Tiltak ved kulelyn for planlegging av fanginnretninger
Fysikalsk begrunnet prosedyre for komplekse anlegg
Ulike prosedyrer kan benyttes til planlegging av fanginnretninger som ledd i det ytre lynvernsystemet. En prosedyre som i mange tilfeller har dokumentert sin egnethet er den såkalte lynkulemetoden. Den egner seg fremfor alt som planleggingsmetode hos komplekse anlegg. I motsetning til beskyttelsesvinkel- eller maskeprosedyren er lynkulemetoden avledet av den elektrogeometriske lynmodellen og fysikalsk begrunnet. Derfor bør da også denne prosedyren benyttes dersom det oppstår usikkerheter ved beskyttelsesvinkel- eller maskeprosedyren.
Lynkuleradiusen utgjør grunnlaget for beregningen av fanginnretninger, for hos denne prosedyren ruller en lynkule digitalt over objektet som beskyttes. Berøringspunktene utgjør mulige nedslagspunkter for lynet.
Endegjennomslagstrekning og ledelynhode
På grunn av ladeseparasjonen oppstår det en potensialforskjell mellom skyene og jorden, noe som forårsaker et ledelyn med ledelynhode. Fangutladninger starter fra ulike punkter, som trær, hus eller antenner, i retning av dette ledelynhodet. På det punktet hvor denne fangutladningen når ledelynhodet først oppstår det et endegjennomslag. Slik fremgår det at alle punkter på overflaten til lynkulen, med radiusen til endegjennomslagsstrekningen og ledelynhodet som midtpunkt, må beskyttes mot direkte lynnedslag. Radiusen til lynkulen fastlegges via lynvernklassen til bygningen som beskyttes.
Fanginnretninger som tilfluktsrom
Lynstrømmen må fanges opp og avledes av lynvernsystemet, og beskytter også bygningen mot brann ved et direkte nedslag. Fanginnretningene tilbyr et optimalt nedslagspunkt og er forbundet med jordingsanlegget via avledninger. Dermed etableres en overgang med ledningsevne for lynstrømmer til jordsmonnet. Fanginnretningene kan man se for seg som tilfluktsrom. Disse tilfluktsrommene utledes med lynkulemetoden.
Med hjelp av lynkulemetoden kan man dimensjonere påkrevde lengder hos fangstengene, samt avstandene mellom fangstengene. Disse må plasseres slik at alle deler av anlegget som beskyttes ligger i beskyttelsesområdet til fanginnrentingen. Tilsvarende må bygningen som beskyttes utrusted med fanginnretninger, slik at en kule med en kuleradius i henhold til den oppførte lynvernklassen ikke kan berøre bygningen.
Den elektrogeometriske lynmodellen som fysikalsk anerkjent modell
Sammen med minimumsgrenseverdiene for strøm, som er basert på den respektive lynvernklassen, utgjør lynkuleradiusen den elektro-geometriske modellen (EGM), som fungerer som den eneste fysikalsk anerkjente basismodellen for opprettelse lynvernsonekonseptet i henhold til VDE 0185-305-1 (IEC/EN 62305-1).
Med hjelp av CAD-programmer kan lynkulen rulles over hele anlegget som beskyttes i det tredimensjonale rommet. Hos bygninger i lynvernklassen I berøres eksempelvis områder og punkter av kulen, som hos bygninger i lynvernklasse II, III eller IV fremdeles befinner seg i det beskyttede området. Med lynkulemetoden kan man dele inn anlegget som beskyttes i ulike ytre lynvernsoner (Lightning Protection Zones = LPZ).
LPZ 0A: Fare ved direkte lynnedslag og hele det elektromagnetiske feltet til lynet
LPZ0B: Beskyttet mot direkte lynnedslag, men fare grunnet hele det elektriske feltet til lynet
Beregning av penetrasjonsdybde
Dersom det brukes flere fangstenger til å sikre et objekt, må det tas hensyn til penetrasjonsdybden mellom fangstengene. Beregningen kan foretas ved hjelp av følgende formel:
