Išorinė apsauga nuo žaibo neleidžia kilti gaisrams, vidinė saugo nuo viršįtampių sugadinančių visus elektros prietaisus ir kompiuterius.

Jei anksčiau žaibas padegdavo trobą ar nutrenkdavo arklį, tai dabar be namo ir arklio sunaikinimo dar gali sugadinti visus buities prietaisus bei serverius ir kompiuterius - tai, kas šiuolaikiniame gyvenime brangiausia, neįkainojama ir neatstatoma - informaciją.

Žaibo suikeliami pavojai

Žiniasklaida papasakojo apie jauną uteniškių šeimą, kurios namas užsidegė  į verandą pataikius žaibui: kol ugniagesiai per kliūtis privažiavo iki gaisravietės, vaikai iš degančio namo spėjo išsinešti tik mokyklines kuprines. Žaibo iškrova buvo tokia stipri, kad maždaug 200 metrų spinduliu pas kaimynus sugedo elektros prietaisai.

Priešgaisrinės apsaugos ir gelbėjimo departamentas vidurvasarį išplatino informaciją, kad per pusmetį „dėl žaibo iškrovos Lietuvoje kilo 28 gaisrai, 17 iš jų - birželio mėnesį.

Pernai išleistoje knygoje „Pastatų išorinė apsauga nuo žaibo. Techninė priežiūra" jos autoriai  Anatolijus Drabatiukas, Nerijus Bagdanavičius  ir Rimas Lukšys rašo, kad pastaruoju metu apsaugos nuo žaibų tema darosi vis aktualesnė, nes atšilus klimatui pasaulyje žaibų padaugėjo kone dvigubai.

 

Žaibo susidarymas

Meteorologų duomenimis, mūsų klimato juostoje palankios sąlygos perkūnijoms dažniau susidaro šiltuoju metų laiku. Nuo birželio iki rugpjūčio dienų su perkūnijomis būna apie 70. Nuo spalio iki balandžio mėnesio jų pasitaiko labai retai. Pavasarį perkūnijos dažnesnės rytinėje Lietuvos dalyje, o rudenį - vakarinėje. Pajūrio rajone perkūnijų beveik kasmet pasitaiko ir žiemą.

Pagal šiuolaikinės apsaugos nuo žaibo sampratą, žmonėms ir gyvūnams yra pavojingas tiek tiesioginis žaibo smūgis, tiek netiesioginis jo poveikis - indukuotieji viršįtampiai. Pagal tai apsauga nuo žaibo skiriama į vidinę ir išorinę.

 

Apsaugą nuo žaibo reglamentuojantys dokumentai

Apsaugos nuo žaibo reglamentuojantys dokumentai įpareigoja pastatų savininkus laikytis tam tikrų reikalavimų, kad būtų sumažinti galimi nuostoliai nuo žaibų.

STR 2.01.06:2009 „Statinių apsauga nuo žaibo. Išorinė statinių apsauga nuo žaibo". Jame aprašyti žaibo rizikos įvertinimo, apsaugos parinkimo principai, naujos medžiagos bei AŽ eksploatacija.

Galioja keletas europinių standartų - LST EN 62305-1-5 dalys ir kt.

„Elektros įrenginių įrengimo bendrosiose taisyklėse" - įžemintuvams reikalaujama naudoti bendrą įžemintuvą AŽ - tiek darbiniam, tiek  ir apsauginiam įžeminimui. Tai reiškia, kad greta esantiems įvairių įtampų ir skirtingos paskirties įrenginiams įžeminti, išskyrus specialiosios paskirties įrenginius, reikia naudoti bendrą įžeminimo įrenginį.

Šiuolaikinė elektronikos įranga, buities prietaisai ir kompiuteriai yra daug jautresni įtampos pokyčiams, kuriuos sukelia žaibo iškrova, todėl atsirado reikalavimas projektuose numatyti apsaugą nuo viršįtampių.

Atšauktos STR nuostatos, reglamentuojančios aktyvines  apsaugos nuo žaibų sistemas. Naudoti tokias sistemas ar ne - paliekama spręsti pastatų savininkams ar naudotojams prisiimant visas rizikas. Kol kas ši apsauga nėra standartizuota Europoje ir Lietuvoje jos naudojimas nėra įteisintas.  Neteko galios statybos reglamentas STR 2.01.06.2003 „Statinių žaibosauga. Aktyvioji apsauga nuo žaibo" ir respublikinė statybos norma RSN 139-92 „Pastatų ir statinių žaibosauga".

 

Šiuolaikinė išorinė apsauga nuo žaibų

Vadovaujantis STR 2.01.06:2009 „Statinių apsauga nuo žaibo. Išorinė statinių apsauga nuo žaibo", išorinė statinių AŽ privaloma ir minėto reglamento reikalavimai taikomi naujai projektuojamiems, statomiems, rekonstruojamiems ar kapitaliai  remontuojamiems visų paskirčių statiniams, įvertinus riziką pagal LST EN 62305-2 reikalavimus.

Pagal šią metodiką - žinodami statinio gabaritus, vietą, medžiagas, iš kurių statinys pastatytas, kabelinių įvadų, kabelių sąlygas, pastato paskirtį ir kt. duomenis -  galime įvertinti rizikas ir nuspręsti, ar reikalinga apsaugos nuo žaibo sistema, kokios klasės, kokios papildomos priemonės turi būti  įdiegtos statinyje.

AŽ sprendiniai yra pateikiami techninio projekto elektrotechnikos dalyje, o jeigu pastatas rekonstruojamas - sumažintos apimties projekte, kurį sudaro tik viena - supaprastinta elektrotechnikos dalis.

 

Išorinės apsaugos nuo žaibo įranga

Po žaibo smūgio į objektą tinkamai įrengtas žaibolaidis turi priimti žaibo srovę ir nuvesti ją į žemę. Žaibo srovė turi sklisti nepažeisdama saugomo objekto ir žmonių, esančių to objekto viduje ar išorėje.

Išorinę pastato apsaugą nuo žaibo sudaro žaibolaidžiai, kurie savo ruožtu susideda iš žaibo priėmiklių, įžeminimo laidininkų bei įžemiklių. Kiekvienas žaibolaidis apibūdinamas jo apsaugos zona, t.y. tokia erdve  aplink žaibolaidį, kurią pramušti žaibui yra maža tikimybė. Apsaugos zonai nustatyti, priklausomai nuo žaibolaidžio aukščio h saugomo paviršiaus atžvilgiu, yra naudojami trys būdai: pagal apsaugos kampą α (nustatomą iš kreivių), fiktyvaus rutulio ir apsauginio tinklo.

 

Sferos ir tinklo dydžių priklausomybė nuo apsaugos klasės

Apsaugos klasė	Sferos spindulys R, m	Tinklo žingsnis, m
I	20	5 X 5
II	30	10 X 10
III	45	15 X15
IV	60	20 X 20

Dirbtiniams žaibo priėmikliams montuoti naudojamos medžiagos, kurių mažiausi skersmenys yra: cinkuoto plieno  - 50 kv.mm,  aliuminio - 70 kv.mm,  vario - 50 kv.mm

 

Įrengimų ant stogų apsauga nuo žaibo

Analizuojant tiesioginio žaibo smūgio į objektą pavojų, reikia atkreipti ypatingą dėmesį į galimą žaibo srovių poveikį įvairiems antstatams, įrenginiams ir instaliacijoms, esančioms ant stogo.

Antstatai turi būti saugomoje erdvėje, sukurtoje horizontalių ir vertikalių žaibo priėmiklių. Taip pat būtina išsaugoti reikiamus saugius nuotolius tarp jų ir žaibo priėmiklių bei srovės nuvediklių.

Nereikalaujama apsaugoti antstatų, neturinčių elektrai laidžių elementų, ir kurie:

• neviršija 1 m aukščio ir 1 kv.m bendro ploto - metaliniai antstatai;
• neiškyla aukščiau kaip 1 metras virš žaibo priėmiklių sukurtos apsaugos zonos - nelaidūs elektros srovei antstatai.

Nuo tiesioginio žaibo srovės poveikio taip turi būti apsaugoti stogų konstrukcijų elementai bei įrengimai, prie kurių prijungtas tinklas, išvedžiotas objekto viduje. Tokiais atvejais AŽ įrengimas turi:

• užtikrinti atitinkamai apsaugotą erdvę objekto stogo įrenginiams ir įtaisams;
• eliminuoti kibirkštinių išlydžių tarp elektrai laidžių elementų atsiradimo galimybę;
• pašalinti potencialų skirtumą tarp elektrai laidžių elementų ant stogo ir objekto viduje;
• užtikrinti elektrinių ir elektroninių įrenginių apsaugą nuo viršįtampio;

 

Atskiri vertikalūs žaibo priėmikliai

AŽ įrenginio elementai, saugantys nuo tiesioginio žaibo smūgio, turi:

• užtikrinti atitinkamą apsaugos erdvę įrenginiams ir instaliacijoms ant objekto stogo;
• eliminuoti kibirkščiavimą tarp instaliacijų;
• panaikinti potencialų skirtumą tarp atskirų instaliacijų ant stogo ir objekto viduje.

Pagrindinis apsaugos nuo tiesioginio žaibo smūgio būdas yra įrenginių ar įtaisų išdėstymas apsaugotoje erdvėje, sukurtoje atskirai stovinčių srovės priėmiklių. Pavienių vertikalių priėmiklių ar tokių priėmiklių sistemų projektavimas ir montavimas turi būti atliktas pagal reikalavimus, atitinkančius objektui reikalingą apsaugos klasę.

Galiojantys apsaugos standartai nustato apsaugos kampų priklausomybę nuo objektui reikalingos apsaugos klasės ir žaibo priėmiklio aukščio.

 

Apsaugos kampai ir saugūs atstumai, priklausantys nuo reikiamos apsaugos klasės ir priėmiklio aukščio

 

 

 

Strypinio žaibolaidžio apsaugos  zona vaizduojama kaip apvalus konusas, kurio viršūnė sutampa su žaibo ėmiklio viršumi pagal LST EN 62305-3 standartą.

 

 

Apsaugos nuo žaibo projektavimo ant dvišlaičių stogų etapai

1. Pagal pastato tipą, degumą, dydį ir kitas sąlygas pastatui priskiriama apsaugos nuo žaibo klasė (individualiam pastatui pastatytam naudojant nedegias medžiagas ir konstrukcijas - tai dažniausiai bus IV klasė).
2. Pagal apsaugos klasę (gyvenamieji namai dažniausiai yra III-IV klasės) parenkamas apsauginis kraiginės vielos ir žaibolaidžių apsaugos kampas.
3. Įvertinama, ar visi stogo elementai pakliūna į žaibolaidžio apsaugos zoną, elementams kurie iškilę virš apsaugos linijos bei elementams, esantiems 30 cm virš stogo plokštumos, numatoma apsauga.
4. Kas 20-25  metrai, pagal perimetrą  numatomi nuvedimai    prie įžeminimo sistemos. Rekomenduojama juos daryti statinio priešingų pusių kampuose.

Laikantis atitinkamų saugių atstumų, ant šlaitinių stogų rekomenduojama naudoti žemus horizontaliuosius žaibo priėmiklius. Ant tokių stogų sudarant tinkamą žaibo priėmiklių tinklą būtina laikytis šių reikalavimų:

 

• ant stogų, kurių šlaito nuolydis didesnis kaip 30 laipsnių, vieną iš žaibo priėmiklių tinklo laidų rekomenduojama nutiesti išilgai stogo kraigo,
• metalines pastato dalis, esančias ant paviršiaus arba virš stogo paviršiaus (išskyrus tuos elementus, kurie turi elektrinį ryšį su įrengimais statinio viduje ir per jas aukštas potencialas gali praeiti į statinį) reikia sujungti su artimiausiu žaibo priėmikliu ar srovės nuvedikliu. Čia kalbama apie:
• tipinius kaminus (dažniausiai tiesioginis sujungimas), kaminų ir izoliacinių medžiagų žaibosaugai reikia naudoti vertikaliuosius arba žiedinius priėmiklius. Vertikaliojo priėmiklio aukštis turi užtikrinti kamino apsaugą nuo tiesioginio žaibo pataikymo - kaminas turi būti priėmiklio saugomojoje erdvėje.
• metalinius antenų stiebus (galimas atskirais atvejais - tiesioginis sujungimas),
• metalines stogų atramas oro linijoms laikyti (netiesioginis sujungimas iškrovikliu),
• aptvarus, langų rėmus (tiesioginis sujungimas).

Prie apsaugos nuo žaibo įrenginio laidininkų būtina prijungti ir metalinius konstrukcinius elementus, pvz., vandens nuvedimo latakus, pritvirtintus prie apatinio stogo krašto.

Metalinę stogo dangą galima ir reikia panaudoti kaip žemą horizontalųjį žaibo priėmiklį, jeigu stogo dangos storis yra ne mažesnis kaip 0,5 mm, nepriklausomai nuo jos tipo (pagal LTS EN-62305-3).

Metalines stogų dangas galima naudoti apsaugai nuo žaibo šiais atvejais: yra pastovus sujungimų tarp atskirų stogo perdengimo dalių ilgis ir  metalo sluoksnio storis ne mažesnis kaip 0,5 mm ir tuo atveju, kai nėra stogo dangos perforavimo pavojaus ir  po stogo danga nėra degių medžiagų.

Bet net ir tuo atveju, jei naudojamas lakštinis leidžiamo storio metalas, žaibo srovės patekimo taškuose gali išsilydyti angos. Išsilydę metalo lašai arba net pakilusi jo temperatūra gali būti pavojinga, jeigu po metaline danga yra degios medžiagos. Tokiu atveju būtina naudoti iškeltus žaibo priėmiklius. Žaibo srovė turi būti nuvesta į žemę srovės nuvedikliais, sujungtais su lakštine danga. Daugumoje atveju yra sudėtinga sujungti atskirus skardos lakštus, kad būtų patikimas elektrinis ryšys žaibo impulsui nuvesti, tai yra paprasčiau ir pigiau sumontuoti atitinkamą vielos elementą,  žaibolaidį.

 

Žaibo srovės nuvedikliai

Lentelėse pateikti reikalaujami atstumai tarp srovės nuvediklių, laidų ir sienų bei pačių laikiklių.

Kiek reikia srovės nuvediklių, sužinosime padalinę stogo, padengto žaibo priėmiklių tinklu, perimetrą iš tinklo kraštinės ilgio. Žaibo srovei nuvesti būtini mažiausiai du srovės nuvedikliai.

 

Vidutinis atstumas tarp įžeminimo laidininkų priklausomai nuo  apsaugos klasės:

Apsaugos klasė	Vidutinis atstumas tarp įžeminimo laidininkų, m
I	10
II	15
III	20
IV	25

Reikalaujama išsaugoti ne mažesnį kaip 2 metrų atstumą tarp srovės nuvediklio ir:

• perėjų ir pastatų įėjimų,
• metalinių aptvarų, pastatytų išilgai šaligatvių.

Norint sumažinti žmonių pažeidimo riziką, galima  panaudoti keletą priemonių - nuvediklį sumontuoti į 3 mm politeleno vamzdį (daroma klaida, kai šio vamzdžio medžiaga parenkama tik pagal degumą, svarbesnis dydis yra šio vamzdžio  atsparumas impulsams: reikalaujamas atsparumas 100 kV, impulsams - 1,2/50 mks), srovės nuvediklio vietoje sukloti asfalto, plytelių dangos sluoksnį, nuvediklio atkarpą pakeisti specialiu Is Con izoliuotu kabeliu.

Tarp srovės nuvediklių rekomenduojama išsaugoti vienodus atstumus, jei tai neįmanoma, reikia juos išdėstyti netoli pastato kampų.

Atstumai tarp srovės nuvediklių ir objekto sienų.

* srovės nuvediklio temperatūros kilimas, tekant žaibo srovei, nepavojingas sienų medžiagoms;
**laidininko temperatūra viršija leidžiamas degioms sienų medžiagoms normas;

 

 

1 - Neteisingai sumontuotas laidininkas - neišlaikytas 10 cm;  2 - Teisingai sumontuota įžemintuvo ir išorinės apsaugos nuo žaibo jungtis (matavimo taškas)

 

 

Srovės nuvediklių sujungimui su įžemintuvu naudojami įžeminimo laidininkai, kurių skersmuo turi būti ne mažesnis: varinių -  50 kv.mm, plieno -  90 kv.mm (populiariausias gaminys rinkoje - 30x3,5 mm juosta).

Žaibolaidžio elementai turi būti sumontuoti, per saugų atstumą nuo saugomo objekto elektrai laidžių ar saugotinų elementų. Saugus atstumas paskaičiuojamas pagal šiuos parametrus.

 

 

 

Įžemintuvai - natūralūs ir dirbtiniai

AŽ įžemintuvo paskirtis - užtikrinti žemos varžos trasą antžeminių žaibo  iškrovų srovių tekėjimui, taip pat užtikrinti tinkamą apsaugos nuo viršįtampių schemos funkcionavimą. Be to, įžeminimo sistema turi:

• atitikti įžeminimo reikalavimus,
• užtikrinti objekte esančių žmonių, įrenginių ir instaliacijų apsaugą nuo pavojingų įtampų ir srovių poveikio išlyginant žemės ir objekto metalinių konstrukcijų bei instaliacijų potencialus,
• užtikrinti tinkamą visų veikiančių objekto sistemų sąveiką (pvz., elektros įrangos, informacinių ir telekomunikacinių sistemų).

 

Dažniausiai naudojami dirbtiniai įžemintuvai - elektrodai  gaminami iš 20 kv.mm skersmens karštai cinkuoto  plieno ir plieninė cinkuota juosta (cinko sluoksnis ne mažesnis kaip 70 mikronų) bei 10 mm plieninė cinkuota viela:

Surinkto įžemintuvo bendras vaizdas: 1 - smaigalys; 2 - elektrodas; 3 - prijungimo gnybtas; jungiamoji juosta

 

• dirbtiniai įžemintuvai gali būti kontūriniai, horizontalieji arba spinduliniai. Rekomenduotina naudoti kontūrinius įžemintuvus;
• vertikaliuosius įžemintuvus reikia įleisti giliau į gruntą taip, kad jų apatinė dalis būtų ne mažesniame kaip 3 m gylyje, o viršutinė - ne mažesniame kaip 0,5 m aukštyje virš žemės paviršiaus;
• atsižvelgiant į gruntinių vandenų kitimo lygį, siūloma įžemintuvus įleisti į gruntą, taip, kad apatinė įžemintuvo dalis būtų 4 m gylyje;
• horizontalius įžemintuvus reikia įtaisyti ne mažesniame kaip 0,6 m gylyje ir ne toliau kaip 1 m nuo išorinio pastato krašto;
• griovius, kur klojami įžemintuvai, reikia užversti gruntu be akmenų, žvyro ir skaldos;

 

Vidinė apsauga nuo žaibo

Duomenų bazės kompiuteriuose ir serveriuose, pastatų valdymo  įrengimai, gamybos proceso valdymo sistemos  ir kt. įranga  yra neatsiejama šiuolaikinio gyvenimo ir darbo dalis. Technologiškai sudėtinga valdymo, kontrolės, duomenų perdavimo aparatūra yra ypač svarbi sistemose, kurios garantuoja mūsų saugumą - tai ligoninės, gaisro signalizacijos priemonės ir kt.

Grėsmę šioms sistemoms kelia ne tik tiesioginiai žaibų išlydžiai, bet žymiai pavojingesni žaibų sukelti elektromagnetiniai laukai, pereinamųjų procesų viršįtampiai,  atsirandantys vykstant perjungimams elektros tiekimo grandinėse, rezonansiniai viršįtampiai tiristorinėse schemose, gedimų viršįtampiai elektros tiekimo sistemoje.

Šiuolaikinė statistika patvirtina, kad nuostoliai dėl viršįtampių  sugadintos aparatūros yra katastrofiškai didėjantys, ypač įvertinant duomenų praradimus, įrengimų prastovas.

Viršįtampis elektros grandinėje - tai trumpalaikis įtampos šuolis, keletą kartų viršijantis nominalią įtampą (priežastys - žaibų sukelti viršįtampiai, įrengimų perjungimo viršįtampiai, aukštosios harmonikos dėl įtampos pokyčių).

Žaibo išlydžio sukelti atmosferiniai viršįtampiai susiformuoja įvykus žaibo iškrovai į elektros perdavimo linijas ar pataikius šalia linijos ar objekto. Srovės impulso amplitudė išlydžio metu gali siekti šimtus kA. Kai žaibo išlydis pataiko į šalia linijos esančius objektus ar į žemę, linijos laiduose, statinio konstrukcijose gali susiformuoti indukuoti viršįtampiai, kurių  amplitudė gali būti iki kelių šimtų kV.

SVARBU Pagal „Elektros įrenginių įrengimo bendrosiose taisyklių" reikalavimus, greta esantiems įvairių įtampų ir skirtingos paskirties įrenginiams įžeminti, išskyrus specialiosios paskirties įrenginius, reikia naudoti bendrą įžeminimo įrenginį.

Naudojant bendrą įžemintuvą ir įrengus ant statinio AŽ sistemą, jos priimtas žaibo iškrovos impulsas, nuvestas į įžeminimo sistemą, pasiskirsto žemėje ir per potencialų išlyginimo sistemą statinyje ant elektros įrengimų korpusų, ekranų, metalinių konstrukcijos, vandentiekio, apšildymo sistemos elementų.

Išorinė AŽ sistema negali būti teisingai sumontuota, neįrengus atitinkamų žaibo viršįtampio iškroviklių, nes po iškrovos į išorinę AŽ sistemą neišvengiamai bus pramušta kabelių izoliacija, sunaikinti elektronikos įrenginiai, taip pat galimas žmonių pažeidimas ir gaisro pavojus. Pagal gaisrinių tyrimų tarnybų duomenis, kai pastato gaisro priežastimi įvardijama „netvarkinga elektros instaliacija", daugeliu atvejų  gilesnė priežastis yra ta, kad elektros instaliacijoje nebuvo atitinkamų priemonių viršįtampiams sumažinti.

Projektuojant šiuolaikinę AŽ sistemą,  įvertinus visas rizikas, būtina  įgyvendinti visas reikalingas priemones vidinei apsaugai - atlikti potencialų išlyginimą ir  ekranavimą sumažinant galimus pažeidimus dėl žaibo elektromagnetinio impulso (LEMP - Lightning ElectroMagnetic Pulse), įrengiant   kabelinių linijų (elektros ir žemos įtampos grandinių)  apsaugos nuo viršįtampių priemones,  atitinkamas priemones EMC reikalavimams realizuoti. Šie sprendimai yra  aprašyti LTS EN62305-4-5,  LST EN 61643-11-12 ,  standartuose.

Šiuolaikinėje elektros instaliacijoje turi būti instaliuota atitinkami apsaugos įtaisai - impulsiniai viršįtampius ribojantis prietaisai  (angl. Surge Protective Device arba sutrumpintai SPD) - aparatai, skirti pereinamiesiems viršįtampiams apriboti ir nuvesti žaibo srovę į žemę.

Planuojant apsaugą nuo viršįtampių atliekami šie veiksmai:

• Išskiriamos statinio žaibo apsaugos zonos LPZ;
• Atliekame statinio potencialų išlyginimo sistemos įvertinimą ir projektavimą;
• Parenkamos viršįtampių apsaugos priemonės ir sumontuojamos pagal statinio LPZ zonas.

Tam statinys paskirstomas į  išorines ir vidines zonas ir kiekvienos zonos perėjime numatomos priemonės viršįtampių lygio sumažinimui.

Išorinės zonos -  žaibo apsaugos zona neapsaugota išorinės apsaugos nuo žaibo sistemos, kurioje galimas tiesioginis žaibo išlydis, neapribota žaibo srovė ir jos sukurtas elektromagnetinis laukas, arba apsaugota, bet nėra realizuotas ekranavimas ir apsauga nuo elektromagnetinių impulsų. Vidinės zonos - statinio viduje, jose įrengiamos kelių  pakopų apsaugos,  kuriose impulsinės srovės apribotojamos viršįtampių iškrovikliais.

Objekto LPZ zonose ( žaibo apsaugos zonos - Lightning Protection Zone) viršįtampių lygio sumažinimas vykdomas etapais iki nepavojingo lygio, kad viršįtampis pasiekęs galutinį   prietaisą jo negalėtų sugadinti.

 

Apsaugos nuo viršįtampių elektros linijose

Jos montuojamos  paskirsčius statinio elektros schemą  pagal LPZ  apsaugos nuo žaibo zonas, ant šių zonų perėjimo montuojama atitinkamos klasės apsauga nuo viršįtampių.

Apsaugos skirstomos į tris klases: 1-2-3 tipas/klasė  (arba senesnis žymėjimas  B, C, D )

Apsaugos priemonės zonose turi būti suderintos tarpusavyje taip, kad žemesnės pakopos apsaugos nepažeistų neleistinai didelė viršįtampio energija (selektyvus suveikimas), tam viršįtampių apsaugos parenkamos pagal suveikimo įtampą (Up)  arba naudojamos koordinuotos apsaugos, paliekami atitinkami montažiniai atstumai arba  montuojami induktyvumo prietaisai

 

Viršįtampių apsaugų  paskirstymas pagal  LTS EN61643 standartą ir viršįtampių apsaugos lygio apribojimai pagal  IEC 60364-4-443 reikalavimus:

SPD įtaiso  tipas/klasė	Paskirtis ir savybės
1 tipas (I klasė/ B)	Apsauga nuo dalies tiesioginio žaibo išlydžio srovės (potencialų išlyginimas pastatuose) poveikio, atmosferinių ir įvairių komutacinių viršįtampių
2 tipas (II klasė/C )	Apsauga nuo indukuotų atmosferinių, komutacinių viršįtampių ir viršįtampių, praleistų  1 tipo (I klasės / B) SPD įtaisais.
3 tipas ( III klasė/D)	Apsauga nuo indukuotų atmosferinių ir įvairių komutacinių viršįtampių.

 

Jei,  pastatas turi išorinę apsaugos nuo žaibo sistemą arba elektros tiekimas yra oro linijomis (atskirais atvejais,  jei ant pastato yra iškilę įžeminti elementai, pvz., antenos ir kt.) - tokio pastato  elektros įvadiniame skydelyje  (perėjimas iš LPZ 0 žaibo apsaugos zonos į 1) statomi:

B pakopa. 1 klasė (1 tipas): Iškrovikliai, kurie įrengiami įvadiniame arba skirstomajame skydelyje. Šios pakopos žaibo impulso iškrovikliai nukrauna pirminį žaibo sukeltą viršįtampį, todėl jie testuojami artima žaibo sukelta srove Iimp, kurios impulso bangos forma 10/350 ms. Jei nėra žaibo į pastatą arba elektros linijas  pataikymo tikimybės, B pakopos iškroviklių montuoti nėra būtina.

C pakopa. 2 klasė (2 tipas): Viršįtampių ribotuvai, kurie įrengiami įvadiniuose arba skirstomuosiuose  skydeliuose  po B pakopos iškroviklių.

D pakopa. 3 klasė (3 tipas): Šios pakopos apsaugos nuo viršįtampių jungiamos kuo arčiau vartotojo saugomo įrenginio. Galimas montavimas skirstomajame skydelyje, montuojamos apsaugos prie kištukinio lizdo arba montuojami pačiame įrenginyje.

 

B pakopa

Jei statinys priskiriamas 1-2 apsaugos nuo žaibo klasei (pagal LST EN 62305-2 nuostatas) montuojamas prietaisas - 1 tipo

 

1-2 klasei priskiriamų statinių B pakopos apsauga - kibirkštinis iškroviklis.

 

Jei statinys priskiriamas 3-4  apsaugos nuo žaibo klasei, rekomenduojame montuoti I imp - impulsinės srovės dydžio -7,5-12,5kA   (10/350 ųs) - 1+2 tipo koordinuotas  apsaugas nuo viršįtampių.

 

Koordinuota B+C viršįtampio apsauga apskaitos skyde.

 

C pakopa

C pakopa yra privaloma visiems pastatų tipams įvadiniuose arba skirstomuosiuose skydeliuose.

C pakopos viršįtampių ribotuvas

Koordinuotas C+D pakopos viršįtampių ribotuvas.

 

Skirstomajame skydelyje  montuojame 1  klasės  viršįtampio ribotuvus (jei pastato įvade jau sumontuota B+C klasės apsauga - nuo šių viršįtampių, C klasės apsaugą rekomenduojama montuoti, jei skirstomasis skydelis yra nutolęs nuo įvadinio skydelio toliau  kaip 10-20 m, kitu atveju C klasės prietaiso dubliuoti nebūtina). Viršįtampio iškrovikliai  instaliuojami grandinėje prieš  FI .

D pakopa

D pakopa - kompiuterinės, elektroninės įrangos apsaugai - viršįtampio ribotuvai montuojami kuo arčiau saugomo prietaiso.

Parenkama pagal instaliavimo tipą - išorinė apsauga jungiama per kištukinį lizdą, montuojama į instaliacinį kanalą ar dėžutę - tipas tinkamas paslėptai instaliacijai su garsine signalizacija, jei montuosime skydelyje, numatytas montažas  ant standartinio DIN bėgelio.

D klasės prietaisas turėtų būti montuojamas nuo C klasės prietaiso ne arčiau 5-10 m (kad būtų išsaugotas suveikimo selektyvumą). Vienas viršįtampių ribotuvas gali saugoti vieną ar grupę įrenginių.

 

Montažinės schemos: kombinuoti viršįtampių ribotuvai

Vienfazis tinklas

 

 

Viršįtampių apsaugos žemos įtampos sistemose

Sumontavus koordinuotas apsaugas nuo viršįtampių elektros grandinėms, tai pat reikia apsaugoti ir žemos įtampos grandines - signalizacijos, ryšio, duomenų perdavimo, matavimo, valdymo linijas ir sumontuoti reikalingas priemones  nuo viršįtampių. Šioms grandinėms parenkant viršįtampių ribotuvus įvertinamos ne tik darbinės įtampos ar srovės, bet linijos tinklo topologija,  maksimalaus signalo lygis, maksimalus linijos dažnis, jungčių  tipai. Viršįtampių apsaugos  ir jų montavimo vietos  parenkamos, taip pat pagal linijos LPZ zonų koncepciją - įvaduose iš išorinių zonų montuojami galingesni prietaisai, vidinėse zonose šalia saugomų prietaisų - tikslesni. Daugeliu atvejų įžeminimui naudojami įžeminti įrenginių korpusai. Apsaugos jungiamos į liniją nuosekliai, todėl teisingai parinkta apsaugos priemonė turi tik nežymiai paveikti linijos charakteristikas (gali būti minimalus signalo slopinimas ar atspindys).

Montuojama pagal:

-  LST EN 61643-21:2002/A2:2013   Žemosios įtampos apsaugos nuo viršįtampio įtaisai. 21 dalis;
- LST EN 50310:2011 Ekvipotencialinio sujungimo ir įžeminimo naudojimas pastatuose, kuriuose yra informacinių technologijų įranga;
-  LST EN 50173-1:2011  Informacinės technologijos. Bendrosios paskirties kabelių sistemos. 1 dalis. Bendrieji reikalavimai - standartų reikalavimai.

 

Montažo pavyzdžiai:

Viršįtampių ribotuvai kontrolinių linijų spintoje.

Viršįtampių ribotuvas vytosporos duomenų CAT5E linijai

 

Viršįtampių ribotuvas TV/SAT sistemai.

 

 

Pagrindinės klaidos projektuojant ir montuojant bei aptarnaujant  apsaugos nuo žaibo sistemas:

 

• Projektai neatitinka esamų norminių dokumentų reikalavimų;
• Sumontavus įšorinės apsaugos nuo žaibo sistemą neatliekama vidinė elektros, automatikos ir informacinių linijų apsauga nuo viršįtampių. To rezultatas - atsiranda žymus elektroninės įrangos praradimai.
• Nepakankamai tvarkingai objekte atliekami potencialų įšlyginimo darbai. (neprijungiami visi laidūs elementai (vamzdynas, skydeliai, įrenginių korpusai, atskiri įžemintuvai) prie bendros potencialų išlyginimo šynos.
• Naudojami nesertifikuoti sprendimai - įrengiant supaprastintas "aktyvines" apsaugos nuo žaibo sistemas (dabar šie sprendimai neatitinka Europos Sąjungos direktyvose, normatyviniuose saugos ir paskirties dokumentuose ir kituose teisės aktuose nustatytų techninių, saugos ir kokybės reikalavimų).
• Objektą priduodant nepateikiama atitinkama dokumentacija (techninis žaibolaidžio pasas, paslėptų darbų aktai, žaibolaidžių apsaugos zonų schemos, žaibolaidžių konstrukcijos darbo brėžiniai (statybinė dalis), žaibolaidžio jungčių pereinamųjų ir įžeminimo varžų matavimo protokolai)
• Objektai turintys apsaugos nuo žaibo sistemas nėra tinkamai eksploatuojami - neatliekami periodiniai matavimai, apžiūros.

 

Todėl, dėl žaibo įvykus statinio pažeidimams, gaisrams, elektroninės įrangos praradimams, daugeliu atvejų draudimo įmonės atsisakys padengti nuostolius. Visais atvejais įrengus netaisyklingą išorinę ir vidinę apsaugos nuo žaibo sistemą kaltininkas bus pripažintas asmuo ar įmonė, atlikusi šiuos darbus ir kompensacijos išmokėjimas, kai montavo neatestuota įmonė, bus sudėtingas.

Teisingas ir kompleksiškas visų  šių priemonių parinkimas, tinkamas montavimas ir nuolatinė priežiūra užtikrina patikimą ir efektyvią apsaugą nuo įvairių priežasčių sukeltų viršįtampių ir ilgalaikį įrengimų darbą.

 

„OBO Bettermann" informacija parengta pagal:

• STR 2.01.06:2009 „Statinių apsauga nuo žaibo. Išorinė statinių apsauga nuo žaibo";
• "Pastatų išorinė apsauga nuo žaibo. Techninė priežiūra". Anatolijus Drabatiukas, Nerijus Bagdanavičius, Rimas Lukšys;
• LST EN 62305. „Apsauga nuo žaibo" 1-5 dalys;
• LST CLC/TS 61643-12:2010 Žemaįtampiai apsaugos nuo viršįtampių įtaisai. 12 dalis. Apsaugos nuo viršįtampių įtaisai, jungiami prie žemosios įtampos tiekimo sistemų. Parinkimo ir taikymo principai (IEC 61643-12:2002, modifikuotas);
• LST EN 61643-11:2003 Žemaįtampiai apsaugos nuo viršįtampių įtaisai. 11 dalis. Apsaugos nuo viršįtampių įtaisai, jungiami prie žemosios įtampos tiekimo sistemų. Reikalavimai ir bandymai;
• LST EN 62305-3:2006 en, Apsauga nuo žaibo 1-4 dalys ;
• A.Morkvėnas, KTU, Apsaugų nuo viršįtampių derinimas atsižvelgiant į pastato žaibosaugą;
• Elektros įrenginių įrengimo bendrosios taisyklės;
• OBO BETTERMANN GmbH gamyklos rekomendacijos;