Zibensaizsardzības lodes metode uztvērējsistēmu plānošanai
Fizikāli pamatota metode kompleksām iekārtām
Uztvērējsistēmu kā ārējo zibensaizsardzības sistēmu sastāvdaļas plānošanai var izmantot dažādas metodes. Metode, kas daudzos gadījumos attaisnojas, ir tā saucamā zibensaizsardzības lodes metode. It īpaši tā piemērota kā plānošanas metode kompleksās iekārtās. Zibensaizsardzības lodes metode atšķirībā no aizsargleņķa vai tīklveida metodes ir atvasināta no elektroģeometriskā zibens modeļa un fizikāli pamatota. Tādēļ šī metode būtu jāizmanto arī tad, ja aizsargleņķa vai tīklveida metodes gadījumā rodas nedrošība.
Zibensuztvērēju sistēmu aprēķina pamatā ir zibensaizsardzības lodes rādiuss, jo šīs metodes gadījumā zibenslode digitāli ripo pāri aizsargājamajam objektam. Tad saskaršanās punkti attēlo iespējamās zibens iesperšanas vietas.
Gala caursites posms un galvenās zibensizlādes galva
Lādiņa sadalījuma dēļ starp mākoņiem un zemi rodas potenciālu atšķirība un izraisa galveno zibensizlādi ar galvenās zibensizlādes galvu. No dažādiem punktiem, piemēram, kokiem, ēkām vai antenām, sākas pretizlāde šīs galvenās zibensizlādes galvas virzienā. Tajā punktā, kurā pretizlāde pirmā sasniedz galvenās zibensizlādes galvu, rodas gala caursite. No tā izriet, ka visi punkti uz zibensaizsardzības lodes virsmas ar gala caursites posma rādiusu un galvenās zibensizlādes galvu kā viduspunktu jāaizsargā no tieša zibens spēriena. Zibensaizsardzības lodes rādiuss tiek noteikts, pamatojoties uz aizsargājamās ēkas zibensaizsardzības klasi.
Uztvērējierīces kā aizsargtelpas
Zibensaizsardzības sistēmai jāuztver un jānovada zibens strāva, un tā arī tieša spēriena gadījumā nodrošina ēkas ugunsaizsardzību. Uztvērējierīces nodrošina optimālu spēriena punktu un ar novadītāju palīdzību savienotas ar zemēšanas iekārtu. Tādējādi tiek realizēta zibens strāvu vadītspējīga pārnese uz zemi. Uztvērējierīces var iedomāties kā aizsargtelpas. Ar zibenslodes metodi tiek noteiktas šīs aizsargtelpas.
Ar zibensaizsardzības metodi var noteikt nepieciešamo uztvērējstieņu garumu, kā arī attālumus starp uztvērējstieņiem. Tie jāizvieto tā, lai visas aizsargājamās iekārtas daļas atrastos uztvērējierīces aizsargzonā. Attiecīgi aizsargājamā ēka ir jāaprīko ar zibensuztvērēju sistēmām tā, lai lode, kuras rādiuss noteikts atbilstoši zibensaizsardzības klasēm, nevarētu saskarties ar ēku.
Elektroģeometriskais zibens modelis kā fizikāli atzīts modelis
Zibensaizsardzības rādiuss kopā ar minimālajām strāvas galotnes vērtībām attiecībā uz attiecīgo zibensaizsardzības klasi veido elektroģeometrisku modeli (EĢM), kas kalpo kā vienīgais fizikāli atzītais pamatmodelis zibensaizsardzības zonu koncepcijas izveidei saskaņā ar VDE 0185-305-1 (IEC /EN 62305-1).
Ar CAD programmu palīdzību zibenslodi trīsdimensiju telpā var pārvelt visai aizsargājamajai iekārtai. Tā, piemēram, I zibensaizsardzības klases ēkām lode pieskaras virsmām un punktiem, kuri II, III, vai IV zibensaizsardzības klases ēkām neatrodas aizsargātajā zonā. Ar zibensaizsardzības lodes metodi aizsargājamo iekārtu var iedalīt dažādās ārējās zibensaizsardzības zonās (Lightning Protection Zones = LPZ):
LPZ 0A: apdraudējums tiešu zibens spērienu un visa zibens elektromagnētiskā lauka dēļ
LPZ0B: aizsardzība pret tiešiem zibens spērieniem, bet apdraudējums visa zibens elektriskā lauka dēļ
Iespiešanās dziļuma aprēķins
Ja objekta aizsardzībai lieto vairākus uztvērējstieņus, jāņem vērā iespiešanās dziļums starp uztvērējstieņiem. Precīzam aprēķinam var izmantot šādu formulu:
