate electrică sigură prin modul de fixare
Dacă aceste condiţii nu pot fi satisfăcute, construcţiile vor fi
prevăzute cu conductoare de captare metalice montate pe clădirile respective, în locurile în care probabilitatea loviturilor de trăznet este cea mai mare.
Tipul sistemului de dispunere a conductelor de captare pe acoperiş se alege după forma şi tipul acoperişului, astfel:
- sistemul reţea (cu ochiuri de 20x20m – normal sau 10x10m –
întărit) se foloseşte la acoperişurile plate cu 1 sau 2 pante la care coama acoperişului depăşeşte marginea acestuia cu cel mult 1m, Fig 8.7).
- sistemul de coamă (de creastă), se foloseşte la acoperişurile cu
pante, sau cu sheduri de coamă, la care coama acoperişului depăşeşte marginea sa cu mai mult de 1m.
- sistemul cu tijă, (captator) se foloseşte pentru acoperişurile în
formă de cort sau cu coamă scurtă, pentru elementele proeminente ale construcţilor sau pentru construcţii în formă de turn sau alte cazuri similare.
- combinat, la acoperişurile complexe. De ex. coşurile nemetalice
care ies din planul acoperişului vor fi prevăzute cu ramă metalică din OL minim 70X8mm, pe care se fixează tije din OL Zn F 20mm, înălţimea 1m, la intervale de 2,5…5m.
Elementele de coborâre
Ca elemente de coborâre se folosesc cu prioritate elementele metalice ale construcţiei respective, cum ar fi:
- scheletul metalic, armăturile metalice sau pereţii metalici ai
construcţiei, care îndeplinesc condiţiile de secţiune şi continuitate electrică, dacă pot înlocui numărul de coborâri principale în proporţie de 100%.
- elemente metalice verticale (conducte de apă, de încălzire, scări de incendiu, burlane de scurgere, etc.), care pot înlocui 50% din numărul de coborâri necesar, cu condiţia să asigure o continuitate sigură şi o secţiune minimă de 100mm2.
Dacă aceste condiţii nu pot fi îndeplinite se pot monta
conductoare metalice instalate pe exteriorul clădirii.
Numărul şi dispunerea coborârilor sunt în funcţie de forma şi dimensiunile acoperişului, astfel pentru clădiri având:
- lungimea <> 12m, – se montează patru coborâri, dispuse în Z
Conductoarele de coborâre se vor poza aparent pe exteriorul
clădirii. Se admite şi montarea îngropat sub materialul de finisaj a 50% din coborâri la construcţiile din lemn, cărămidă şi beton nearmat, cu protecţie faţă de materialele combustibile şi îmbinare sudată.
Priza de pământ
În mod obişnuit priza de pământ pentru instalaţia de paratrăznet poate fi comună cu priza de pământ aferentă instalaţiei de protecţie împotriva electrocutărilor, (Cap.7). Valoarea rezistenţei de dispersie a prizei de pământ în acest caz va fi mai mică de 1 ohm.
Când nu este posibil se prevede o priză de pământ proprie cu precădere naturală sau artifricială. Această priză se montează la minim 1,5m şi maxim 5m de fundaţia clădirii şi va fi îngropată la 0,5m adâncime.
Rezistenţa de dispersie a prizei de pământ dacă aceasta este numai pentru instalaţii paratrăznet va fi:
- Priză naturală – 5 ohmi,
- Priză artificială – 10 ohmi,
Elementele de captare se montează la priza de pământ prin piese metalice numite de separaţie care sunt fixate cu şuruburi şi care se pot decupla atunci când se face măsurarea prizei de pământ.
