डबल तार बिजली की छड़. रॉड और केबल बिजली की छड़ें। बिजली की छड़ों का सुरक्षा क्षेत्र। बिजली की छड़ों के ग्राउंडिंग उपकरण क्षैतिज तार बिजली की छड़ें

"ग्राउंडिंग और बिजली संरक्षण: डिजाइन में उत्पन्न होने वाले प्रश्न और समस्याएं" श्रृंखला में पंद्रहवां वेबिनार

यह आश्चर्य की बात नहीं है, लेकिन बिजली की छड़ सबसे सामान्य प्रकार की बिजली की छड़ है, और इसकी प्रभावशीलता का सर्वोत्तम सीमा तक अध्ययन किया गया है, क्योंकि लाखों किलोमीटर की ओवरहेड बिजली लाइनें एकल या दोहरी बिजली की छड़ों द्वारा संरक्षित होती हैं। कई वर्षों से, अंतर्राष्ट्रीय संगठन CIGRE तार बिजली संरक्षण के संचालन में विश्व अनुभव एकत्र कर रहा है। निलंबन की ऊंचाई और सुरक्षा के कोण के आधार पर उनकी कार्रवाई की विश्वसनीयता विश्वसनीय रूप से स्थापित की गई है, कम से कम 0.999 के स्तर तक। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ब्रेकथ्रू संभावना की गणना के लिए सांख्यिकीय विधि, जिसका उपयोग राष्ट्रीय मानकों आरडी 34.21.122-87 और एसओ-153-34.21.122-2003 में बिजली की छड़ों के सुरक्षा क्षेत्रों को निर्धारित करने के लिए किया गया था, मुख्य रूप से ग्राउंड तारों के संचालन के अनुभव के अनुसार कैलिब्रेट किया गया था।

एक महत्वपूर्ण बिंदुसमान ऊंचाई की रॉड लाइटनिंग छड़ों की तुलना में तार बिजली की छड़ों की दक्षता काफी अधिक है। यदि हम रॉड लाइटनिंग रॉड और ग्राउंड तारों की प्रणाली की सुरक्षा विश्वसनीयता की तुलना समान संख्या में समर्थन के साथ करते हैं, जिस पर बिजली की छड़ें स्थापित की जाती हैं, तो संरक्षित वस्तुओं पर अनुमानित बिजली की सफलताओं की संख्या में अंतर कम से कम परिमाण के एक क्रम के भीतर होगा।

बाकी सब समान, सुरक्षा की सबसे बड़ी विश्वसनीयता बंद तार बिजली की छड़ों के संगठन या नकारात्मक सुरक्षा कोणों के साथ जमीन के तारों के स्थान द्वारा प्रदान की जाती है। इससे जमीन के तारों के निलंबन की ऊंचाई को कम करना संभव हो जाता है और इस तरह संरक्षित क्षेत्र में बिजली के हमलों की संख्या में काफी कमी आती है, और इसके परिणामस्वरूप, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सर्किट पर खतरनाक विद्युत चुम्बकीय प्रभावों की संख्या भी कम हो जाती है। भूमिगत.

केबल लाइटनिंग संरक्षण का एक अन्य मूलभूत लाभ बिना किसी महत्वपूर्ण सामग्री लागत के संरक्षित क्षेत्र के बाहर ग्राउंड वायर सपोर्ट स्थापित करने की संभावना है। इस प्रकार, इन समर्थनों के ग्राउंडिंग कंडक्टरों और संरक्षित वस्तु के ग्राउंडिंग लूप के बीच प्रवाहकीय कनेक्शन को काफी कमजोर करना संभव है, जो इसके भूमिगत संचार में बिजली के प्रवाह के प्रवेश को लगभग पूरी तरह से समाप्त कर देता है। अंत में, संरक्षित क्षेत्र से ग्राउंड वायर सपोर्ट को हटाने के कारण, जमीन में बिजली के प्रवाह के इनपुट के बिंदु से स्लाइडिंग स्पार्क चैनलों के गठन को पूरी तरह से दबाना या उन्हें उस दिशा में उन्मुख करना संभव है जो वस्तु के लिए सुरक्षित है।

परिणामस्वरूप, कई व्यावहारिक रूप से महत्वपूर्ण स्थितियों में ग्राउंड तारों के साथ रॉड लाइटनिंग रॉड के प्रतिस्थापन से विद्युत चुम्बकीय संगतता की समस्या को एक साथ हल करना संभव हो जाता है।

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- आपको पहली सितंबर की बधाई देना अच्छा है, क्योंकि भले ही आज सातवीं तारीख है, हमारे लिए यह अभी भी पहली सितंबर है। जब मैं इस सेमिनार की तैयारी कर रहा था तो मेरे मन में ऐसा विचार आया। आप जानते हैं कि बुढ़ापे में हम सभी छोटे आदमी बन जाते हैं, और जब वे मुझसे मेरे पेशे के बारे में पूछते हैं, तो मुझे यह कहते हुए खुशी होती है कि मैं एक बिजली संरक्षण विशेषज्ञ हूं, मैं अल्ट्रा-हाई वोल्टेज से निपटता हूं और इससे मेरे व्यक्ति के लिए कुछ सम्मान पैदा होता है, जो मेरे लिए सुखद है। लेकिन मैंने खुद को जो पकड़ा वह यह है कि आज यह पता चला है कि अल्ट्रा-हाई वोल्टेज के बारे में बात करना विशेष रूप से आवश्यक नहीं है, क्योंकि वे मुद्दे जो आज वोल्टेज के संदर्भ में बिजली संरक्षण से जुड़े हैं, कम और कम हो रहे हैं, और आखिरकार हम इस बिंदु पर आ गए हैं कि जब बिजली संरक्षण से निपटते हैं, तो हम वोल्ट की इकाइयों के बारे में बात करना शुरू करते हैं, क्योंकि मुख्य दुर्भाग्य जो बिजली आज लाती है वह अभी भी स्वचालन नियंत्रण सर्किट में विद्युत चुम्बकीय पिकअप है, सूचना प्रसारण चैनलों में रिले सुरक्षा, यह मुद्दा महत्वपूर्ण होगा, आज सबसे महत्वपूर्ण है। और तार बिजली की छड़ों की बात करते हुए, मैं अभी भी विद्युत चुम्बकीय संगतता की इस सबसे प्रसिद्ध समस्या पर नज़र डालूँगा, क्योंकि यह आज बिजली संरक्षण विशेषज्ञों के लिए सबसे महत्वपूर्ण है।

— तो, अगर हम तार बिजली की छड़ों के बारे में बात करते हैं, तो हमें मानक दस्तावेज़ SO-153 को संदर्भित करने की आवश्यकता है, जहां लिखा है कि बिजली की छड़ें रॉड हो सकती हैं, जिसमें फैले हुए तार, यानी तार और जाल शामिल हो सकते हैं। इसलिए डिज़ाइनर छड़ों को पहचानते हैं, वे किसी कारण से ग्रिड को भी पहचानते हैं। हालाँकि इन ग्रिडों की दक्षता बेहद कम है। और केबलों को लेकर स्थिति थोड़ी तनावपूर्ण है।

— किसी कारण से, डिज़ाइनर तार वाली बिजली की छड़ों के बहुत शौकीन नहीं हैं, हालाँकि तार वाली बिजली की छड़ें दुनिया में सबसे आम बिजली की छड़ें हैं, क्योंकि लाखों अक्षरशःशब्द, लाखों किलोमीटर की बिजली लाइनें कैटेनरी तार बिजली की छड़ों द्वारा संरक्षित हैं। और अगर हम बात करें कि हम बिजली की छड़ों के बारे में क्या जानते हैं, तो सबसे बढ़कर हम जानते हैं कि तार वाली बिजली की छड़ें कैसे व्यवहार करती हैं, वे बिजली लाइनों के तारों की रक्षा कैसे करती हैं और आज हमारे पास जो भी जानकारी है वह तार बिजली की छड़ों से ली गई जानकारी है। पिछली शताब्दी के मध्य में, बिजली संरक्षण में हमारे दो प्रमुख विशेषज्ञ, व्लादिमीर व्लादिमीरोविच बर्ग्सडॉर्फ और मिखाइल व्लादिमीरोविच कोस्टेंको ने सीआईजीआरई द्वारा एकत्र की गई जानकारी का सारांश दिया - यह अंतर्राष्ट्रीय आयोगलंबी दूरी के विद्युत नेटवर्क पर, और इसी आयोग ने डेटा संसाधित किया है जो तार बिजली संरक्षण के माध्यम से बिजली की सफलता की संभावना की गणना करना संभव बनाता है। तो यहां गणना सूत्र हैं जो हमारे विशेषज्ञों बर्ग्सडॉर्फ और कोस्टेंको द्वारा प्रस्तावित किए गए थे, वे अभी भी दिखाई देते हैं और ये सूत्र दो में हैं अलग - अलग प्रकार. एक मामले में, बिजली गिरने की संभावना का लघुगणक सामान्य मान में दिया गया है, और दूसरे मामले में प्रतिशत के रूप में, इन दोनों सूत्रों के बीच यही एकमात्र अंतर है।

— तो, यदि हम इन दोनों सूत्रों का सामान्यीकरण करें, तो हमें निम्नलिखित चीज़ मिलती है। यह पता चला है कि, सुरक्षा के कोण के आधार पर, बिजली गिरने की संभावना बहुत बढ़ जाती है, अर्थात, सुरक्षा की विश्वसनीयता बिगड़ जाती है, लेकिन यदि कोण कम होने लगता है, और इससे भी अधिक सुरक्षा के नकारात्मक कोणों पर जाने के लिए, तो सुरक्षा की विश्वसनीयता बेहद अधिक हो जाती है। यदि आप इस सैद्धांतिक वक्र को लें तो देखिए, इस वक्र का केवल एक छोटा सा भाग ही ठोस रेखाओं द्वारा दिया गया है। यह टुकड़ा, जो ठोस रेखाओं द्वारा दिया गया है, कहता है कि यहां बहुत सारे प्रयोगात्मक बिंदु हैं, और यहां आप इस तथ्य पर भरोसा कर सकते हैं कि गणना सूत्रों द्वारा दिए गए डेटा वास्तव में व्यापक परिचालन अनुभव द्वारा प्रमाणित हैं। यह ठोस वक्र लगभग 10-3 के स्तर तक पहुँच जाता है, अर्थात एक हजार बिजली बोल्टों में से एक संरक्षित वस्तु को तोड़ देता है। ये सीमित मूल्य हैं जिनका उपयोग आज किसी भी गणना पद्धति का परीक्षण करने के लिए किया जा सकता है, ईमानदारी से कहें तो बिजली की छड़ों के वे क्षेत्र जो आपको बहुत पसंद हैं और जो आरडी-34 या एसओ-153 में नियामक दस्तावेजों में दिए गए हैं। ये समान क्षेत्र कैटेनरी तारों द्वारा दिए गए डेटा को कैलिब्रेट करके प्राप्त किए जाते हैं। कोई तार वाली बिजली की छड़ें नहीं होंगी, और, स्पष्ट रूप से कहें तो, रॉड बिजली की छड़ों के लिए कोई सुरक्षा क्षेत्र नहीं होंगे। आज यही स्थिति है.

— लेकिन यह मुद्दा नहीं है, बल्कि तथ्य यह है कि यदि आप रॉड बिजली की छड़ों के सुरक्षा क्षेत्रों को देखते हैं। इसलिए मैंने अभी-अभी SO-153 से टैबलेट डाउनलोड किया है। और तार बिजली की छड़ों के सुरक्षा क्षेत्र, आप देखेंगे कि इन क्षेत्रों का आकार लगभग समान है। यदि वे कैटेनरी और रॉड लाइटनिंग रॉड के लिए भिन्न हैं, तो वे दस, पंद्रह प्रतिशत के भीतर भिन्न होते हैं। और इस पृष्ठभूमि के खिलाफ, मैं अब आपको ऐसे देशद्रोही शब्द बताऊंगा कि वायर लाइटनिंग रॉड्स की विश्वसनीयता व्यावहारिक रूप से आपके द्वारा उपयोग की जाने वाली रॉड लाइटनिंग रॉड्स की तुलना में अधिक है। उन दो तालिकाओं की पृष्ठभूमि के खिलाफ जो दिशानिर्देशों से डाउनलोड की गई हैं - ऐसा लगता है, शायद जंगली भी, लेकिन, फिर भी, यह एक नंगे तथ्य है।

“और अब, इस नंगे तथ्य को प्रदर्शित करने के लिए, मैं आपको निम्नलिखित चीज़ दिखाना चाहता हूँ। मेरे पास एक वस्तु है. ऐसी वस्तु एक बड़ी कार्यशाला या बड़ा गोदाम है जिसका आकार 100 * 100 मीटर और ऊंचाई 20 मीटर है। मैं इस गोदाम की सुरक्षा के लिए रॉड लाइटनिंग रॉड्स का उपयोग करना चाहता हूं और मैं तार लाइटनिंग रॉड्स की पेशकश करना चाहता हूं। मैं 4 खंभे लेता हूं, इन 4 खंभों को गोदाम के कोनों में रख देता हूं और देखता हूं, उन पर बिजली की छड़ें लगा देता हूं। और मेरे पास एक वक्र है जो दिखाता है कि बिजली की छड़ों की ऊंचाई के आधार पर बिजली गिरने की संभावना कैसे बदलती है। मैं 0.01 की सफलता की संभावना पर ध्यान केंद्रित करूंगा, यानी 0.99 की सुरक्षा की विश्वसनीयता पर, और देखूंगा कि मुझे किन छड़ों की आवश्यकता है। यह पता चला कि मुझे लगभग 40 मीटर ऊँची बिजली की छड़ों की आवश्यकता है। लेकिन अगर मैं इन्हीं समर्थनों को लेता हूं और गोदाम की परिधि के चारों ओर इन समर्थनों के साथ एक केबल खींचता हूं, तो मुझे 28 मीटर की केबल निलंबन ऊंचाई के साथ 0.01 की समान सुरक्षा विश्वसनीयता मिलेगी। कल्पना कीजिए, 12 मीटर का अंतर न केवल पैसे का अंतर है, जो समर्थन की लागत तक जाएगा।

- जिस वजह से? ये फायदा क्यों है ये समझना बहुत जरूरी है. देखो, आदिम चित्र बने हैं। रॉड बिजली की छड़ी, कोई वस्तु सशर्त रूप से पास में खड़ी है। मैंने यह चित्र पहले ही एक सेमिनार में दिखाया था। देखो, प्रभु परमेश्वर हमारे पास भिन्न-भिन्न दिशाओं से बिजली भेजता है। आइए बिंदु ए से बिजली और बिंदु बी से बिजली को देखें। इन बिजली की संरक्षित वस्तु में टूटने की अलग-अलग संभावना है। बिंदु A से, चैनल प्रारंभ में वस्तु तक जाता है। बिंदु B से यह प्रारंभ में बिजली की छड़ तक जाती है। इन दूरियों का अंतर सुरक्षा की विश्वसनीयता निर्धारित करता है। एक रॉड लाइटनिंग रॉड केवल एक तरफ से - पीछे से - वस्तुओं की अच्छी तरह से रक्षा करती है। अगर हम विपरीत दिशा से आने वाली बिजली की बात करें तो यहां सुरक्षा काफी कमजोर है और इसकी पुष्टि बस एक और दूसरे की दूरी के बीच के अंतर से होती है। और अब अगर मैं वस्तु से दूर चला जाऊं या बिजली की छड़ से दूर चला जाऊं तो क्या होगा? यह पता चला है कि यदि मैं वस्तु से क्षैतिज रूप से किनारे की ओर बढ़ता हूं, तो इन दूरियों के बीच का अंतर कम हो जाता है, और मेरी सुरक्षा की विश्वसनीयता बहुत कम होने लगती है। और अगर मैं बिजली की छड़ से दूर चला जाऊं तो इन दूरियों के बीच का अंतर बढ़ जाएगा और सुरक्षा की विश्वसनीयता बढ़ जाएगी, इसलिए केबल अच्छे हैं क्योंकि बिजली चाहे किसी भी तरफ से आए, केबल सबसे पहले उसके रास्ते में आएगी। और ऐसे केबल बिजली संरक्षण के लिए धन्यवाद जो संरक्षित क्षेत्र को घेरता है, सुरक्षा की विश्वसनीयता काफी बढ़ जाती है।

- यह बिंदु मानक दस्तावेज़ में परिलक्षित होता है। एसओ-153-34.21.122 में मानक दस्तावेज़ में, जिसे आप अच्छी तरह से जानते हैं, एक खंड है जिसमें आप में से कुछ लोग शामिल हुए हैं - यह एक बंद तार वाली बिजली की छड़ की गणना के लिए अनुभाग है। देखें यह किस बारे में है. यहां आपके पास एक वस्तु है, यह एक ललाट प्रक्षेपण है। ऊपर समर्थन हैं और इन समर्थनों पर बाहरी परिधि के साथ एक रॉड लाइटनिंग रॉड निलंबित है। अब, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि बिजली किस तरफ से आती है: दाईं ओर, बाईं ओर, यहां से, यहां से, जहां भी वह आती है, वह शुरू में इसी कैटेनरी बिजली की छड़ पर ठोकर खाती है। और इस मामले के परिणामस्वरूप, सुरक्षा की विश्वसनीयता बहुत बढ़ गई है। उदाहरण के लिए, यदि मैं किनारे पर केवल 2 मीटर की ऑफसेट के साथ तार बिजली की छड़ें रखता हूं, तो देखिए, 0.99 की सुरक्षा विश्वसनीयता, जब सौ में से केवल एक बिजली टूटती है, 20 मीटर ऊंची वस्तु के लिए प्रदान की जाती है, जब बिजली की छड़ की ऊंचाई संरक्षित वस्तु की छत से केवल 2 मीटर से कम होती है। इस संबंध में केबल बेहद आशाजनक साबित होते हैं; वे न केवल आशाजनक हैं, वे इमारत की ऊंचाई भी लगभग नहीं बढ़ाते हैं - इसका मतलब है कि वे अतिरिक्त बिजली के बोल्ट को अपने ऊपर नहीं खींचते हैं। और इसका मतलब है कि विद्युत चुम्बकीय पिकअप की सुरक्षा की विश्वसनीयता अधिक विश्वसनीय हो जाती है। यह तार बिजली की छड़ों का पहला और सबसे महत्वपूर्ण लाभ है। सुरक्षा की उच्च विश्वसनीयता के साथ कैटेनरी बिजली की छड़ें संरक्षित वस्तु पर थोड़ी अधिकता के साथ प्रबंधन करती हैं, और यह उनमें से एक बहुत अच्छी और बहुत ही अनुकूल गुणवत्ता है, जिसे आप डिजाइनर लगभग कभी भी उपयोग नहीं करते हैं।

सुरक्षात्मक कार्रवाई तड़ित - चालक यह "बिजली की संपत्ति पर आधारित है, जिसमें पास की कम ऊंचाई वाली वस्तुओं की तुलना में ऊंची और अच्छी तरह से जमी हुई वस्तुओं पर हमला करने की अधिक संभावना होती है। इसलिए, संरक्षित वस्तु के ऊपर स्थित बिजली की छड़ को बिजली को रोकने का कार्य सौंपा गया है, जो बिजली की छड़ की अनुपस्थिति में वस्तु पर हमला करेगी। कुल गणनाबिजली की छड़ और वस्तु पर प्रहार करता है।

स्वीकृत डिज़ाइन मॉडल के अनुसार, सीधे बिजली के हमलों के खिलाफ एक आदर्श सुरक्षा बनाना असंभव है, जो संरक्षित वस्तु की सफलता को पूरी तरह से बाहर कर देता है। हालाँकि, व्यवहार में यह संभव है आपसी व्यवस्थावस्तु और बिजली की छड़, एक सफलता की कम संभावना प्रदान करती है, उदाहरण के लिए, 0.1 और 0.01, जो उस वस्तु की तुलना में वस्तु को होने वाले नुकसान की संख्या में लगभग 10 और 100 गुना की कमी से मेल खाती है जहां कोई बिजली की छड़ नहीं है। अधिकांश आधुनिक सुविधाओं के लिए, ऐसे सुरक्षा स्तर उनके संपूर्ण सेवा जीवन में कम संख्या में सफलताएँ प्रदान करते हैं।

चावल। 11.22. बिजली का उपकरण.

एरियल लैन पोल रॉड लाइटनिंग रॉड्स द्वारा सीधे बिजली के हमलों के दौरान क्षति से बचाते हैं, जो इनपुट, केबल, नियंत्रण, विभाजन, संक्रमणकालीन ध्रुवों के साथ-साथ बिजली के निर्वहन से क्षति के कारण प्रतिस्थापित किए गए ध्रुवों पर स्थापित होते हैं। बिजली की छड़ के लिए, 4 ... 5 मिमी व्यास वाले एक स्टील रैखिक तार का उपयोग किया जाता है, जिसका निचला सिरा पीछे हट जाता है। इस नल को ग्राउंडिंग कंडक्टर कहा जाता है। ग्राउंड इलेक्ट्रोड तार की लंबाई (चित्र 11.22) मिट्टी की प्रकृति पर निर्भर करती है और 1 ... 12 मीटर के बराबर हो सकती है। ग्राउंड इलेक्ट्रोड की गहराई 0.10 मीटर है। प्रतिरोधकतामिट्टी, अर्थ इलेक्ट्रोड की लंबाई उतनी ही अधिक होनी चाहिए। मध्यवर्ती और कोने के समर्थन पर, वे आमतौर पर झुकते नहीं हैं, लेकिन तारों को पोल के बट तक लाते हैं।

जिन सपोर्ट पर चिंगारी या गैस से भरे अरेस्टर स्थापित होते हैं, वे भी बिजली की छड़ों द्वारा संरक्षित होते हैं। सुरक्षा नियमों के अनुसार, जमीन से 30 सेमी की ऊंचाई पर, वीवीएल को पार करने या उसके पास आने वाले समर्थन पर, बिजली की छड़ पर एक गैप बनाया जाता है, जिससे 50 मिमी लंबा स्पार्क गैप बनता है।

बिजली की छड़ की दक्षता जितनी अधिक होती है, वह उतनी ही ऊँचाई पर स्थित होती है। बिजली की छड़ की सुरक्षात्मक कार्रवाई का क्षेत्र लगभग सूत्र S=πh2 द्वारा निर्धारित किया जाता है, जहां h बिजली की छड़ की ऊंचाई है।

बिजली संरक्षण केबल - तारों के ऊपर ओवरहेड बिजली लाइन के साथ खींची गई एक ग्राउंडेड विस्तारित बिजली की छड़।

स्थान के आधार पर, ओवरहेड लाइन सपोर्ट पर तारों की संख्या, मिट्टी का प्रतिरोध, ओवरहेड लाइन का वोल्टेज वर्ग, बिजली संरक्षण की आवश्यक डिग्री, एक या अधिक केबल लगाए जाते हैं। बिजली संरक्षण केबलों के निलंबन की ऊंचाई सुरक्षा के कोण के आधार पर निर्धारित की जाती है, अर्थात, केबल के माध्यम से गुजरने वाली ऊर्ध्वाधर रेखा और केबल को सबसे बाहरी तार से जोड़ने वाली रेखा के बीच का कोण, जो एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न हो सकता है और नकारात्मक भी हो सकता है।

20 केवी तक के वोल्टेज वाली ओवरहेड लाइनों पर, बिजली संरक्षण केबलों का आमतौर पर उपयोग नहीं किया जाता है। वीएल 110-220 केवी चालू लकड़ी के खंभेऔर 35 केवी ओवरहेड लाइनें (समर्थन सामग्री की परवाह किए बिना) अक्सर केवल केबल के साथ सबस्टेशनों के दृष्टिकोण की रक्षा करती हैं। धातु और प्रबलित कंक्रीट सपोर्ट पर 110 केवी और उससे ऊपर की लाइनें एक केबल से सुरक्षित होती हैं।

बिजली संरक्षण केबलों के रूप में, स्टील रस्सियों या कभी-कभी बढ़े हुए क्रॉस सेक्शन के स्टील कोर के साथ स्टील-एल्यूमीनियम तारों का उपयोग किया जाता है। स्टील की रस्सियाँपारंपरिक रूप से अक्षर C और उनके क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को दर्शाने वाली संख्याओं द्वारा दर्शाया जाता है (उदाहरण के लिए, C-35)।

चावल। 21. मॉडल पर बिजली की छड़ संरक्षण क्षेत्र का निर्धारण

चावल। 22. बिजली की छड़ की 100% हार का क्षेत्र

चावल। 23. 60 मीटर तक ऊंची एकल छड़ वाली बिजली की छड़ का सुरक्षा क्षेत्र:
ए - बिजली की छड़ की ऊंचाई; hx - संरक्षित क्षेत्र की सीमा पर एक बिंदु की ऊंचाई: h& -h-hx - बिजली की छड़ की सक्रिय ऊंचाई

इस क्षेत्र को रॉड लाइटनिंग रॉड के 100% विनाश का क्षेत्र कहा जाता है। दूसरे, बिजली की छड़ के चारों ओर h ऊंचाई वाला एक क्षेत्र होता है जो डिस्चार्ज से प्रभावित नहीं होता है। यह क्षेत्र बिजली की छड़ एच द्वारा संरक्षित है। BC ऊर्ध्वाधर से न्यूनतम दूरी, r0=3.5/r के बराबर, जमीनी स्तर पर बिजली की छड़ संरक्षण क्षेत्र की त्रिज्या है।
बिजली की छड़ एच द्वारा किसी भी ऊंचाई पर सुरक्षा क्षेत्र की त्रिज्या भी प्रयोगशाला में प्रयोगों द्वारा ऊंचाई एचएक्स (चित्र 21 देखें) के साथ एक छड़ी का उपयोग करके निर्धारित की जाती है, जो संरक्षित वस्तु की नकल करती है और इलेक्ट्रोड ए और बिजली की छड़ी एच के साथ एक ही विमान में होती है। वे एक दूसरे के सापेक्ष गति करते हैं। उनके विभिन्न स्थानों के साथ, एक निश्चित संख्या में निर्वहन उत्पन्न होते हैं।
फिर ऊँचाई hx की छड़ और ऊँचाई h की बिजली की छड़ के बीच अधिकतम दूरी rx पाई जाती है, जिस पर छड़ डिस्चार्ज से प्रभावित नहीं होती है। यह दूरी gh ऊँचाई hx पर बिजली की छड़ के सुरक्षा क्षेत्र की त्रिज्या है।
ऊँचाई h वाली बिजली की छड़ का सुरक्षा क्षेत्र इस प्रकार परिभाषित एक "तम्बू" (चित्र 23) है, जिसकी त्रिज्या rx, m है, जो 60 मीटर तक ऊँची बिजली की छड़ों के लिए "छड़ और तार बिजली की छड़ों के सुरक्षा क्षेत्रों की गणना के लिए दिशानिर्देश" की गणना करने की सलाह देते हैं।
सूत्र के अनुसार

बिजली की छड़ का सुरक्षात्मक प्रभाव इस तथ्य पर आधारित है कि बिजली पास की कम ऊंचाई की वस्तुओं की तुलना में ऊंची और अच्छी तरह से जमी हुई वस्तुओं पर गिरने की अधिक संभावना है। इसलिए, बिजली की छड़, जो संरक्षित वस्तु से ऊपर उठती है, को बिजली को रोकने का कार्य सौंपा गया है, जो बिजली की छड़ की अनुपस्थिति में, वस्तु से टकराएगी। मात्रात्मक रूप से, बिजली की छड़ का सुरक्षात्मक प्रभाव एक सफलता की संभावना के माध्यम से निर्धारित किया जाता है - संरक्षित वस्तु पर हमलों की संख्या (सफलताओं की संख्या) और बिजली की छड़ और वस्तु पर हमलों की कुल संख्या का अनुपात।

प्रत्यक्ष बिजली हमलों के खिलाफ एक आदर्श सुरक्षा बनाना असंभव है, जो संरक्षित वस्तु की सफलता को पूरी तरह से बाहर कर देता है। हालाँकि, व्यवहार में, वस्तु और बिजली की छड़ की पारस्परिक व्यवस्था संभव है, जिससे सफलता की कम संभावना मिलती है, उदाहरण के लिए, 0.1 और 0.01, जो एक असुरक्षित वस्तु की तुलना में वस्तु को होने वाले नुकसान की संख्या में लगभग 10 और 100 गुना की कमी से मेल खाती है। अधिकांश आधुनिक सुविधाओं के लिए, ऐसे सुरक्षा स्तर उनके संपूर्ण सेवा जीवन में कम संख्या में सफलताएँ प्रदान करते हैं।

बिजली संरक्षण ग्राउंड इलेक्ट्रोड के मानकीकरण के लिए दृष्टिकोण

में से एक प्रभावी तरीकेबिजली की छड़ सर्किट के साथ-साथ सुविधा के धातु संरचनाओं और उपकरणों पर बिजली की वृद्धि को सीमित करना, ग्राउंडिंग कंडक्टरों के कम प्रतिरोध को सुनिश्चित करना है। इसलिए, बिजली संरक्षण चुनते समय, ग्राउंड इलेक्ट्रोड का प्रतिरोध या प्रतिरोध से जुड़ी इसकी अन्य विशेषताएं राशनिंग के अधीन होती हैं।

बाहरी स्थापनाओं के लिए, ग्राउंड इलेक्ट्रोड का अधिकतम स्वीकार्य आवेग प्रतिरोध 50 ओम माना गया था।

वर्तमान में, प्रबलित कंक्रीट नींव ग्राउंडिंग कंडक्टरों के सामान्य और अनुशंसित डिज़ाइन हैं। उन पर एक अतिरिक्त आवश्यकता लगाई गई है - नींव के माध्यम से बिजली की धाराओं के प्रसार के दौरान कंक्रीट के यांत्रिक विनाश का बहिष्कार। प्रबलित कंक्रीट संरचनाएं सुदृढीकरण के माध्यम से फैलने वाली बिजली की धाराओं की उच्च घनत्व का सामना करती हैं, जो इस प्रसार की छोटी अवधि के साथ जुड़ी हुई है। एकल प्रबलित कंक्रीट नींव (कम से कम 5 की लंबाई वाले ढेर या कम से कम 2 मीटर की लंबाई वाले फुटबोर्ड) विनाश के बिना 100 केए तक बिजली की धाराओं का सामना करने में सक्षम हैं। समान रूप से बड़ी सुदृढीकरण सतह के साथ बड़ी नींव के लिए, कंक्रीट विनाश के लिए खतरनाक वर्तमान घनत्व किसी भी संभावित बिजली धाराओं के लिए असंभव है।

उनके विशिष्ट डिजाइनों के अनुसार ग्राउंड इलेक्ट्रोड के मापदंडों के सामान्यीकरण के कई फायदे हैं: यह प्राकृतिक ग्राउंड इलेक्ट्रोड के रूप में उनके व्यापक उपयोग को ध्यान में रखते हुए, निर्माण अभ्यास में स्वीकृत प्रबलित कंक्रीट नींव के एकीकरण से मेल खाता है; बिजली संरक्षण चुनते समय, ग्राउंडिंग कंडक्टरों के आवेग प्रतिरोधों की गणना करने की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे डिज़ाइन कार्य की मात्रा कम हो जाती है।

सामान्य प्रावधानबिजली संरक्षण उपकरण पर

बिजली संरक्षण उपकरणों (बिजली की छड़ों) में बिजली की छड़ें शामिल होनी चाहिए जो सीधे बिजली गिरने, डाउन कंडक्टर और ग्राउंड इलेक्ट्रोड को समझती हैं।

रॉड बिजली की छड़ेंकम से कम 200 मिमी 2 के क्रॉस सेक्शन, कम से कम 500 मिमी की लंबाई के साथ किसी भी ग्रेड के स्टील (गोल, पट्टी, कोण, ट्यूबलर) से बना होना चाहिए और एक समर्थन पर या सीधे संरक्षित भवन या संरचना पर स्थापित किया जाना चाहिए।

रस्सी बिजली की छड़ेंकम से कम 50 मिमी 2 के क्रॉस सेक्शन के साथ स्टील मल्टीवायर रस्सियों से बना होना चाहिए।

सभी प्रकार की बिजली की छड़ों को ग्राउंडिंग कंडक्टरों से जोड़ने वाले डाउन कंडक्टर स्टील के बने होने चाहिए। उनके आयाम कम से कम इस प्रकार होने चाहिए:

आउटडोर बिल्डिंग आउटडोर ग्राउंड

राउंड डाउन कंडक्टरों और जंपर्स का व्यास, मिमी 8 -

गोल ऊर्ध्वाधर (क्षैतिज) इलेक्ट्रोड का व्यास, मिमी - 16(14)

आयताकार डाउन कंडक्टरों का अनुभाग (मोटाई), मिमी 2 (मिमी) 50(4) 160(4)

बिजली संरक्षण जाल कम से कम 8 मिमी के व्यास के साथ गैल्वेनाइज्ड स्टील कंडक्टर से बना होना चाहिए, जो इमारत की गैर-धातु छत पर शीर्ष पर या अग्निरोधक या मुश्किल से दहनशील इन्सुलेशन या वॉटरप्रूफिंग के तहत रखा गया हो। ग्रिड कोशिकाओं का आकार 6x6 मीटर से अधिक नहीं होना चाहिए। नोड्स पर ग्रिड को वेल्डिंग द्वारा जोड़ा जाना चाहिए।

धातु ट्रस या बीम पर कोटिंग वाली इमारतों में, छत पर बिजली संरक्षण जाल नहीं बिछाया जाता है। इस मामले में, कोटिंग की सहायक संरचनाओं को 12 मिमी के व्यास के साथ A1 स्टील की छड़ों से बने डाउन कंडक्टरों से जोड़ा जाना चाहिए। छत पर स्थित सभी धातु भागों (पाइप, वेंटिलेशन उपकरण, नाली फ़नल, आदि) को बिजली की छड़ों के साथ बिजली संरक्षण जाल से जोड़ा जाना चाहिए। इमारतों के गैर-धातु वाले ऊंचे हिस्सों पर अतिरिक्त रूप से बिछाना आवश्यक है धातु जालऔर इसे वेल्डिंग द्वारा छत पर लगे बिजली संरक्षण जाल से जोड़ दें।

बिजली संरक्षण जाल बिछाते समय और बिजली की छड़ें स्थापित करते समय, जहां भी संभव हो, इसे संरक्षित वस्तु पर डाउन कंडक्टर के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए धातु निर्माणइमारतें और संरचनाएं (स्तंभ, ट्रस, फ्रेम, आग से बचने के स्थान, आदि, साथ ही फिटिंग) प्रबलित कंक्रीट संरचनाएँ) बिजली की छड़ों और ग्राउंडिंग कंडक्टरों के साथ संरचनाओं और फिटिंग के जोड़ों में निरंतर विद्युत कनेक्शन के प्रावधान के अधीन, एक नियम के रूप में, वेल्डिंग द्वारा किया जाता है

1 केवी तक वोल्टेज के साथ ओवरहेड बिजली लाइनों के तटस्थ तारों के अपवाद के साथ, बिजली संरक्षण के लिए ग्राउंडिंग कंडक्टर के रूप में विद्युत प्रतिष्ठानों के लिए ईएमपी द्वारा अनुशंसित सभी अर्थिंग इलेक्ट्रोड का उपयोग करने की अनुमति है।

इमारतों, संरचनाओं, बाहरी प्रतिष्ठानों, बिजली की छड़ों के समर्थन की प्रबलित कंक्रीट नींव, एक नियम के रूप में, बिजली संरक्षण ग्राउंड इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग की जानी चाहिए, बशर्ते कि उनके सुदृढीकरण के माध्यम से एक निरंतर विद्युत कनेक्शन प्रदान किया जाता है और वेल्डिंग द्वारा एम्बेडेड भागों से इसका कनेक्शन प्रदान किया जाता है।

बिटुमिनस और बिटुमेन-लेटेक्स कोटिंग्स नींव के ऐसे उपयोग में बाधा नहीं हैं। मध्यम और अत्यधिक आक्रामक मिट्टी में, जहां प्रबलित कंक्रीट को एपॉक्सी और अन्य द्वारा जंग से बचाया जाता है पॉलिमर कोटिंग्स, साथ ही जब मिट्टी की नमी 3% से कम हो, तो ग्राउंडिंग कंडक्टर के रूप में नींव का उपयोग करने की अनुमति नहीं है।

कृत्रिम ग्राउंडिंग को डामर फुटपाथ के नीचे या कम ही देखे जाने वाले स्थानों (लॉन पर, गंदगी वाली सड़कों और पैदल यात्री सड़कों आदि से 5 मीटर या अधिक की दूरी पर) पर रखा जाना चाहिए।

100 मीटर से अधिक की चौड़ाई वाली इमारतों और संरचनाओं के अंदर की क्षमता का समीकरण लोड-असर इंट्रा-वर्कशॉप संरचनाओं और प्रबलित कंक्रीट नींव के बीच निरंतर विद्युत कनेक्शन के कारण होना चाहिए, यदि बाद वाले को ग्राउंड इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग किया जा सकता है। अन्यथा, इमारत के अंदर जमीन में कम से कम 100 मिमी 2 के क्रॉस सेक्शन के साथ कम से कम 0.5 मीटर की गहराई पर विस्तारित क्षैतिज इलेक्ट्रोड बिछाने की व्यवस्था की जानी चाहिए। इलेक्ट्रोड को इमारत की चौड़ाई में कम से कम 60 मीटर की दूरी पर बिछाया जाना चाहिए और इसके दोनों किनारों पर बाहरी ग्राउंड लूप से जोड़ा जाना चाहिए।

अक्सर बाहरी क्षेत्रों में दौरा किया जाता है बढ़ा हुआ खतराबिजली गिरने (स्मारकों, टीवी टावरों और 100 मीटर से अधिक ऊंचाई वाली समान संरचनाओं के पास), संरचना के वर्तमान लीड या फिटिंग को संरचना के आधार की परिधि के साथ कम से कम 25 मीटर की दूरी पर इसकी प्रबलित कंक्रीट नींव से जोड़कर संभावित समीकरण किया जाता है।

यदि साइट की डामर सतह के नीचे कम से कम 0.5 मीटर की गहराई पर ग्राउंड इलेक्ट्रोड के रूप में प्रबलित कंक्रीट नींव का उपयोग करना असंभव है, तो हर 25 मीटर पर, कम से कम 100 मिमी 2 के क्रॉस सेक्शन और 2-3 मीटर की लंबाई के साथ रेडियल रूप से भिन्न क्षैतिज इलेक्ट्रोड रखे जाने चाहिए, जो सीधे बिजली के हमलों से संरचना की रक्षा करने वाले ग्राउंड इलेक्ट्रोड से जुड़े हों।

तूफान के दौरान खड़े होने पर उचीं इमारतेंऔर निर्माण के दौरान उन पर संरचनाओं, 20 मीटर की ऊंचाई से शुरू करके, बिजली संरक्षण के लिए निम्नलिखित अस्थायी उपाय प्रदान करना आवश्यक है। निर्माणाधीन वस्तु के शीर्ष चिह्न पर, बिजली की छड़ें लगाई जानी चाहिए, जो धातु संरचनाओं या दीवारों के साथ स्वतंत्र रूप से उतरने वाले डाउन कंडक्टरों के माध्यम से पैराग्राफ में निर्दिष्ट ग्राउंड इलेक्ट्रोड से जुड़ी होनी चाहिए। 3.7 और 3.8 आरडी. बिजली की छड़ों के प्रकार बी सुरक्षा क्षेत्र में सभी बाहरी क्षेत्र शामिल होने चाहिए जहां लोग निर्माण के दौरान रह सकते हैं। बिजली संरक्षण तत्वों के कनेक्शन को वेल्डेड या बोल्ट किया जा सकता है। जैसे-जैसे निर्माणाधीन वस्तु की ऊंचाई बढ़ती है, बिजली की छड़ों को ऊंचा ले जाना चाहिए।

बिजली संरक्षण के लिए उपकरण और उपाय जो इन मानकों की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, उन्हें भवन के निर्माण या पुनर्निर्माण के लिए परियोजना और अनुसूची में इस तरह से शामिल किया जाना चाहिए कि बिजली संरक्षण का कार्यान्वयन मुख्य निर्माण और स्थापना कार्यों के साथ-साथ हो।

इमारतों और संरचनाओं के लिए बिजली संरक्षण उपकरणों को स्वीकार किया जाना चाहिए और परिष्करण कार्य की शुरुआत तक, और विस्फोटक क्षेत्रों की उपस्थिति में - प्रक्रिया उपकरणों के व्यापक परीक्षण की शुरुआत से पहले परिचालन में लाया जाना चाहिए।

उसी समय, बिजली संरक्षण उपकरण (चित्र और व्याख्यात्मक नोट) के लिए सही डिजाइन दस्तावेज और बिजली संरक्षण उपकरणों की स्वीकृति के कार्य, जिसमें ग्राउंडिंग कंडक्टरों को डाउन कंडक्टरों और डाउन कंडक्टरों को बिजली की छड़ों से जोड़ने पर गुप्त कार्य के कार्य शामिल हैं, तैयार किए जाते हैं और ग्राहक को हस्तांतरित किए जाते हैं, उन मामलों के अपवाद के साथ जब इमारत के स्टील फ्रेम का उपयोग डाउन कंडक्टर और बिजली की छड़ के रूप में किया जाता है, साथ ही मुक्त-खड़े बिजली की छड़ के औद्योगिक आवृत्ति ग्राउंड कैस्टर के वर्तमान प्रतिरोध के माप के परिणाम भी होते हैं।

बिजली संरक्षण उपकरणों की स्थिति की जाँच श्रेणी I और II की इमारतों और संरचनाओं के लिए वर्ष में एक बार गरज के मौसम की शुरुआत से पहले की जानी चाहिए, श्रेणी III की इमारतों और संरचनाओं के लिए - 3 साल में कम से कम 1 बार।

बिजली की छड़ों और डाउन कंडक्टरों के सुलभ भागों और उनके बीच के संपर्कों की जंग के खिलाफ अखंडता और सुरक्षा, साथ ही अलग बिजली की छड़ों के ग्राउंडिंग कंडक्टरों की औद्योगिक आवृत्ति के वर्तमान प्रतिरोध का मूल्य, सत्यापन के अधीन है। यह मान स्वीकृति चरण में संबंधित माप के परिणामों से 5 गुना से अधिक नहीं होना चाहिए। अन्यथा, ग्राउंडिंग कंडक्टर को संशोधित किया जाना चाहिए।

निर्भर करना विशिष्ट शर्तेंसंभव विभिन्न विकल्प(या उनके संयोजन) बिजली संरक्षण। घर पर बिजली संरक्षण प्रणाली से लैस करने का सबसे आसान तरीका धातु की छत. ऐसा करने के लिए, एक डाउन कंडक्टर को दो विपरीत छत ढलानों पर लाना और उन्हें ग्राउंडिंग कंडक्टरों से जोड़ना पर्याप्त है (उदाहरण के लिए, पानी का पाइप). कंडक्टर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है निकास पाइप, यदि आवश्यक हो, तो ऊर्ध्वाधर या क्षैतिज ग्राउंड इलेक्ट्रोड का उपयोग करके उन्हें शून्य करना।

गैर-धातु छत वाली एक संरचना को संरचना या उसके तत्वों के उच्चतम बिंदु के ऊपर स्थित बिजली की छड़ों के साथ 5-6 मिमी के व्यास के साथ छत के रिज के साथ फैले स्टील के तार के रूप में एक केबल बिजली संरक्षण प्रणाली से सुसज्जित किया जा सकता है। छत के रिज से 250 मिमी के अंतराल के साथ एक तार को गैबल्स पर लगे लकड़ी के खंभों के बीच खींचा जाता है, यदि यह अन्य भवन तत्वों (उदाहरण के लिए, एक चिमनी) के ऊपर स्थित है, तो इस मामले में इसे बिजली की छड़ माना जा सकता है।

केबल बिजली संरक्षण प्रणाली:

ए - सामान्य फ़ॉर्म; बी - पाइप पर "कांटा" बांधना; सी - तार बिजली की छड़ का सही स्थान; 1 - रॉड लाइटनिंग रॉड; 2 - केबल लाइटनिंग रॉड; 3 - रैक;

4 - अंधा क्षेत्र; 5 - ग्राउंड इलेक्ट्रोड; 6 - आर्द्रीकरण क्षेत्र; 7- पगडंडी; 8 - डाउन कंडक्टर

बिजली की छड़ों के सुरक्षा क्षेत्रों को निर्धारित करने का दृष्टिकोण नीचे बताया गया है, जिसका निर्माण सूत्रों के अनुसार किया जाता है अनुप्रयोग 3आरडी 34.21.122-87.

बिजली की छड़ की सुरक्षात्मक क्रिया "बिजली की संपत्ति पर आधारित होती है, जिसमें आस-पास की कम ऊंचाई की वस्तुओं की तुलना में ऊंची और अच्छी तरह से जमी हुई वस्तुओं पर हमला करने की अधिक संभावना होती है। इसलिए, संरक्षित वस्तु के ऊपर उठने वाली बिजली की छड़ को बिजली को रोकने का कार्य सौंपा जाता है, जो बिजली की छड़ की अनुपस्थिति में, वस्तु से टकराती है। बिजली की छड़ और वस्तु में।

बिजली गिरने की प्रक्रियाओं की विभिन्न भौतिक अवधारणाओं के आधार पर, सफलता की संभावना का अनुमान लगाने के कई तरीके हैं। आरडी 34.21.122-87 एक संभाव्य विधि का उपयोग करके गणना के परिणामों का उपयोग करता है जो बिजली की छड़ और किसी वस्तु से टकराने की संभावना को उसकी धाराओं में भिन्नता को ध्यान में रखे बिना नीचे की ओर बिजली के प्रक्षेप पथ के प्रसार के साथ जोड़ता है।

स्वीकृत डिज़ाइन मॉडल के अनुसार, सीधे बिजली के हमलों के खिलाफ एक आदर्श सुरक्षा बनाना असंभव है, जो संरक्षित वस्तु की सफलता को पूरी तरह से बाहर कर देता है। हालाँकि, व्यवहार में, वस्तु और बिजली की छड़ की पारस्परिक व्यवस्था संभव है, जिससे सफलता की कम संभावना मिलती है, उदाहरण के लिए, 0.1 और 0.01, जो उस वस्तु की तुलना में वस्तु को होने वाले नुकसान की संख्या में लगभग 10 और 100 गुना की कमी से मेल खाती है जहां कोई बिजली की छड़ नहीं है। अधिकांश आधुनिक सुविधाओं के लिए, ऐसे सुरक्षा स्तर उनके संपूर्ण सेवा जीवन में कम संख्या में सफलताएँ प्रदान करते हैं।

ऊपर, हमने 20 मीटर की ऊंचाई और 100 × 100 मीटर के संदर्भ में आयाम वाली एक औद्योगिक इमारत पर विचार किया, जो प्रति वर्ष 40-60 घंटे की आंधी अवधि वाले क्षेत्र में स्थित है; यदि इस इमारत को 0.1 की सफलता संभावना के साथ बिजली की छड़ों द्वारा संरक्षित किया जाता है, तो यह उम्मीद की जा सकती है कि 50 वर्षों में एक से अधिक सफलता नहीं मिलेगी। एक ही समय में, सभी सफलताएं संरक्षित वस्तु के लिए समान रूप से खतरनाक नहीं होती हैं, उदाहरण के लिए, उच्च धाराओं या ले जाए गए आवेशों पर प्रज्वलन संभव है, जो हर बिजली के निर्वहन में नहीं पाए जाते हैं। नतीजतन, इस वस्तु पर एक अवधि के लिए एक खतरनाक प्रभाव की उम्मीद की जा सकती है जो निश्चित रूप से 50 वर्षों से अधिक है, या II और III श्रेणियों की अधिकांश औद्योगिक वस्तुओं के लिए, उनके अस्तित्व के पूरे समय के लिए एक से अधिक खतरनाक प्रभाव की उम्मीद नहीं की जा सकती है। एक ही इमारत में 0.01 की ब्रेकआउट संभावना के साथ, 500 वर्षों में एक से अधिक ब्रेकआउट की उम्मीद नहीं की जा सकती है, जो किसी भी औद्योगिक सुविधा के जीवनकाल से कहीं अधिक लंबी अवधि है। सुरक्षा का इतना उच्च स्तर केवल श्रेणी I सुविधाओं के लिए उचित है जो विस्फोट का लगातार खतरा पैदा करते हैं।

बिजली की छड़ के आसपास के क्षेत्र में एक सफलता की संभावना की गणना की एक श्रृंखला निष्पादित करके, एक ऐसी सतह का निर्माण करना संभव है जो संरक्षित वस्तुओं के शीर्षों का ज्यामितीय स्थान है, जिसके लिए एक सफलता की संभावना एक स्थिर मूल्य है। यह सतह अंतरिक्ष की बाहरी सीमा है, जिसे बिजली की छड़ का सुरक्षा क्षेत्र कहा जाता है; एकल छड़ वाली बिजली की छड़ के लिए, यह सीमा है पार्श्व सतहएकल केबल के लिए गोलाकार शंकु - एक विशाल सपाट सतह।

आमतौर पर, सुरक्षा क्षेत्र को उसकी बाहरी सीमा के अनुरूप एक सफलता की अधिकतम संभावना द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है, हालांकि क्षेत्र की गहराई में एक सफलता की संभावना काफी कम हो जाती है।

गणना विधि रॉड और तार बिजली की छड़ों के लिए एक सुरक्षा क्षेत्र का निर्माण करना संभव बनाती है, जिसमें सफलता की संभावना का एक मनमाना मूल्य होता है, अर्थात। किसी भी बिजली की छड़ (सिंगल या डबल) के लिए, आप मनमानी संख्या में सुरक्षा क्षेत्र बना सकते हैं। हालाँकि, अधिकांश सार्वजनिक भवनों के लिए, 0.1 और 0.01 की सफलता संभावना के साथ, दो ज़ोन का उपयोग करके पर्याप्त स्तर की सुरक्षा प्रदान की जा सकती है।

विश्वसनीयता सिद्धांत के संदर्भ में, सफलता की संभावना एक पैरामीटर है जो बिजली की छड़ की विफलता को दर्शाती है सुरक्षात्मक उपकरण. इस दृष्टिकोण के साथ, दो स्वीकृत सुरक्षा क्षेत्र 0.9 और 0.99 की विश्वसनीयता की डिग्री के अनुरूप हैं। ऐसा विश्वसनीयता मूल्यांकन तब मान्य होता है जब कोई वस्तु सुरक्षा क्षेत्र की सीमा के पास स्थित होती है, उदाहरण के लिए, बिजली की छड़ के साथ समाक्षीय रिंग के रूप में कोई वस्तु। वास्तविक वस्तुओं (साधारण इमारतों) के लिए, सुरक्षा क्षेत्र की सीमा पर, एक नियम के रूप में, केवल ऊपरी तत्व स्थित होते हैं, और अधिकांश वस्तु क्षेत्र की गहराई में रखी जाती है। इसकी बाहरी सीमा पर सुरक्षा क्षेत्र की विश्वसनीयता का आकलन अत्यधिक कम मूल्यों की ओर ले जाता है। इसलिए, बिजली की छड़ों और व्यवहार में मौजूद वस्तुओं की पारस्परिक व्यवस्था को ध्यान में रखने के लिए, सुरक्षा क्षेत्र ए और बी को आरडी 34.21.122-87 में क्रमशः 0.995 और 0.95 की विश्वसनीयता की अनुमानित डिग्री सौंपी गई है।

चावल। 1. ज़ोन ए में सिंगल (ए) और डबल समान ऊंचाई (बी) बिजली की छड़ों की ऊंचाई निर्धारित करने के लिए नॉमोग्राम

ब्रेकथ्रू संभावना की गणना विधि केवल नीचे की ओर बिजली के लिए विकसित की गई है, जो मुख्य रूप से 150 मीटर ऊंची वस्तुओं पर हमला करती है। इसलिए, आरडी 34.21.122 - 87 में, एकल और एकाधिक रॉड और तार बिजली की छड़ों के लिए सुरक्षा क्षेत्र बनाने के सूत्र 150 मीटर की ऊंचाई तक सीमित हैं। आज तक, नीचे की ओर बिजली द्वारा अधिक ऊंचाई की वस्तुओं की संवेदनशीलता पर वास्तविक डेटा की मात्रा बहुत छोटी है और मुख्य रूप से ओस्टैंकिनो टेलीविजन टावर (54) को संदर्भित करती है 0 मी). फोटोग्राफिक रिकॉर्डिंग के आधार पर, यह तर्क दिया जा सकता है कि नीचे की ओर बिजली अपने शीर्ष से 200 मीटर से अधिक नीचे टूटती है और टावर के आधार से लगभग 200 मीटर की दूरी पर जमीन से टकराती है। यदि हम ओस्टैंकिनो टेलीविजन टॉवर को बिजली की छड़ के रूप में मानते हैं, तो हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि 150 मीटर से अधिक की ऊंचाई वाली बिजली की छड़ों के सुरक्षा क्षेत्रों के सापेक्ष आकार बिजली की छड़ों की ऊंचाई में वृद्धि के साथ शायद ही कभी घटते हैं। अति-उच्च वस्तुओं के प्रभाव पर सीमित वास्तविक डेटा को देखते हुए, आरडी 34.21.122 - 87 में केवल 150 मीटर से अधिक की ऊंचाई वाली बिजली की छड़ों के लिए सुरक्षा क्षेत्र बनाने के सूत्र शामिल हैं।

चावल। 2. जोन बी में सिंगल (ए) और डबल समान ऊंचाई (बी) बिजली की छड़ों की ऊंचाई निर्धारित करने के लिए नॉमोग्राम

बढ़ती बिजली से होने वाले नुकसान के खिलाफ सुरक्षा क्षेत्रों की गणना करने की विधि अभी तक विकसित नहीं हुई है। हालाँकि, अवलोकन संबंधी आंकड़ों से यह ज्ञात होता है कि आरोही डिस्चार्ज ऊंची संरचनाओं के शीर्ष के पास नुकीली वस्तुओं से उत्तेजित होते हैं और निचले स्तरों से अन्य डिस्चार्ज के विकास में बाधा डालते हैं। इसलिए, प्रबलित कंक्रीट जैसी ऊंची वस्तुओं के लिए चिमनीया एक टावर, सबसे पहले, आरोही बिजली के उत्तेजना के दौरान कंक्रीट के यांत्रिक विनाश के खिलाफ सुरक्षा प्रदान की जाती है, जो रॉड या रिंग बिजली की छड़ें स्थापित करके की जाती है जो वस्तु के शीर्ष पर अधिकतम संभव अतिरिक्त प्रदान करती है ( अनुच्छेद 2.31).

इस मैनुअल में रॉड की ऊंचाई निर्धारित करने के लिए नॉमोग्राम शामिल हैं साथऔर राजमार्ग टीसिंगल और डबल बिजली की छड़ें सुरक्षा क्षेत्र ए और बी प्रदान करती हैं (चित्र 1 और 2)। इन नॉमोग्राम का उपयोग, गणना सूत्रों और नोटेशन के अनुसार बनाया गया है अनुप्रयोग 3आरडी 34.21.122-87 गणना की मात्रा को कम करने और डिजाइन में बिजली संरक्षण साधनों की पसंद को सरल बनाने की अनुमति देता है।

बिजली के तार - इमारतों और संरचनाओं को सीधे बिजली गिरने से बचाने के लिए एक उपकरण। एम. में चार मुख्य भाग शामिल हैं: एक बिजली की छड़ जो सीधे बिजली गिरने का अनुभव करती है; बिजली की छड़ को ग्राउंड इलेक्ट्रोड से जोड़ने वाला डाउन कंडक्टर; ग्राउंड इलेक्ट्रोड जिसके माध्यम से बिजली का प्रवाह जमीन पर प्रवाहित होता है; बिजली की छड़ और डाउन कंडक्टर को ठीक करने के लिए असर वाला हिस्सा (समर्थन या समर्थन)।

बिजली की छड़ के डिज़ाइन के आधार पर, छड़, केबल, जाल और संयुक्त बिजली की छड़ों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

संयुक्त रूप से कार्य करने वाली बिजली की छड़ों की संख्या के अनुसार, उन्हें सिंगल, डबल और मल्टीपल में विभाजित किया गया है।

इसके अलावा, एम के स्थान पर संरक्षित इमारत से अलग, पृथक और पृथक नहीं हैं। बिजली की सुरक्षात्मक क्रिया सबसे ऊंची और अच्छी तरह से जमी हुई धातु संरचनाओं पर हमला करने की बिजली की संपत्ति पर आधारित है। इस संपत्ति के कारण, एक संरक्षित इमारत जो ऊंचाई में कम है, अगर वह एम सुरक्षा क्षेत्र में प्रवेश करती है तो उस पर व्यावहारिक रूप से बिजली नहीं गिरती है। एम सुरक्षा क्षेत्र इसके निकटवर्ती स्थान का हिस्सा है और विश्वसनीयता की पर्याप्त डिग्री (कम से कम 95%) के साथ संरचनाओं को सीधे बिजली के हमलों से सुरक्षा प्रदान करता है। अक्सर, रॉड एम का उपयोग इमारतों और संरचनाओं की सुरक्षा के लिए किया जाता है।

रस्सी एम. का उपयोग अक्सर लंबी इमारतों की सुरक्षा के लिए किया जाता है उच्च वोल्टेज लाइनें. ये एम. समर्थनों पर लगे क्षैतिज केबलों के रूप में बने होते हैं, जिनमें से प्रत्येक के साथ एक वर्तमान कलेक्टर बिछाया जाता है। रॉड और केबल एम. सुरक्षा की विश्वसनीयता की समान डिग्री प्रदान करते हैं।

बिजली की छड़ों के रूप में, आप एक धातु की छत का उपयोग कर सकते हैं, जो कोनों पर और परिधि के साथ कम से कम हर 25 मीटर पर जमी होती है, या एक गैर-धातु छत पर कम से कम 6 मिमी के व्यास के साथ स्टील के तार की जाली होती है, जिसका जाल क्षेत्र 150 मिमी 2 तक होता है, वेल्डिंग द्वारा तय की गई गांठों के साथ, और उसी तरह से जमीन पर लगाया जाता है जैसे धातु की छत. धातु के कैप चिमनी और वेंटिलेशन पाइप के ऊपर ग्रिड या प्रवाहकीय छत से जुड़े होते हैं, और कैप की अनुपस्थिति में, तार के छल्ले विशेष रूप से पाइप पर लगाए जाते हैं।

एम. रॉड - एम. ​​बिजली की छड़ की ऊर्ध्वाधर व्यवस्था के साथ।

एम. केबल (विस्तारित) - एम. ​​बिजली की छड़ की क्षैतिज व्यवस्था के साथ, दो ग्राउंडेड समर्थनों पर तय की गई।

बिजली संरक्षण क्षेत्र

आमतौर पर, सुरक्षा क्षेत्र को उसकी बाहरी सीमा के अनुरूप एक सफलता की अधिकतम संभावना द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है, हालांकि क्षेत्र की गहराई में एक सफलता की संभावना काफी कम हो जाती है।

गणना विधि रॉड और तार बिजली की छड़ों के लिए एक सुरक्षा क्षेत्र का निर्माण करना संभव बनाती है, जिसमें सफलता की संभावना का एक मनमाना मूल्य होता है, अर्थात। किसी भी बिजली की छड़ (सिंगल या डबल) के लिए, आप मनमानी संख्या में सुरक्षा क्षेत्र बना सकते हैं। हालाँकि, अधिकांश सार्वजनिक भवनों के लिए, 0.1 और 0.01 की सफलता संभावना के साथ, दो ज़ोन का उपयोग करके पर्याप्त स्तर की सुरक्षा प्रदान की जा सकती है।

विश्वसनीयता सिद्धांत के संदर्भ में, सफलता की संभावना एक पैरामीटर है जो एक सुरक्षात्मक उपकरण के रूप में बिजली की छड़ की विफलता को दर्शाती है। इस दृष्टिकोण के साथ, दो स्वीकृत सुरक्षा क्षेत्र 0.9 और 0.99 की विश्वसनीयता की डिग्री के अनुरूप हैं। यह विश्वसनीयता मूल्यांकन तब मान्य होता है जब कोई वस्तु सुरक्षा क्षेत्र की सीमा के पास स्थित होती है, उदाहरण के लिए, बिजली की छड़ के साथ समाक्षीय रिंग के रूप में कोई वस्तु। वास्तविक वस्तुओं (साधारण इमारतों) के लिए, सुरक्षा क्षेत्र की सीमा पर, एक नियम के रूप में, केवल ऊपरी तत्व स्थित होते हैं, और अधिकांश वस्तु क्षेत्र की गहराई में रखी जाती है। इसकी बाहरी सीमा पर सुरक्षा क्षेत्र की विश्वसनीयता का आकलन अत्यधिक कम मूल्यों की ओर ले जाता है। इसलिए, बिजली की छड़ों और व्यवहार में मौजूद वस्तुओं की पारस्परिक व्यवस्था को ध्यान में रखने के लिए, सुरक्षा क्षेत्र ए और बी को आरडी 34.21.122-87 में क्रमशः 0.995 और 0.95 की विश्वसनीयता की अनुमानित डिग्री सौंपी गई है।

सिंगल रॉड लाइटनिंग रॉड.

ऊँचाई h वाली एकल छड़ बिजली की छड़ का सुरक्षा क्षेत्र है गोलाकार शंकु(चित्र A3.1), जिसका शीर्ष ऊंचाई h0 पर है

1.1. ऊँचाई h के साथ एकल छड़ बिजली की छड़ों का सुरक्षा क्षेत्र? 150 मीटर के निम्नलिखित समग्र आयाम हैं।

ज़ोन ए: h0 = 0.85h,

r0 = (1.1 - 0.002h)h,

आरएक्स = (1.1 - 0.002एच)(एच - एचएक्स/0.85)।

ज़ोन बी: ​​h0 = 0.92h;

आरएक्स = 1.5 (एच - एचएक्स / 0.92)।

ज़ोन बी के लिए, एच के ज्ञात मानों के लिए एकल रॉड बिजली की छड़ की ऊंचाई सूत्र द्वारा निर्धारित की जा सकती है

एच = (आरएक्स + 1.63एचएक्स)/1.5.

चावल। पी3.1. सिंगल रॉड लाइटनिंग रॉड का सुरक्षा क्षेत्र:

मैं - एचएक्स स्तर पर सुरक्षा क्षेत्र की सीमा, 2 - जमीनी स्तर पर समान

एकल तार बिजली की छड़.

ऊँचाई h वाली एकल तार वाली बिजली की छड़ का सुरक्षा क्षेत्र? 150 मीटर को चित्र में दिखाया गया है। पी3.5, जहां एच स्पैन के बीच में केबल की ऊंचाई है। 35-50 मिमी2 के क्रॉस सेक्शन के साथ केबल की शिथिलता को ध्यान में रखते हुए, समर्थन हॉप और स्पैन लंबाई ए की ज्ञात ऊंचाई के साथ, केबल की ऊंचाई (मीटर में) निर्धारित की जाती है:

एच = हॉप - 2 एट ए< 120 м;

एच = हॉप - 3 120 पर< а < 15Ом.

चावल। पी3.5. एकल तार बिजली की छड़ का सुरक्षा क्षेत्र। पदनाम चित्र के समान हैं। पी3.1

एकल तार बिजली की छड़ के सुरक्षा क्षेत्रों में निम्नलिखित समग्र आयाम होते हैं।

प्रकार बी के क्षेत्र के लिए, एचएक्स और आरएक्स के ज्ञात मूल्यों के साथ एक एकल तार बिजली की छड़ की ऊंचाई सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है

ऊर्ध्वाधर ग्राउंड इलेक्ट्रोड प्रणाली 1.2-3 मीटर लंबे थ्रेडेड इलेक्ट्रोड के क्रमिक रूप से यंत्रीकृत विसर्जन द्वारा बनाई जाती है, जो पीतल के कपलिंग द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं। 14.2-17.2 मिमी व्यास वाले स्टील इलेक्ट्रोड, इलेक्ट्रोकेमिकल तांबे की कोटिंग (99.9% शुद्धता), 0.25 मिमी मोटी के साथ। कम से कम 40 वर्षों तक जमीन में अर्थ इलेक्ट्रोड के उच्च संक्षारण प्रतिरोध और सेवा जीवन की गारंटी देता है। अर्थ इलेक्ट्रोड की उच्च यांत्रिक शक्ति इसे 30 मीटर तक की गहराई तक डुबाने की अनुमति देती है। इलेक्ट्रोड की तांबे की कोटिंग में उच्च आसंजन और प्लास्टिसिटी होती है, जो अखंडता को तोड़े बिना और तांबे की परत को छीले बिना छड़ों को जमीन में डुबोना संभव बनाती है।