1. No category

V za5dito pred delovaniem strele se uvajajo nove
reSiwe palidnih lovilcev
mag.Boris Zitnik, ilan SIST/TC STZ Strelouodna zaiiita, in
prof. d.n Maks Babudery predsednik Slouenskega druitua za geoelektriko,
statiino elektriko in strelooode
Udinke Faradayeve kletke, ki s kovinskim oklopom ustvarja prostor, v katerega se zunanje elektromagnetno polje ne more Siriti, poznamo Ze dolgo. Elektromagnetna polja se zakljuiujejo na pow5inah yodnikov kletke, kjer se nabira elektridni naboj. Naprave pred delovanjem elektriinih in magnetnih polj zato za$ditimo s kovinskim zaslonom ali z gosto kovinsko mreLo kletke. Stevilni
preizkusi v laboratorijih in v praksi so to dejstvo Ze dokazali.
To zakonitost izkorisda tudi tehnika gradnje za$iite pred delovanjem strele, ki jo sestavlja povezani
sistem lovilne mreLe, odvodov in ozemljil. Za$iita je toliko uspeSnej5a, kolikor bolj smo se pribliZali
Faradayevi kletki. IzkuSnje so pokazale, da udar strele ponavadi zadene izpostavljene dele zgradbe
(stre$ne obrobe, zrainike, dimnike ...), zato je na teh mestih treba namestiti lovilno mreio, katere
naloga je sprejeti udarni razelektritveni val. Elektridni razelektritveni tok nato po najkraj5i poti
stede v zemljo. To nalogo opravljajo strelovodni odvodi, ki so povezani z ozemliilnim sistemom.
Tako ostane objekt, ki ga Sditimo, nepo5kodovan.
najenostavnej5a za$dita pred delovanjem strele je palidni strelovod, sestav-ljen iz
kovinske palice kot lovilca in povezan z ozemljilom, navadno preko enega odvoda oziroma
povezave. Pri tem je pomembno, da je strelovodni odvod speljan po najkraj$i poti, saj si strela druNajstarejsa
in
hitro najde pot do zemlje po vseh drugih wporednih povezavah, ki jih je na objektu kar
precej. Ob takSnem sistemu za5iite pa ne moremo zagotovo predvideti moZnosti nastankov induciranih napetosti navodnikih in tokokrogihvbliZini tega odvoda, ki lahko ustvarjajo leLave pri delogade kar
vanju napravv objektu.
in strelovodnega
odvoda, ko je strela vanj iLe udarila. Zal se je v praksi pokazalo, da tak5en samostojen lovilec ne
za$iiti objekta pred Stevilnimi stranskimi udari. Zato ie treba na obiektu namestiti ved lovilcew in
jih povezati v lovilno rrrreLo, ki je po ved strelovodnih odvodih povezana z ozemljllnim sistemom.
S tako izvedbo se torei dimbolj pribliZamo Faradayevi kletki.
TakSen strelovod, Franklinov palidni lovilec, pa vendarle opravlja funkcijo lovilca
Stevilna opazovanja delovanja palidnega streloyoda so pokazala, da palidni lovilec ne lpliva na
gibanje atmosferske praznitve ali na mesto udara strele. Strela namred udari vanj le takrat, ko
udarni razelektritveni val pride v njegovo bliZino. Za zmotno se je tako pokazalo mi$ljenie, da palidni lovilec lahko oduada ali posebej privladi atmosferski razelektritveni val. S palidnim lovilcem
namrei ni mogode posredovati znatnej$ega naboja z zemeljske pow$ine proti oblaku, saj ima sam
oblak mnogokrat vedji nabrani naboj. Ker pa je palidni lovilec na whu zgradbe in zato strele, ki se
pojavijo ob njem, najvedkrat udarijo vanj, iLe tvori doloien Sditen prostor v woji okolici. Raziskave
so tako potrdile, da je prednost palidnega strelovodnega lovilca v njegovem odvajanju strelovodnega toka po udaru strele, manj pa je udinkovit kot za5dita pred udarom.
Na uspednost delovanja strelovodnega lovilca vsekakor r,plivajo njegova konstrukcija, oblika in
mere drugih kovinskih elementovv objektu. Njegove udinkovitosti pa ne more povedati ostrina ko-
28
rl,fB.SS-lGES . MlY
2006
nice na lovilcu, vei konic na njegovem vrhu ali celo njihova pozlatitev. Vsekakor pa lahko redemo,
da palidni lovilec ustvari omejen prostor, v katerem je verjetnost udara strele mimo njega zelo
majhna. Takien prostor je mogode geometrijsko opredeliti.
Vpreteklosti
so na predlog
nekaterih strokormjakov izdelali palidni lovilec z radioaktirmim izvorom,
name$denim na whu palice. Ti strokor,rrjaki so menili, da je z radioaktirryrim izvorom, ki je emitiral naboj s tokom nekaj deset ;.rA, mogode vplivati na smer gibanja strele oziroma jo celo privlaiiti. Taka re5itev je danes zawi,ena, saj se ni pokazala za realno prednost. Nadaljnji razvoj na
podrodju t. i. nekonvencionalne za5iite pred delovanjem strele so bile izvedbe lovilcerl ki so izkori5dali preddasno ionizacijo zrakartaeni alived konicah lovilcev. Vse te re$itve lovilcerr, oznaienih
z razlitnimi imeni (PULSER, SATELIT itd.), pa v praksi strelbvodne za$iite niso prodrle v hlasidni
sistem zaSdite v smislu Faradaveve kletke.
Ena od zadnjih novosti, ki je ponujena trgu, je sistem s posebnim lovilcem, ki je zgrajen iz lovilne
palice, direktno povezane z ozemljilorn in sferiine elektrode v okolici te palice, ki sta povezani z
nizkoimpedandnim uporom (RQ-element) za zmanjSevanje koronskega efekta na konici palice in
s tem izbolj5anje lovilnih sposobnosti samega lovilca ob povedary'u elektriine poljske jakosti in pri
pribliZevanju atmosferskega razelektritvenega naboj a.
Vendar pa si ta reSitevv dana$nji, Iahko redemo, splo5no uveljavljeni praksi izvedbe za$dit pred
delovanjem strele, ki je opisana v mednarodnih elektrotehniSkih standardih (nova druZina standardov IEC 62505, veljavni standardi druZine SIST IEC 61024) ni na$la vsesploSne potrditve. Tako
dana$ry'a, klasidna zaSiita pred delovanjem strele $e vedno temelji na sistemu Faradayeve hletke,
iim
gostej$o mreZo med seboj povezalih zank. Pri tem posamezni dodatni
lovilci na izpostavlienih mestih le dopolnjujejo strelovodno lovilno rnreLo, ne morejo pa je nadomestiti.
s
Pomisleki ob novih ponuienih reiitvah
1.
Ko obravnavamo ponujeno re$itev, jo uw$damo v domeno Sditenega prostora palidnega lovilca
in jo s tega vidika tudi wednotimo. Glede na to, da proizvajalci ponujajo ta sistem za zaidito
pred delovanjem strele zavse wste objektov, od nizkih pa do zelo visokih (od nekaj metroy do
nekaj 100 metroy), takoj ugotovimo, da objektov, vi$jih od kondne prebojne razdalje H ) r, ne
$iitijo zanesljivo pred stranskimi udari strele. Tako visok palidni lovilec namrei uswarja $diteni
prostor samo do tistega dela woje viSine, ki je enak zad$i kondni prebojni razdalji r in je kot
zahteva za$dite pred delovanjem strele jasno zastavlj en. Zato je treba za vse yisoke objekte zelo
pazljivo oceniti uspe6nost tako ponujene zaddite towstnih lovilnih palic oziroma lovilcev. Stevit-
nistranskiudariviezaSiitenevi$jeobjekteYwetusototudiZedokazali.
2. Kadar je v zaSditi ved strelovodnih odvodov od lovilca ali lovilne rnrele,v katero je
vhljuien eden
ali ved lovilcev, se tudi razelektritveni tok strele porazdeli po posameznih odvodih. Seveda je
njegova velikost po posameznih odvodih odvisna od ohmske in indukthrre upornosti, vendar pa
se s tem zagotovo zmanj5ajo elektromagnetni vplivi na njihovo okolico.
Pri klasidni za$diti pred udarom strele so na objekt vgrajena Stevilna ozemljila, ki so name$dena v isti referenini zerrrlji (v razdalji med seboj manj od 20 m) in so med seboj povezana v
zdnfi'en ozemljitveni sistem. Loieno ozemljilo, ki ga v novi re$iM predlagajo proizvaialci za
uporabo v urbanih sredinah, ne re6uje tega medsebojnega galvanskega povezovanja v smislu
izenladiwe potencialov na objektih.
4.
Pri zaSditi objekta z enim samim lovilcem z enirn samim odvodom in ozemljilom so elektromagnetni vplivi na druge in5talacije neprimerno vedji in je za njihovo obvladovanje treba uvesti
SPOROCTT,A. MA.l 20o6
29
posebne reSitve. Pri novi reSiM so razmere ugodnejde le v primeru uporabe oklopljenega
visokonapetostnega kabla, ki ga proizvajalci priporodajo kot odvod razelektritvenega toka.
5.
6.
Dosedanje re$itve za5iit objektov pred udari strele vkljuiujejo izenadevanje potencialov na vseh
nivojih, vkljudno z zgradiMjo potencialnega obroia v okolici objekta, kar zmanjSuje nevarnost
za dloveka. Samostojno ozemljilo tega ne zagotavlja.
Za primerno zadostitev zahtev elektromagnelne zdrfiA)ivosti na posameznih objektih morajo
biti ustrezno izvedene vse in$talacije (elektrika, vodovod, ogrevanje, informatika, strelovod ...).
ZaIo zaitiLa pred delovanjem strele nikakor ne more biti obrarrrayana in zasnovana samostojno. Koncept prenapetostnega inZeniringa je tako teZko izvesti.
7. Novi lovilci razliinih proizvajalcev ponujajo zelo verjetno izboljSanje delovanja klasidnega
Franklinovega lovilca, de jih primerjamo v enaki namestiM in v enakowednem danem okolju.
Razlogi so v tem, da spreminjajo lpliv korone, ki se pojavlja na klasidni konici, s [em pa razmere
ob pribliZevanju atmosferskega razelektritvenega vala, predvsem v zadetni fazi same raz-
8.
elektritve.
Razlidni y noyi reSiM ponujeni lovilci
Se
vedno predstavljajo samo
paliini lovilec,
za katerega
veljajo Le znane in dokazane lastnosti. Za korektno izvedbo celotne strelovodne za$dite ne more
biti uporabljen
samostojno, temvei le kot del celotnega koncepta za6dite pred delovanjem
strele. TakSen koncept v celoti za zdaj kompleksno obravnavajo in strokolrro izpopolnjujejo le
9.
10.
mednarodni standardi IEC, ki so prilzeti tudi kot ewopski standardi.
Ewopski standardi obral,navajo za5dito pred delovanjem strele kot pozicijsko determiniranje s
kombinacijo za5iitnega kota, polmera konine prebojne razdalje in gostote lovilne mreLe.
Taksen koncept je splosno uveljavljen in uporaben za vse objekte, razerr za tiste, ki zaradi spe-
cifidnih pogojev zahtevajo posebne izolirane re$itve.
Izolirana re5itev je pri izvedbi zaSdite pred delovanjem strele razmeroma redka, kljub temu pa
mora pray tako upoStevati vse znaiilne zahteve neizoliranega sistema. Osnovno problematiko
predstavlja stalno r,zpostavljanje lodilne razdalje med strelovodno in$talacijo in kovinskimi deli v
objektu, ki ga Sditimo. Izolirani sistem je tako primeren za osamljene lovilce na lodenih jambo.
rih. Prav tako pa je pri izolirani izvedbi strelovodnega lovilca ozemljilni sistem v temeljih obl'eklazdntLen z galvanskimi povezavami okoli$kih kovinskih delov.
Sklep
Ewopska standardizacija z lzpostavljeno filozofijo in potrjeno obratovalno prakso v standardih IEC
62505 (1-5) ureja za5iito pred delovanjem strele na splo5no s Faradayevo kletkovizpopolry'eni obliki. Sistem razliinih lovilcev je mogode vkljuiiti kot dopolnitev standardizirane reSitve, vendar pa
je more zamenjati, vse dokler njegove udinkovitosti dokazano ne potrdijo tudi delovanje v praksi in
strokovni preskusi.
Novi sistem lahko posamezni investitorji seveda na lastno odgovornost nameSdajo na woje objekte,
vendar s tem ne smejo ogroiati drugih v okolici. Yendar pa je v Sloveniji za zdaj pozitivno mnenje
in ustrezno merilno porodilo mogode izdati le za streloyodno in5talacijo, ki je izdelana skladno z
obstojedimi predpisi in mednarodno sprejetimi standardi.
50
MF:SS.4Gt:S . M1Y 2006