APSAUGA NUO ŽAIBO. MŪSŲ PATIRTIS IR PAMĄSTYMAI
Yra gerai žinomi žaibo sukeliami neigiami padariniai.. Žaibas tiesiogiai kelia grėsmę žmonių ir gyvūnų gyvybei, jis gali sugadinti arba net visiškai sunaikinti nekilnojamus pastatus arba brangią kompiuterinę bei kitą elektroninę aparatūrą, objekto elektros tiekimo, valdymo ir kontrolės sistemas, sukelti kietųjų, skystųjų ir dujinių medžiagų sprogimą arba gaisrą ir pavojingų produktų – radioaktyviųjų ir toksinių cheminių medžiagų išsiskyrimą.
Vienas iš veiksnių, kuris žymiai veikia į pastatų išsaugojimą ir ilgalaikį eksploatavimą, yra perkūnijos intensyvumas regione, o su juo susijusi ir gaisro kilimo rizika. Perkūnijos intensyvumas -tai viena iš regiono klimato charakteristikų, jos kol kas prognozuoti negalima. Įvertinant klimato kaitą, kuri pasak mokslininkų, šiuo metu vyksta globaliu mastu, tikėtina, kad perkūnijų skaičius ir intensyvumas Lietuvos regione dar labiau padidės, nei nurodoma specialioje literatūroje.
Remiantis moksliniais duomenimis, žaibo kanalo srovė gali siekti 200 000 A ir daugiau, o išlydžio energija yra iki 10 000 000 J; Tai labai pavojingi pastatų ir žmonių žaibo išlydžio pažeidimo veiksniai. Todėl nepaisyti žaibo tiesioginio smūgio galimybės į pastatą yra labai lengvabūdiška. Žmogus dabartinėje žinių apie gamtą vystymosi stadijoje, negali išvengti žaibo išlydžio, tačiau gali nuo jo apsisaugoti. Tam tikslui ir skirta pastate įrengiama, atitinkanti šiuolaikines statybos normas ir standartus, apsaugos nuo žaibo sistema. Ją sudaro techninių įrenginių ir prietaisų kompleksas, skirtas užtikrinti konstrukcijos saugumą, kai į ją patenka natūralus elektros išlydis. Nesant apsaugos nuo žaibo, kur ji yra būtina, pastato savininkui (investuotojui) gali būti neleista drausti statinio. Draudimo įmokos bus daug didesnės nei įprasta. Norminiuose dokumentuose apsauga nuo žaibo yra skirstoma į išorinę ir vidinę.
I. Išorinė apsauga nuo žaibo skirta saugoti ir išgelbėti
Šiuo metu išorine statinių apsaugos nuo žaibo sistema laikoma visuma priemonių, skirtų statinio apsaugai nuo tiesioginio žaibo poveikio.Ji paprastai sudaryta iš žaibo ėmiklio, įžeminimo laidininkų (senesnis pavadinimas – žaibo srovės nuvedikliai) ir įžeminimo įrenginio. Įrenginys, kurį sudaro žaibo ėmiklis, įžeminimo laidininkai, įžemintuvas, skirtas statinio apsaugai nuo tiesioginio žaibo poveikio. Techninėje literatūroje tai vadinama žaibolaidžiu. Žaibolaidžio užduotis yra „pagauti“ artėjantį link statinio žaibo išlydį ir saugiai, trumpiausiu keliu, per įžeminimo laidininkus iš žaibo ėmiklio jį nutekinti į įžeminimo įrenginį (žemę). Nesant išorinės pastato apsaugos, žaibo srovės tekėjimo kelias tampa nekontroliuojamas ir gali sukelti nepageidaujamų pasekmių.
Žaibolaidžiai, atsižvelgiant į žaibo ėmiklį, gali būti
- strypiniai,
- lyniniai,
- tinkliniai,
- aktyvieji
- tikrieji, jie yra toliau nagrinėjami, bandomi, bet naudojami tik moksliniams tyrimams (žiūrėti VII skr.).
- ESE žaibolaidžiai, kurie pavadinti „aktyviais“, bet jie nėra pripažinti, nes neturi nei mokslinio, nei praktinio pagrindo (žiūrėti Vir VII skyrius).
Statinio konstrukciniai elementai gali būti naudojami kaip žaibo ėmikliai. Statinio apsaugai galima naudoti ir kelių tipų žaibolaidžius.
Strypiniai, lyniniai ir tinkliniai žaibolaidžiai priskiriami prie pasyviųjų (Franklino) žaibolaidžių.
Žaibolaidžio aktyvusis žaibo tikrasis ėmiklis generuoja aukštosios įtampos impulsus, o tai leidžia pagauti elektros išlydį dideliu atstumu nuo objekto ir priverstinai nukreipti į žemę, bet ne laukti, kol žaibas trenks į saugomą statinį.
Taip pat žaibolaidis gali būti:
- Stovintis atskirai (naudojamas tuo atveju, kai žaibo smūgio vietoje arba įžeminimo laidininke atsiradęs žaibo poveikis gali sukelti statinio gaisrą ar sprogimą);
- įrengtas ant statinio,
- įrengtas ant statinio, tačiau izoliuotas nuo jo.
Įrengti ant statinio neizoliuotieji žaibolaidžiai dažniausiai naudojami, kai fasadai ir stogai yra pagaminti iš nedegių medžiagų arba kai dėl žaibo smūgio nekyla sprogimo pavojus.
Šalia išorinės apsaugos labai svarbus vaidmuo šiuo atveju tenka ir vidinei objekto apsaugai.
II. Vidinė apsauga nuo žaibo – objekto elektros įrangos patikimo darbo garantija
Jei apie žaibolaidžius ir jų naudojimą išorinei apsaugai nuo žaibo žino beveik visi, tai žodžių junginys „vidinė apsauga nuo žaibo ” daugeliui nėra visiškai suprantamas. Reikalas tas, kad žaibo, be statinių sugriovimo, gaisro sukėlimo, žmonių sužalojimo, poveikis yra daug didesnis. Žaibas tai natūralus stiprių įvairiais dažniais kintančių elektromagnetinių laukų, sukeliančių didelius impulsinius viršįtampius arba įvairius trikdžius, šaltinis. Impulsiniu viršįtampiu vadinama žaibo išlydžių elektromagnetinių impulsų sukelta banga, apibūdinama įtampos šuoliu elektros tinkluose, kuris viršija įrenginio didžiausią darbo įtampą (viršsrovį). Tokie impulsiniai viršįtampiai turi įtakos įvairių elektros ir elektronikos įrenginių, automatizavimo sistemų, informacijos ir skaičiavimo priemonių veikai. Ši įranga dėl viršįtampių poveikio gali sugesti, o tai gali pakenkti sudėtingoms ir brangioms valdymo ir kontrolės sistemoms, naudojamoms įvairiose pramonės šakose ir įmonėse.
Problema tapo ypač aktuali pastaraisiais dešimtmečiais elektroninėje įrangoje pradėjus naudoti mikroschemas, kurioms yra pavojingi net 10-100V įtampos šuoliai.
Didelius impulsinius viršįtampius arba įvairius trikdžius gali sukelti tiek tiesioginis žaibo smūgis į objektą (pastatą arba statinį), tiek žaibo išlydžiai, pasireiškiantys arti objektų. Jų riba yra iki 3-5 km nuo žaibo kanalo. Taip toli siekiantis žaibo išlydis (≥ 5 km) į oro linijas bei žaibo išlydžiai debesyse.
Kai žaibas pataiko į žaibolaidį, per jį teka stipri srovė, kuri labai padidina konstrukcijos potencialą dėl įžeminimo varžos atsiradimo. Pvz., kai žaibo srovė yra 50kA ir įžeminimo varža 20Ω, potencialas gali siekti iki 1000kV. Tai viena iš tiesioginio žaibo smūgio viršįtampių susidarymo priežasčių. Kita priežastis – magnetinės indukcijos elektrovara, kurią sukelia greitai kintanti srovė žaibo kanale ir pačiame žaibolaidyje. Viršįtampiai, indukuoti žaibo magnetinių laukų esant blogam kontaktui elektrai laidžiose metalinėse konstrukcijose bei įrengimuose, gali sukelti jų kibirkščiavimą ar turėti kitų neigiamų padarinių.
Viršįtampių atsiradimas dėl netiesioginių žaibo smūgių yra susijęs su elektrostatine ir elektromagnetine indukcijomis. Šie indukuotieji viršįtampiai dažniausiai yra mažesni už tiesioginio žaibo smūgio viršįtampius, tačiau objektą veikia žymiai dažniau. Taip pat parenkant apsaugos priemones būtina įvertinti aukšto potencialo įnešimą į objektą per metalines komunikacijas. Taip atsitinka, kai komunikacijos praeina šalia žaibolaidžio arba kito objekto, į kurį dažnai pataiko žaibas.
Objekto elektros ir elektronikos įranga gali būti veikiama ne tik atmosferinių viršįtampių bet ir vidinių viršįtampių, kurie atsiranda komutuojant elektros grandines, vykstant trumpiems jungimams, vykdant suvirinimo darbus. Elektromagnetinių laukų šaltiniais gali būti patys elektriniai įrenginiai -dideli elektros varikliai, kaitintuvai, dažnio keitikliai, elektrostatinis išlydis.
Ant pastato arba šalia jo esantis žaibolaidis neapsaugo nuo visų atmosferinių ir visiškai nesaugo nuo vidinių viršįtampių, kurie atsiranda vidiniuose įrenginiuose arba ateina iš tiekimo tinklo.
Tarptautinis standartas IEC 62305-1 vidinę apsaugą nuo žaibo apibudina kaip kompleksinės apsaugos nuo žaibo sistemos dalį, sudarytą iš žaibo potencialų suvienodinimo sistemos ir/arba apsaugai nuo impulsinių viršįtampių . Taigi vidinė apsauga nuo žaibo yra skirta apriboti žaibo magnetinių ir elektrinių laukų poveikį statinio elektros ir elektronikos sistemoms.
Dažnai vidinės apsaugos pagrindiniais elementais naudojami įvairūs apsaugos nuo impulsinių įtampų įtaisų (surge protective device arba sutrumpintai- SPD) deriniai, skirti apriboti pereinamuosius viršįtampius, patenkančius į statinio vidų elektros tiekimo linijomis arba įvairių komunikacijų sistemomis. Šie įtaisai turi mažiausiai vieną nelinijinį elementą, nupjaunantį įtampą arba ribojantį jos ribinę vertę. Jeigu būtina visiška apsauga, naudojamas ekranavimas. Paprastai SPD įtaisai instaliuojami įprastuose elektros skyduose ir skydeliuose arba tam tikslui skirtuose skydeliuose, bei tiesiogiai, kai būtina vykdyti atskirų vidaus elektros linijų, informacinių tinklų ir pan. apsaugą. Kaip elementinė bazė SPD įtaisuose dažniausiai naudojami įvairių tipų viršįtampių iškrovikliai, cinko oksido varistoriai, supresoriai arba įvairūs jų deriniai.
Kitas būtinas vidinės apsaugos nuo žaibo komponentas yra žaibo potencialų suvienodinimo sistema. Ši sistema jungia į bendrą tinklą žaibolaidį, įžeminimo įrenginį ir visas objekto išplėstas metalines konstrukcijas, pašalines laidžiąsias dalis bei laidininkus (išskyrus įtampą turinčius laidus), kurie turi būti įžeminti (atramos, liftų šachtos, stogo danga, vamzdynai). Tuomet išvengsime pastate nekontroliuojamų izoliacijos pramušimų ir kibirkštinio išlydžio, kadangi ant šių dalių tekant žaibo srovei nesusidarys didelio potencialų skirtumo. Kibirkštys gali sukelti gaisrus ir pažeisti konstrukcijas.
Siekiant geriausio kontakto ir ilgaamžiškumo, naudojama pagrindinė potencialų suvienodinimo šyna, gnybtai ir kiti jungiamieji įtaisai. Potencialų suvienodinimo šyna turėtų būti įrengiama rūsyje arba ant žemės. Elektros ir duomenų perdavimo sistemos, linijos prie potencialų suvienodinimo šynos, turi būti prijungtos per 1 tipo iškroviklius.
Tinkamai įrengta kompleksinė apsauga nuo žaibo veiksmingai saugo nuo galimos žaibo žalos ir užtikrina sklandų įrangos veikimą net perkūnijos metu.
III. Ką mes galime pasiūlyti
с Mes užsiimame profesionaliu apsaugos nuo žaibo ir įžeminimo sistemų įrengimu privačiuose namuose, visuomeniniuose objektuose ir pramonės objektuose.
- Įrengiame išorinės ir vidinės apsaugos nuo žaibo sistemas:
– strypinius žaibolaidžius;
– lyninius žaibolaidžius;
– tinklinius žaibolaidžius;
– žaibolaidžius šlaitiniam stogui;
– įvairių žaibolaidžių kombinacijas.
2. Renovuojame senus ir netinkamai įrengtus žaibolaidžius.
3. Įrengiame viršįtampių ribotuvus ir potencialų suvienodinimo sistemas.
4. Matuojame įžeminimo sistemų varžas, įrengiame arba atstatome įžeminimus.
Apsaugos nuo žaibo įrengimo darbai atliekami vadovaujantis šių normų reikalavimais:
- Statybos techninio reglamento STR 2.01.06:2009 „Statinių apsauga nuo žaibo. Išorinė statinių apsauga nuo žaibo“ ;
- Lietuvos standartu LST EN 62305-1. Apsauga nuo žaibo 1 dalis . Bendrieji principai;
- LST EN 62305-2. Apsauga nuo žaibo 2 dalis. Rizikos valdymas ;
- LST EN 62305-3. Apsauga nuo žaibo 3 dalis. Fizinė žala statiniams ir pavojus gyvybei.
DĖMESIO !!! Galime ESE ėmiklius, kurie dabar vadinami „aktyviniais“, pakeisti klasikiniais, tačiau ESE apsaugos nuo žaibo nemontuojame, nes tai prieštarauja ES standartams.
IV. Kodėl verta dirbti su mumis ?
- Pradėjome savo veiklą 1993 metais. Nuo veiklos pradžios veikiame apsaugos nuo žaibo srityje. Turime didelę patirtį.. Atliekame montavimo, aptarnavimo bei mūsų įrengtų sistemų priežiūros darbus.
· Dirbame trumpalaikiais terminais, palyginus nedidelės darbų kainos!
- Suteikiame atliktų darbų garantiją.
- Naudojame tik patikrintas praktikoje apsaugos nuo žaibo įrengimo technologijas.
Turime nemažą įdirbį ir patirtį įrengiant 14, 17, 23 m aukščio stiebinius žaibolaidžius. Jeigu Jums reikalingas žaibolaidis, siūlome įrengti 23 m aukščio atskirai stovintį „Franklin” tipo žaibolaidį, kurio saugos zonos spindulys žemės paviršiuje yra 30 m ir kuris apsaugotų Jūsų gyvenamąjį namą bei greta esančius statinius. Šio žaibolaidžio pranašumai, lyginant jį su žaibolaidžiais, įrengtais ant stogo:
-pavienio žaibolaidžio saugos zona dengia didelį plotą;
-žaibas trenks tik į stiebą, o ne į pastatus rizikuojant, kad jie bus padegti;
-stiebo priežiūra yra minimali (tik dažymas);
-stiebo kaina yra kelis kartus mažesnė, lyginant su žaibolaidžiais, įrengtais ant atskirų pastatų.
-stiebą (iki 12 m aukščio) galima naudoti vėliavai ar girliandoms pakabinti.
Saugos sąlyga – negalima būti arčiau kaip per 3m nuo stiebo žaibavimo metu.
„Franklin” tipo žaibolaidžiai yra išbandyti ir patikrinti laiko. Jų patikimumas ir veikimas nekelia abejonių, nes naudojami daugiau kaip 250 metų.
- Nuo pat UAB „Prekybos namai Kupolė“ įkūrimo nuolat sekame technologines naujoves, renkame informaciją, kaupiame žinias ir patirtį, bendradarbiaujame su mokslininkais.
– Lankytasi su darbiniu vizitu ir dalyvauta mokymuose visame pasaulyje pirmaujančioje apsaugos nuo žaibo ir viršįtampių DEHNgroup firmoje, Lenkijos apsaugos nuo žaibo priemonių gamykloje „ELKO-BIS“, ne kartą susitikta ir dalyvauta diskusijose su vienos iš garsiausių apsaugos nuo žaibo Vokietijos įmonės „OBO Bettermann“ specialistais bei mokslininkais.
– Ne kartą buvo dalyvauta Kauno technikos kolegijos ir KTU organizuojamose apsaugos nuo žaibo konferencijose bei seminaruose su žymiausiais Lenkijos ir Lietuvos apsaugos nuo žaibo specialistais.
– Energetikų mokymo centre buvo išklausyti seminarai įvairių apsaugos nuo žaibo specialistų, tarp jų kaimyninės Baltarusijos vadovaujančio specialisto apie norminius apsaugos nuo žaibo aktus, jų įdiegimą ir problemas.
- Mes tyrinėjame žaibo smūgių į objektus priežastis, nustatome saugos priemonių nuo žaibo efektyvumą ir siūlome, kaip išvengti galimų nelaimių.
Mūsų sėkmės garantija yra nepertraukiamas mokymasis ir informacijos rinkimas apie žaibo padarytą žalą bei apsaugos efektyvumą. Iš viso to darome atitinkamas išvadas ir galime toliau tobulėti. Todėl trenkus žaibui į tą ar kitą pastatą, esantį šalia ar pas kaimyną, būtų žingeidu jį apžiūrėti. Laukiame Jūsų pranešimų.
V. Kodėl ESE žaibolaidžiai nenaudojami (draudžiami) civilizuotuose šalyse. Kas žinotina apie „aktyvųjį“ žaibolaidį.
Baziniai apsaugos nuo žaibo principai remiasi nuodugniu žaibo prigimties bei dėsningumų tyrimu. Pradinėje žaibo atsiradimo fazėje iš perkūnijos debesies link žemės pradeda dideliu greičiu ir šuoliais, judėti laiptuotas lyderis (silpnai švytintis 10-20 m skersmens kanalas, kurio vidutinis greitis iki 200-300 km / s.). Lyderio kanalo krūviai žemės paviršiuje indukuoja priešingo ženklo krūvius. Artėjant laiptuotam lyderiui prie žemės, indukuotų krūvių koncentracija ir elektrinio lauko stiprumas žemės paviršiuje arba paaukštintoje vietoje didėja ir susidaro priešpriešinis lyderis, kuris juda nuo aukščiausių žemės taškų link laiptuoto lyderio. Abu lyderiai susijungdami (tai įvyksta paprastai arti žemės) sudaro pagrindinio (žaibo) išlydžio kanalą. Taigi, kai lyderis pasiekia žemę, pats žaibas prasideda nuo žemės.
Akivaizdu, kad kuo greičiau atsiras priešpriešinis lyderis, tuo didesnė tikimybe jam susijungti su laiptuotu lyderiu ir žaibas privalės kirsti tik į žaibolaidį. Dėl to daug kam kyla klausimas, ar galima patiems inicijuoti žaibą ir valdyti jo pataikymo vietą. Mokslininkai jau seniai žino žaibo išlydžio inicijavimo ir valdymo metodus, jie sėkmingai naudojami mokslo tikslams.
Priešpriešinio lyderio valdymo tikslais buvo pasiūlyti ir eksperimentiškai išbandyti įvairūs metodai: nuo ilgos lazerinės kibirkšties iki plono laidiklio pakėlimo į 100-300 m aukštį ~100 m/s greičiu. Taip pat tiek teoriškai, tiek didelio masto eksperimentų metu buvo analizuojamas aukštosios įtampos padavimas į žaibolaidžio viršūnę. Mokslininkams toks žaibolaidžio valdymo principas abejonių nekelia. Tačiau problema susidaro užtikrinant priešpriešinį lyderį generuojančiam impulsui būtiną amplitudę (apie 500kV) ir poveikio trukmę (0,5ms). Turint ribotą
žaibolaidžio tūrį, jame neįmanoma įdiegti šaltinio, galinčio per 0,5-1 ms generuoti šimtus kilovoltų įtampą pigiomis techninėmis priemonėmis . Eksperimentų metu tikroji impulsų trukmė buvo gauta maždaug 100-200 kartų trumpesnė. Visa tai tinka moksliniam eksperimentui, bet ne masiniam naudojimui. Šiuolaikinė fizika dar negali pasiūlyti tinkamos priešpriešinio lyderio valdymo priemonės praktinei apsaugai nuo žaibo dėl didelių sąnaudų ir pakankamo patikimumo.
Susidariusią laisvąją nišą rinkoje užima įvairios konstrukcijos ESE (Early Streamer Emission ) žaibo ėmikliai, kurių gamintojai, siekdami gauti maksimalų pelną ir naudodamiesi vartotojų nekompetentingumu, pradėjo juos vadinti aktyviais žaibolaidžiais.
Šiuo metu labiausiai yra paplitę ESE žaibo ėmikliai su elektronine strimerio emisijos sistema, kurioje realizuojama Markso schema. Antras ėmiklių tipas- ne elektroniniai arba mechaniniai, kuriuose strimerių emisija gaunama įtaiso geometrija, trečias tipas –pjezoelementų naudojimas emisijai gauti.
Tokių žaibolaidžių gamintojai teigia, kad aktyvieji ESE žaibolaidžiai turi žymiai didesnę apsaugos zoną palyginti su įprastiniais „Franklino“ žaibolaidžiais ir tuo pačiu didesnį ekonomiškumą, ypač naudojant juos dideliems objektams apsaugoti.
Tačiau dar 2000 metais Malaizijoje vykusioje 25-oje tarptautinėje apsaugos nuo žaibo konferencijoje, buvo paskelbta, kad nerekomenduojama pastatų apsaugai nuo žaibų naudoti esamą aktyviąją ESE žaibolaidžių įrangą, nes ji neužtikrina veiksmingesnės pastatų apsaugos nuo žaibo tiesioginių išlydžių, negu „FRANKLIN“ strypiniai žaibolaidžiai.
VI. Apsaugos nuo žaibo klaidos, kurių negalima daryti
Per pastarąjį dešimtmetį apžiūrėjome apie 1000 įrengtų apsaugų nuo žaibo įvairiuose objektuose. Galima konstatuoti kad:
- Apie 30% apsaugos nuo žaibo sistemų įrengtos teisingai, atitinka veikiančią šalyje norminę bazę ir visiškai arba beveik visiškai ( 90%) atlieka apsaugos funkcijas.
- Apie 30% apsaugos nuo žaibo sistemų tik iš dalies (iki 50% ) saugo pastatus.
- Apie 40% apsaugos nuo žaibo sistemų įrengtos neteisingai, išvis nesuprantant, kaip turi veikti apsaugos nuo žaibo sistema. Dėl šios priežasties trenkus į pastatą žaibui tokios neteisingai įrengtos sistemos yra dar pavojingesnės negu tais atvejais, kai iš viso jų nėra.
P.S. Aukščiau apibendrintys apžiūrų rezultatai yra gauti mūsų įmonėje ir gali būti vertinami kaip subjektyvūs pastebėjimai.
Dažniausiai pasitaikančios klaidos montuojant apsaugą nuo žaibo:
- Apie 70% apsaugos nuo žaibo su žaibo ėmikliais, įrengtais ant pastatų stogo, nėra tinkamai įrengti įžeminimo kontūrai: jie nėra sujungti tarpusavyje, nėra potencialų išlyginimo jungties su elektros įvado įžeminimo kontūru.
- Ten, kur įrengta vadinama „aktyvinė“ apsauga nuo žaibo, padarytas tik vienas įžeminimo nuvediklis į žemę, o įžemintuvu naudojamas tik vienas giluminis įžeminimo elektrodas. Taip įrengta sistema ne tik nesaugo viso pastato, bet gali sukelti pastato gaisrą.
- Ant nedidelio namelio iškeltas gana aukštas žaibo ėmiklis su „aktyvine“ galvute, nuo jos padarytas tik vienas žaibo srovės nuvedikli Namelio apsaugai pakaktų tradicinio „Franklin“ tipo stiebinio žaibolaidžio. Tačiau užsakovui yra peršama „aktyvinė“ galvutė už papildomą gana didelį mokestį. Taip užsakovas yra apgaunamas 2 kartus: jis praranda savo pinigus ir įsigyja netinkamai įrengtą apsaugą nuo žaibo, kuri kelia pavojų objekto saugai (dėl gamintojo deklaruojamos per didelės apsaugos zonos ir antrojo žaibo srovės nuvediklio nebuvimo).
- Pagrindinė Lietuvoje daroma klaida (visiškas neišmanymas) yra tas, kad ir toliau siūloma naudoti ESE apsaugos nuo žaibo sistema (kuri tik pavadinta “aktyvine”, tačiau nėra aktyvinė sistema), kuri nepasižymi padidintu apsaugos zonų buvimu, o veikia kaip paprastas „Franklin“ tipo žaibolaidis. Rimti specialistai ir mokslininkai šią apsaugą nuo žaibo nelaiko labiau pažangia apsaugos technologija. Rimtai žiūrinčios į žaibosaugą JAV, Vokietija, Lenkija, Austrija ir kitos šalys jos nenaudoja ir draudžia.
- Kiti dažniausiai pasitaikantys apsaugos nuo žaibo defektai:
– nepakankamai tvirtai pritvirtinami atskiri išorinės apsaugos nuo žaibo elementai;
– nesilaikoma atstumų, numatytų projekte, arba atskirų elementų skerspjūvių;
– neįvykdytos žaibo srovės nuvediklių (įžeminimo laidininkų) nusileidžiant nuo žaibo ėmiklio iki įžemintuvo išlenkimo sąlygos;
– žaibosaugos įžeminimas nesujungiamas su apsauginiu įžeminimu arba į apsaugos veikimo zoną neįvedami išsikišantys metaliniai elementai;
– nekokybiškai atliktas įžemintuvas.
VII. Dėl aktyvinės apsaugos nuo žaibo naudojimo
Šiuo metu Lietuvoje kartu su tradiciniais „Franklino“ žaibolaidžiais naudojami įvairių gamintojų ESE žaibo ėmikliai, vadinami aktyviais žaibolaidžiais. Gamintojai tokį žaibolaidį apibūdina kaip įrenginį su įmontuota elektronine įranga, sukuriančia vainikinį išlydį ir skirta statiniams arba teritorijai nuo tiesioginių žaibo smūgių apsaugoti. Teigiama, kad elektroninė įranga žaibavimo metu per sekundės dalis prieš susidarant žaibo išlydžiui pradeda skleisti aukštadažnius impulsus, kurie sąlygiškai padidina žaibolaidžio aukštį ir tuo pačiu apsaugos zoną, lyginant su įprastiniais Franklino žaibolaidžiais.
Įrengiant išorinę apsaugą nuo žaibo smūgių Lietuvoje pagrindiniu norminiu dokumentu laikomas statybos techninis reglamentas STR 2.01.06:2009 „Statinių apsauga nuo žaibo. Išorinė statinių apsauga nuo žaibo“.
Įsigaliojus STR 2.01.06:2009 nuo 2009m. lapkričio 17 d. neteko galios šie reglamentai:
- STR 2.01.06:2003 „Statinių žaibosauga. Aktyvioji apsauga nuo žaibo“ patvirtintas2003m. (Žin., 2003, Nr. 63-2857);
- RSN 139-92 „Pastatų ir statinių žaibosauga“.
STR 2.01.06:2009 nurodo, kad reikalavimus aktyviojo žaibo ėmikliui nustato gamintojas. Aktyvieji žaibo ėmikliai gali būti naudojami tik tada, kai jie atitinka Europos Sąjungos direktyvose, normatyviniuose saugos ir paskirties dokumentuose ir kituose teisės aktuose nustatytus techninius, saugos ir kokybės reikalavimus (20 papunktis).
Daugiau apie ESE ėmiklius. Early Streamer Emission (ESE) žaibo ėmikliai pasirodė praėjusio šimtmečio (1930) pradžioje. Pradžioje į ėmiklį dėdavo radioaktyviuosius izotopus (radį-226 ir americi-241), 1980m. radioaktyviuosius izotopus pakeitė įvairiais elektriniais ir elektroniniais įtaisais. Skirtumas tarp ESE ir klasikinio žaibolaidžio yra žaibo ėmiklio konstrukcija.
Per daugiau nei 30 metų laikotarpį ESE gamintojai bandė kelis kartus įtraukti ESE technologijas į pripažintus pasaulyje standartus, įskaitant standartus IEC / EN, Australijos, Naujosios Zelandijos ir Amerikos NFPA, bet kiekvieną kartą dėl vienos ir tos pačios priežasties – neįrodytas padidintos apsaugos zonos, deklaruojamos gamintojo, buvimas – prašymas būdavo atmetamas. Europinėse apsaugos nuo žaibo normose (IEC/EN ) nėra apibrėžimo „aktyvusis žaibo ėmiklis“, išskyrus tik Prancūzijos standartą NF C 17-102( The French Standard for Early Streamer Emission (ESE) lightning protection systems), kuris prieštarauja IEC normoms. Mokslinė bendruomenė 2010 ir 2012 m pateikė kreipimus CENELEC(Europos elektrotechnikos standartizacijos komitetas) komisijai dėl aktyviųjų žaibolaidžių naudojimo įteisinimo neleistinumo.
30-osios tarptautinės apsaugos nuo žaibo konferencijos ICLP, kuri vyko Kaljaryje 2010, metu profesorius Vernon Cooray (Švedija) supažindino su aktyviųjų žaibolaidžių efektyvumo tyrimų laboratorijos ir natūraliomis sąlygomis rezultatais. Bandymai parodė, kad gamintojų deklaruojamas aktyvinių žaibolaidžių efektyvumas, švelniai tariant, yra perdėtas. Pagal tyrimų duomenis, žaibo orientavimosi spindulys sudaro ne 70 m o daugiausia tik 5 m. Buvo konstatuota, kad aktyvioji žaibolaidžių įranga neužtikrina veiksmingesnės pastatų apsaugos nuo žaibo tiesioginių išlydžių negu „FRANKLIN“ strypiniai žaibolaidžiai. Panašūs rezultatai buvo gauti New Mexico universiteto specialistų, lyginant ESE ir įprastus žaibolaidžius. Jie neparodė jokių „aktyvaus” žaibolaidžio dėl apsaugos zonų privalumų. Mokslinė IEEE sesija, vykusi 2003m. Toronte, apibendrino diskusiją dėl aktyviųjų žaibolaidžių. Argumentų jų naudai ekspertai neįžvelgė.
2004 ir 2006 metais pasirodė straipsniai ir nuotraukos, kurios aiškiai rodo, kad pastatai su aktyviaisiais žaibolaidžiais nėra tinkamai apsaugoti nuo tiesioginio žaibo smūgių (žaibas pataiko ne tik į žaibolaidį, bet ir į saugomų pastatų aštrius kampus, kraštus ar stogo viršūnes, kartais koncentruojasi ir į apvalias namo struktūros dalis).
Šiuo metu „aktyviųjų žaibolaidžių ” ESE teorija neturi jokio mokslinio ar praktinio patvirtinimo dėl jų didesnio efektyvumo palyginti su įprastiniu vertikaliu strypu. Nepaisant to, ESE žaibolaidžių gamyba tęsiasi. Demonstruojami tokių žaibolaidžių bandymų aukštuosiuose įtampos stenduose protokolai. Tokie testai kai kuriose šalyse tikrai atliekami. Geriausiu atveju patvirtinama akivaizdi ir gana mažai reikšminga apsaugos zonai prielaida dėl ankstesnio strimerio blykstės atsiradimo iš mažesnių spindulių elektrodų. Ir tai viskas. Pridedami pardavėjų įvairūs sertifikavimo ir kiti dokumentai dėl aktyviųjų žaibolaidžių naudojimo nesudaro galimybės vertinti jų efektyvumą pagal apsaugos zonas, nes tai yra nuorodų rinkiniai į standartus, nesusijusius su apsaugos zonų nustatymu.
Specialistai žino, kad bet kokia klaida apsaugos nuo žaibo srityje gali sukelti labai rimtų pasekmių. Daugiau su situacija apie aktyvinius žaibolaidžius galima susipažinti Internete, tai leis Jums teisingai pasirinkti.
VIII. Kodėl Lietuvoje atsidūrėme tokioje padėtyje arba kaip vyko veiksmas !
Važiuojant per individualių namų statybos rajonus arba sodo bendrijas, labai retai galima pamatyti išorinę apsaugą nuo žaibo, atliktą klasikiniais „Franklin“ tipo žaibolaidžiais. Tačiau labai dažnai yra įrengti ant namo arba atskirai stovintys žaibolaidžiai su įvairios konstrukcijos ESE tipo galvutėmis. Taip pat tokiais žaibolaidžiais yra apsaugoti visuomeniniai ir gamykliniai pastatai.
Pasaulinėje praktikoje ESE galvutės populiarumą įgijo vadinamose trečiojo pasaulio šalyse. Tai įvyko dėl norminės bazės nebuvimo ir korupcijos. Išsivysčiusiose šalyse aktyviąją apsaugą nuo žaibo dažnai leidžiama naudoti tik kaip papildomą, pagrindinei sistemai ir ji neviršija 1%. Jos apsaugos zona nustatoma kaip klasikiniam žaibolaidžiui.
Gali kilti klausimas, kodėl Lietuvoje pristatyta tiek daug ESE žaibolaidžių ir nieko blogo neatsitiko. Visų pirma atsitinka, bet dėl informacijos stokos apie šiuos įvykius visuomenė nežino. Antra, apsaugos nuo žaibo teorija pagrįsta tikimybių teorija ir statistiniais duomenimis. Kiekvienam statiniui apskaičiuojamas galimas per metus žaibo smūgių skaičius. Pavyzdžiui, užmiesčio kotedžui šis skaičius yra 0,02 arba 1 žaibo smūgis kartą per 50 metų. Kada ateis šio smūgio laikas, nėra žinoma, tačiau esant tokiai mažai tikimybei beveik neįmanoma patikrinti apsaugos nuo žaibo efektyvumo.
Kyla ir kitas klausimas – kodėl didelė laisvos Lietuvos dalis piliečių, kurie yra įsirengę ESE apsaugos nuo žaibo sistemas ir sumokėję didelius arba gana didelius pinigus, neturi arba iš dalies neturi apsaugos , save ir savo turtą yra pastatę į pavojų?
Atsispirti gundymams arba šiek tiek istorijos. Lietuvai atgavus nepriklausomybę, atsirado daug iniciatyvių žmonių, kurie pradėjo kurti savo verslą. Verslininkai ieškojo naujovių ir bandė jas diegti Lietuvoje. Taip atsirado giluminiai „Galmar“ tipo įžemintuvai ir „aktyvinė“ apsauga nuo žaibo. Giluminių įžemintuvų naudojimas Lietuvoje yra įteisintas daugelyje norminių aktų, bet su „aktyvine“ apsauga nuo žaibo atsitiko kitaip. Ji atrodė kaip kažkoks stebuklas: nei daug darbo, nei medžiagų, o tik iškeli 2 m „aktyvinę“ galvutę virš aukščiausio pastato taško ir turi 30-140 m (pagal gamintojo instrukciją) apsaugos zoną. Neįtikėtina, bet akivaizdu ! Yra sertifikatai, yra instrukcijos- tik pirk ir statyk. Kadangi pinigai už tokią apsaugą (galvutę ) dideli, tai staigiai buvo paruoštas ir įteisintas Lietuvoje STR2.01.06:2003, kuriame aktyvioji apsauga buvo įvardinta kaip patikima, efektyvi ir saugi sistema nuo žaibo.
Visa tai būtų sveikintina ir pagirtina, jei žinotume, kad
- „Aktyvinės“ apsaugos nuo žaibo sistemos Lietuvoje buvo įteisintos be mokslininkų ir specialistų žinios, svarstymų ir pritarimo.
- Lenkijoje, Vokietijoje, Austrijoje, JAV, Australijoje ir kt. tokia apsaugos nuo žaibo sistema nėra naudojama ir draudžiama.
Šiuose kraštuose į apsaugą nuo žaibo žiūrima atsakingai, ten ši veikla yra licenzijuojama.Ir jei kas nors iš firmų įrengtų tokią apsaugą, tai joms būtų atimta licencija dirbti tokį darbą.
Lietuvoje ši veikla nėra licenzijuojama. Apsaugas nuo žaibo gali rengti bet kas. Yra tik gamintojų instrukcijos, kurių reikia laikytis. Ir kas galėtų pasakyti, už kokius pinigus, be mokslininkų ir specialistų pritarimo, vien tik verslininkų ir platintojų pastangomis buvo įteisintas reglamentas STR2.01.06:2003, t. y. „aktyvinė“ apsauga nuo žaibo Lietuvoje. Vartotojas apgaunamas 2 kartus: vieną – užsakovas neturi tinkamos apsaugos, o antra – užsakovas praranda (vagiami apgaule) savo pinigus ir tai kvepia kriminalu.
Patenkame į dviprasmę padėtį: lyg ir įrengiama apsauga, bet akivaizdu – jos nėra. Iš tikrųjų „aktyvinė“ apsauga nuo žaibo yra ateities reikalas. Dabar ji yra tik kūrimo stadijoje. Apie kuriamas sistemas paskelbsime vėliau. Šiuo metu „aktyvines“ apsaugos nuo žaibo galvutes gamina Turkija, Kinija, Australija, Prancūzija, Ispanija, Lenkija ir kitos šalys. „Aktyvinės“ apsaugos nuo žaibo galvutės yra įvairių dydžių, konstrukcijų. Žiūrint į jas ir logiškai svarstant kyla daug abejonių ir klausimų, į kuriuos gamintojas neatsako.
Per pastaruosius 10 metų lengvo uždarbio paskatintos, atsirado šalys-gamintojos, kurios kaip viena jų teigia, kad jų gaminys yra pats geriausias. Tačiau dažniausiai savo šalyse tokių gaminių nestato !!! Pvz. Lenkija gamina savo „aktyvines“ galvutes „Prostar“. Tačiau galite skersai išilgai pervažiuoti Lenkiją ir nerasite nė vieno objekto su tokia žaibo apsauga. Neišvysime tokios vadinamos „apsaugos“ ir kitose užsienio šalyse. Čia atsakymas tiems, kurie pasidavė platintojų-gamintojų apgaulei. Tačiau vartotojai nekalti. Savo piliečius nuo apgaulės turi saugoti valstybė ir atėjo laikas pažiūrėti į šį reikalą iš esmės. Paprastam vartotojui yra sunku susigaudyti šioje situacijoje
Šiuo metu yra telkiamos mokslininkų-specialistų pajėgos situacijai keisti. Iš tiesų reikia eiliniam vartotojui paaiškinti tiesą.
IX. Kaip pakeisti padėtį ?
Kaip eiliniam piliečiui įsirengti tinkamą apsaugą nuo žaibo, esant tokiai netvarkai šioje srityje? Yra nemažai rangovų, kuriems rūpi Jūsų pinigai, o ne Jūsų saugumas.
Tikimasi, kad informacija, kuri pateikta aukščiau, padės atidžiau pažiūrėti į savo ir savo turto apsaugą nuo žaibo ir tuos, kurie siūlo atlikti apsaugos nuo žaibo įrengimo darbus.
Lietuvoje šiuo metu išorinės apsaugos nuo žaibo srityje pagrindiniu laikomas statybos techninis reglamentas STR2.01.06.2009, elektros energetikos objektams (linijoms ir pastotėms)-
Elektros įrenginių įrengimo bendrosios taisyklės, įteisinti Lietuvos standartai, kuriais perimti Europos apsaugos nuo žaibo standartai. Jie įpareigoja rangovus dirbti teisingai. Yra nemažai rangovų, kurie išmano, ką daro, ir yra už tai atsakingi.
Siūlymai:
- Artimiausiu laiku peržiūrėti STR 2.01.06.2009, ištaisyti korektūros klaidas, padaryti, remiantis naujų europinių apsaugos nuo žaibo standartų paketo leidimu (2010m.), pataisymus.
Tai leis aiškiau suprasti Reglamento reikalavimus. Reikia daugiau konkretumo apie aktyvios ESE apsaugos naudojimą, o ne slėptis po gamintojo instrukcija.
- Būtinos taisyklės/instrukcija apie vidinės apsaugos naudojimą.
- Apsaugos nuo žaibo veikla turi būti licenzijuojama, kad būtų galima pasitikėti tais rangovais, kurie įrengia apsaugą nuo žaibo.
Patikimą apsaugos nuo žaibo sistemos veikimą lemia tinkamas jos projektavimas,
objektyvūs sprendimai, naudojamos kokybiškos medžiagos ir komponentai, taip pat apsaugos sistemos techninė priežiūra ir eksploatacija.
GYVENIMAS EINA Į PRIEKĮ. Į JĮ REIKIA ŽIŪRĖTI OPTIMISTIŠKAI IR TAISYTI PADARYTAS KLAIDAS.
Parengta pagal atvirus informacijos šaltinius ir sukauptą patirtį.
UAB „Prekybos namai Kupolė“ Direktorius Povilas Jasinskas