Молния защита зданий и сооружений

Содержание

Молниезащита зданий и сооружений

Молния защита зданий и сооружений

Надёжная молниезащита здания – гарантия безопасности людей и сохранности недвижимого имущества во время грозы. Удар молнии силой в 200 000 ампер и выше обычно поражает следующие части сооружения:

  • Металлическая кровля;
  • Водостоки;
  • Выступающие элементы арматуры;
  • Опоры рекламных конструкций;
  • Антенны, соединённые с электронным оборудованием;
  • Кондиционеры.

Восходящий заряд молнии может проложить себе дорогу по мокрой деревянной или бетонной стене. Это создаёт угрозу мгновенного пожара, повреждает электрические приборы и наносит смертельное поражение людям и животным. Жилой дом без молниезащиты в грозу для всех жильцов превращается в зону повышенного риска.

Принципы устройства системы молниезащиты

Защита здания от молнии должна обеспечивать безопасный отвод разряда по специальным каналам к заземлению. Прохождение тока большой силы по токоотводу сопровождается мощным и мгновенным разогревом проводника.

Система молниезащиты должна обеспечить надёжную изоляцию крыши и стен здания от высокой температуры молниеприемника и проводника, с которым он соединён и предусматривать изоляцию тока во время его движения к земле. Если часть заряда попадёт во внутреннюю проводку, распространится по металлическим элементам кровли, карнизов, или подоконников, дойдёт до системы отопления, состоящей из металлических труб и батарей — результат будет катастрофическим.

Основные конструктивные элементы защиты от молнии

Любая система молниезащиты имеет 3 основных компонента:

  • Металлический молниеприемник, устанавливается на самой верхней точке здания и первым принимает на себя удар молнии;
  • Проволочный токоотвод, который является безопасным каналом сброса высокого напряжения;
  • Заземление, представляющее собой конструкцию из углублённых в землю проводников.

Если в здании находится электрооборудование, линии связи и телекоммуникаций, то молниезащита должна иметь дополнительную систему внутренней защиты.

Внутренняя молниезащита

Электрооборудование, электроника, электросети и линии связи защищаются при ударе молнии при помощи УЗИП. Это электронное устройство блокировки импульсных токов большой мощности, возникающих в проводниках вследствие индукционных и резистентных электромагнитных явлений.

Удар молнии порождает мощные электромагнитные поля. Если в зоне их влияния находятся электропроводящие материалы, то в них возникают индукционные токи, способные не только вывести из строя сложную технику, но и стать причиной возгорания.

Типы УЗИП

УЗИП выравнивает электрический потенциал заземлённых токопроводящих элементов (электросети, металлические трубы, отопление). Принцип действия — автоматический выключатель, срабатывающий при возникновении в цепи критических значений импульсных токов. Устройства внутренней молниезащиты подразделяются на типы в зависимости от расчётных параметров импульса.

  • Тип №1 УЗИП, рассчитан на срабатывание при попадании в здание прямого удара молнии (волновая длина 10/350 мксек.), пропускает через себя всю энергию разряда без разрушения, является обязательным оборудованием для сооружений, защищённых внешним громоотводом, и для трансформаторных подстанций;
  • УЗИП Тип №2, срабатывает при затухающей волне (8/20 мксек, непрямой удар), устанавливается после типа №1 и защищает отдельное помещение в здании (квартира, этаж, подвал, цех, и др.), имеет остаточный скачок напряжения после типа №1 не более 2 кВ;
  • Тип №3 устанавливается в качестве защиты для отдельного потребителя в электроцепи (блоки питания, отопительные электрокотлы, стабилизаторы напряжения и проч.).

Задачи, решаемые внутренней молниезащитой

Устройство внутренней защиты от молний зависит от приоритетной задачи:

  • Защита цепи питания от скачков, перепадов без отключения;
  • Безопасное отключение при критических показателях тока.

При установке нескольких УЗИП разных типов учитываются вышеперечисленные задачи, расстояния между устройствами, их последовательность и конструктивные особенности потребителей. Проектирование и установку внутренней молниезащиты в Воронеже можно заказать в нашей компании.

Типы молниеприёмников в молниезащите

По конструкции молниеприёмники делятся на следующие категории:

  • Штыревая система;
  • Металлический трос;
  • Молниеприёмная сетка.

Выбор конструкции определяется конфигурацией и типом кровли, высотностью здания, наличием находящихся рядом других сооружений, или природных объектов (деревьев, холмов), имеющих критически важные параметры высоты. Учитываться также могут архитектурные особенности дома.

Молниеприёмник в форме штыря

Молниезащита, оборудованная штыревыми громоотводами, является наиболее простым конструктивным решением. Стержни обычно устанавливаются на крышах с крутыми наклонными скатами, имеющими металлическую кровлю.Штырь монтируется на самой высокой точке крыши здания.

Материалом для уловителя молний может служить железный, медный или латунный прут толщиной от 10 мм. Допускается использование металлических уголков, или пластин с толщиной не менее 4 мм и шириной от 25 мм. Уловитель должен возвышаться от верхней кромки крыши минимум на 2 м.

Размер зоны безопасности под приёмником молний рассчитывается как окружность с диаметром, равным двойной высоте штыря.

Молниезащита с тросом

Если скаты крыши, покрытой металлопрофилем, имеют незначительный угол наклона, или её поверхность абсолютно плоская, то в качестве молниеприёмника применяется металлический трос из стальной проволоки толщиной не менее 8 мм. В качестве троса допускается использование железного прута такого же сечения и выше.

Опоры тросовой защиты могут быть как деревянные, так и металлические. В последнем случае их необходимо изолировать от троса. Молниезащитас тросом предпочтительнее, если крыша дома имеет крутые скаты, деревянную основу и покрыта шифером, или черепицей. На плоской крыше высота натяжения тросового громоотвода должна составлять от 1,5 м.

На двухскатной крыше трос натягивается на высоте 0,5 м вдоль конька.

Сетчатый громоотвод

Молниезащита с сетчатым громоотводом используется на зданиях с плоской крышей большой площади. Материалом уловителя молний служит стальная проволока толщиной 6 мм. Из неё монтируется сетка, свободные концы которой закрепляются на стойках. Высота сетки должна быть не меньше 0,5 метров. Максимальная длина стороны ячейки составляет 6 м. Сетчатая молниезащита устанавливается на крыши ангаров, ферм, цехов и гаражей.

Токоотвод

Для прокладки канала, по которому должен проходить заряд молнии, применяется проволока, или железный прут толщиной не менее 8 мм. Лучшим материалом считается медный кабель. Молниезащита будет надёжной, если соединение токопроводящего канала соштырём громоотвода будет сварным. Крепление токоотвода к стенам доманеобходимо производить при помощипластиковых скоб, или иных приспособлений, не проводящих ток. Система каналов токоотведения делается максимально короткой, без лишних изгибов.

Места сильных перегибов при ударе молнии будут резко нагреваться, что может привести к разрушению проводника и возникновению мощной электрической дуги в непосредственной близости от стены здания.Для защиты токопроводящей линии от внешних повреждений проводник можно проложить по пластиковому водостоку. Токоотводящие каналы молниезащиты опускают к земле по углам дома.

Минимально допустимое расстояние между разыми каналами составляет 20 метров, и их необходимо прокладывать на максимальном удалении от окон и дверей здания.

Система заземления

Токоотвод приваривается к проводнику, углублённому в землю. Простейшей конструкцией заземления является металлический стержень длиной 1,5 м, вбитый в грунт.

Сооружение более надёжного соединения электрических проводов молниезащиты с землёй делается следующим образом:

  • Во дно траншеи глубиной от 80 см и длиной 3 м по концам вбиваются металлические прутья, тубы, или арматура с сечением от 20 мм;
  • К выступающим частям стержней приваривается металлический прут такой же толщины, к нему приваривается электрический провод молниезащиты, после чего траншея закапывается.

Место для заземления выбирается на максимальном удалении от дверей, окон и дорожек. Минимально допустимое расстояние от входа – 5 м.

Молниезащита с активным уловителем

Современные варианты молниезащиты оснащаются активными уловителями атмосферных разрядов. Система включает генератор высоковольтного импульсного тока, соединённый с громоотводом и питаемый атмосферным электричеством. Напряжённость электрического поля во время грозы достигает 20 кВ/м и выше, что обеспечивает работу устройства. Генератор помогает сформировать восходящий поток заряда непосредственно от громоотвода, который притягивает нисходящие потоки.

Преимущества активной молниезащиты:

  • Во время грозы активная система защиты обеспечивает полную гарантию безопасности дома и прилегающей территории от поражения атмосферными разрядами; пассивная молниезащита не может на 100% обезопасить здание, электрооборудование и людей;
  • Площадь территории на порядок больше той, которую имеет обычный пассивный громоотвод;
  • Молниезащита с генератором может иметь 1 мощный и малозаметный стержень в качестве уловителя, в то время как пассивная защита для обеспечения безопасности большой территории потребует установки нескольких громоотводов.

Недостатком активной молниезащиты является способность притягивать все разряды в радиусе своего действия, а также её более высокая стоимость.

Классы молниезащиты

При проектировании и строительстве жилых домов, промышленных сооружений и объектов инфраструктуры применяются следующие классы молниезащиты:

  • Класс №1 – заводы по производству взрывоопасных и легко воспламеняющихся веществ, АЭС, предприятия промышленной химии и проч;
  • Класс №2 – склады ГСМ и промышленных товаров, деревообрабатывающие предприятия, места хранения ядовитых соединений;
  • Класс №3 — общественные здания, школы, объекты инфраструктуры, высотные сооружения более 30 м.

Присвоение любому объекту одного из вышеперечисленных классов делает установку специальной защиты от грозовых разрядов обязательной.

Все остальные объекты жилой застройки оборудуются молниезащитой по желанию собственников, на которых ложится вся ответственность за возникновение ЧП во время грозы.

Читайте также  Защита WPA PSK как отключить?

Источник: http://www.KabelMontazh.ru/articles/view/molniezashchita_zdanij_i_sooruzhenij/

Ооо террацинк — лидер по изготовлению и оснащению систем молниезащиты

Молния защита зданий и сооружений

Молниезащита — комплекс мер, направленных на обеспечение безопасной эксплуатации зданий, сооружений и инженерных коммуникаций при воздействии на них грозовых проявлений, вызванных прямым ударом молнии и ее вторичными проявлениями.

Молниезащита обеспечивается путем создания низкоомной электрической цепи между верхней точкой объекта защиты и землей путем применения специальных токопроводящих инженерных и вспомогательных крепежных элементов, что в совокупности позволяет принять удар молнии и отвести без последствий ток молнии в землю.

К мерам молниезащиты относятся:

  • защита от контактного и шагового перенапряжений – присоединение оборудование к главной заземляющей шине;
  • защита от прямого удара молнии – молниеотвод;
  • защита от заноса высокого потенциала – применение УЗИП;
  • защита от электромагнитных наводок – экранирование.

Молниезащита зданий и сооружений

Впервые столкнувшись с необходимостью установить молниезащиту на своем строении, многие задаются вопросами:

  • Что применяется для обеспечения молниезащиты?
  • Чем обеспечить молниезащиту?
  • Как организовать молниезащиту

Все сводится к одному рациональному алгоритму действий:

  • проектирование системы молниезащиты;
  • подбор необходимых элементов для организации (согласно указанию проекта);
  • монтаж системы молниезащиты.

Для реализации этих решений можно обратиться к нашим специалистам ООО «ТерраЦинк», которые решат эти вопросы от нулевого уровня, до логического завершения. Сделают Вам молниезащиту «под ключ».

Помните:

Установка системы молниезащиты обеспечивает безопасность, как строению, так и людям, находящимся в этом строении.

Молниезащита зданий и сооружений состоит из: молниеприемника (молниеприемная мачта) и токоотвода (оцинкованный круг или полоса).

Молниеприемный стержень принимает разряд молнии и передает по токоотводу заземляющему устройству.

Система молниезащиты жилого строения отличается от промышленного объекта, при том не только масштабностью молниезащиты, но и составляющими элементами.

Возможность ознакомиться с актуальным каталогом продукции компании ТерраЦинк. В каталоге Вы найдете все необходимые элементы молниезащиты и заземления с кратким описанием и важными характеристиками.Перейти в каталог: продукция ООО «ТерраЦинк»
Возможность ознакомиться с актуальным каталогом продукции компании ТерраЦинк, на странице сайта с подробным описанием всех элементов молниезащиты. Все элементы кликабельны, что дает возможность ознакомиться с подробным описанием и техническими характеристиками выбранного элемента.Перейти в каталог: молниезащита
Возможность ознакомиться с актуальным каталогом продукции компании ТерраЦинк, на странице сайта с подробным описанием всех элементов молниезащиты. В ближайшее время над станицей будет проведена работа и появится подробное описание каждого элемента заземления.Перейти в каталог: заземление

Молниезащита зданий

Рассмотрим молниезащиту зданий. В качестве примера возьмем молниезащиту жилого дома.

Молниеприемный стержень (или молниеприемная мачта, в зависимости от условий) устанавливается над самой высокой точкой строения. Количество молниеприемников и их расположение рассчитывается согласно норм ТКП 336-2011 (Технический кодекс установившейся практики «Молниезащита зданий, сооружений и инженерных коммуникаций»). Молниеприемники фиксируются специальными зажимами и держателями.

В качестве токоотвода чаще всего используют оцинкованный круг Ø8мм., но можно использовать и круг других диаметров или оцинкованную полосу.

Важно, что бы проводник (токоотвод) был надежно соединен с молниеприемником, так как даже небольшой зазор в соединении приводит к более активному появлению коррозии в этом соединении. Для соединений предусмотрены специальные элементы молниезащиты — соединители.

Для монтажа оцинкованного проводника к поверхности кровли, фасада, водостоков и других конструктивных элементов здания, используют элементы молниезащиты — фиксаторы, зажимы и держатели.

В качестве заземляющего устройства служит заземлитель. Реализовать заземление можно различными вариантами, подробнее о заземлении можно ознакомиться в нашей статье: заземление.

Результатом качественно выполненного заземления является выполнение действия — вывод полученного заряда в землю.

Интересно знать, что активная молниезащита является не более чем раскрученным мифом. Подробнее об этом мы скоро выпустим развернутую статью. Следите за обновлениями.

Молниезащита промышленных зданий (промышленная молниезащита)

Рассмотрим молниезащиту промышленного здания, или любого другого крупногабаритного строения с прямой кровлей.

Существенным отличием является наличие прямой кровли, в этом случае используют метод расположения проводника (в основном применяют оцинкованный круг Ø8 мм.) в виде сетки. Это создает своеобразный экранированный барьер, предотвращающий попадание молнии в кровлю строения.

При этом используют кровельные держатели с бетоном или без.

Располагают держатели по всей поверхности кровли на расстоянии от 0,8 до 1,2 метров друг от друга.

Основным требованием, помимо взаимного расположения держателей (согласно ТКП 366-2011) является выдержка высоты. Проводник не должен находиться ближе 110 мм. к поверхности кровли.

Это требование выполняется габаритными размерами кровельного держателя (код: 30000 или код: 30001) ТерраЦинк. 

Стоит отметить, что это требование (выдержать высоту 110 мм.) прописано только в технических требованиях Белорусских стандартов и в требованиях, прописанных в технической документации стран бывшего СНГ. И все же, зная предъявляемые требования, польские и немецкие производители продолжают выпуск держателей гораздо меньшей высоты.

В этих условиях, при применении таких держателей, при монтаже оцинкованного проводника в системе молниезащиты, приходится использовать дополнительные подкладки и удлинители, что сильно увеличивает стоимость в промышленной молниезащите.

Белорусская компания ООО «ТерраЦинк» предложила выход из данной ситуации. Предприятие по производству систем молниезащиты и заземления, с апреля 2015 года начала выпуск кровельных держателей собственного производства, соответствующих всем предъявляемым требованиям, прописанных в технической документации.

Аналогичные кровельные держатели польского производства:

Все остальные элементы молниезащиты: молниеприемные мачты; крепежные элементы и зажимы, используемые для монтажа проводника к фасаду здания и др., аналогичны применяемым элементам молниезащиты для жилого строения.

Какие воздействия оказывает молния на незащищенные объекты?

Молния характеризуется прямым ударом – мощным поражающим фактором, от которого происходят взрывы, пожары, гибель людей и животных, разрушения (повреждения) строительных конструкций и инженерного оборудования. При прямом ударе величина тока молнии может достигать до 200 кА, напряжение в 1000 кВ, температура канала молнии — до 30 000 0С.

Вторичные проявления молнии возникают вследствие прямого либо близкого (до 1 км) удара молнии.

Под вторичными проявлениями понимают занесенный электрический потенциал по проводам систем электроснабжения и металлическим трубопроводам, сопровождающийся импульсами перенапряжения до 100 кВ, электромагнитные наводки, которые создают помехи при работе высокочувствительного оборудования.

При вторичных проявлениях происходят поражения током молнии человека, повреждение и возгорание изоляции электрической проводки, выход из строя электрооборудования, потери баз данных и сбои в работе автоматизированных систем.

Молниезащита цена

Для определения стоимости системы молниезащиты нам понадобится информация:

  1. проект здания;
  2. фотографии здания с 4-х сторон;
  3. габаритные размеры здания (длина, ширина, высота стены до начала кровли, длина ската, длина конька);
  4. материал покрытия кровли;
  5. форма конька (полукруглый/углообразный);
  6. наличие элементов (окно мансардное, труба дымовая, труба вентиляционная, антенна и т.д.) выступающих над кровлей (указать расстояние);
  7. материал и размер труб на кровле (диаметр или по периметру, высота);
  8. наличие ливневок; местоположение и диаметр водосточных труб;
  9. материал фасада (основной материал стены; материал и толщина утеплителя);
  10. наличие снегозадержания, ограждения кровли и лестниц для обслуживания;
  11. вид почвы.

Воспользуйтесь нашим сервисом для онлайн расчета молниезащиты.

Необходимо обратиться к сопровождающей документации, что бы ответить от чего зависит цена на молниезащиту, а точнее к ТКР 366-2011:

Для сооружений 1-го уровня молниезащиты количество используемых элементов в системе молниезащиты будет больше и соответственно цена молниезащиты будет выше. А для сооружений 4-го уровня количество используемых элементов меньше и цена молниезащиты соответственно меньше.

В то же время, независимо от уровня молниезащиты, для крупногабаритного объекта необходимо большое количество оцинкованного проводника (оцинкованный круг или оцинкованная полоса).

А при наличии сложного строения кровли (ломаная крыша, наличие большого количества выводимых труб и приемных антенн и других выступающих элементов, находящихся выше кровли) увеличивается количество молниеприемных мачт.

Все эти условия и будут оказывать влияние на формирование цены на молниезащиту.

Цена молниезащиты будет зависеть от количества необходимых элементов для обеспечения молниезащиты и заземления объекта.

Специалисты компании ООО «ТерраЦинк» в кратчайшие сроки и бесплатно проведут расчет и составят перечень необходимых элементов для монтажа системы молниезащиты и заземления Вашего строения. А также объяснят почему выбраны именно эти элементы для молниезащиты Вашего сооружения. И ответят на вопрос: молниезащита цена.

При необходимости направим в дружественную проектную организацию (с хорошей скидкой), где составят проект и выдадут необходимый комплект сопровождающей документации, согласно законодательству РБ.

Полезные ссылки:

Новые фасадные держатели для молниезащиты

Молниеприемный стержень

(142 4,79 из 5)
Загрузка…

Источник: https://terrazn.by/statii/molniezashhita-naznachenie-i-primenenie/

Виды молниезащиты

Молниезащита зданий и сооружений подразделяется на: внешнюю, внутреннюю.

Внешняя

Это специальная система приспособлений, предназначенная для перехвата электрического разряда, отведения его к земле по токоотводам. Правильно спроектированная конструкция защитит от вреда здание, людей и животных, находящихся внутри.

Внешняя молниезащита зданий подразделяется на два типа:

Пассивная

  • сетка («пространственная клетка»). Ее монтируют на крыше защищаемого объекта;
  • молниеприемный стержень. Представляет собой один или несколько отдельных металлических прутов, соединенных с контуром заземления посредством кабеля;
  • система натяжных молниеприемных тросов. Их натягивают по периметру защищаемой зоны.

Активная

Генерирует высоковольтные импульсы, что позволяет не ждать, пока молния ударит защищаемое сооружение, а захватывать электрический разряд на большом расстоянии, принудительно направляя его в землю.

Конструктивно внешняя молниезащита зданий и сооружений состоит из:

  • молниеприемника (перехватывает электрический разряд)
  • токоотвода (промежуточная часть, проводящая электрический ток от молниеприемника на заземлитель)
  • заземлителя (часть молниезащиты, контактирующая с землей, рассеивающая полученный разряд тока)

Внутренняя

Представляет собой систему защиты электрооборудования от вызванного молнией (индуктивными и резистивными связями) перенапряжения в сети.

Внутренняя молниезащита (УЗИП) классифицируется по типам:

  • 1 тип – защита при прямом попадании молнии (форма волны 10/350 мкс)
  • 2 тип – защита от непрямого удара, зафиксированного вблизи объекта (форма волны 8/20 мкс)
Читайте также  Защита от протечек воды умный дом

Нормативные документы

До недавнего времени в России одновременно действовали 2 нормативных документа, регламентирующих требования к установке молниезащитных систем строительных объектов:

Изданная в 2003 году инструкция не отменяла действие регламента 1987 года, хотя имела с ним существенные различия. Приказ Минэнерго России от 30.06.03 № 280 также не отменил старую инструкцию, не прояснил сложившуюся ситуацию. Проектные организации сами выбирали, какими правилами руководствоваться.

В 2011 году Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии выпустило 2 нормативных документа, соответствующих стандартам МЭК (Международной Электротехнической Комиссии) № 62305:

После утверждения данных нормативов, российские требования к молниезащитным мерам начали соответствовать международными стандартам, урегулировав действие ранее выпущенных документов.

Категории молниезащиты и классификация объектов

Квалификация объектов определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения. В соответствии с нормативными документами все здания и сооружения подразделяются на обычные и специальные.

Обычные объекты – это жилые и административные строения, а также здания и сооружения высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельского хозяйства.

К специальным объектам относятся следующие:

  • представляющие опасность для непосредственного окружения
  • представляющие опасность для социальной и физической окружающей среды
  • потенциально способные при поражении молнией вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы
  • прочие, для которых должна быть предусмотрена специальная молниезащита, например, строения высотой более 60 м, строящиеся объекты, временные сооружения, игровые площадки и т.п.

Для специальных объектов минимально допустимый уровень надежности защиты от прямых ударов молнии (ПУМ) обозначен в пределах 0,9-0,999 в зависимости от степени его общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий от ПУМ. Владелец здания или заказчик сам по желанию может заложить в проекте более высокий уровень надежности, превышающий расчетный предельно допустимый.

Для обычных объектов предлагается 4-е уровня надежности защиты от ПУМ:

Категория молниезащитыПиковый ток молнииНадежность
I 200 кА 0,98
II 150 кА 0,95
III 100 кА 0,90
IV 100 кА 0,80

В РД также предлагается методика, когда категория молниезащиты выбирается в зависимости от среднего количества и продолжительности гроз в регионе расположения здания или сооружения, а также от расчетной вероятности годового количества поражений его молнией.

Источник: https://www.mzke.ru/molniezashhita_zdanij_i_sooruzhenij.html

Молниезащита зданий и сооружений — Защита от прямых ударов молнии

Молния защита зданий и сооружений

Подробности Категория: Разное

4. Защита от прямых ударов молнии Прямой удар является наиболее опасным из всех проявлений молнии с точки зрения поражений зданий и сооружений. Многолетние наблюдения и данные свидетельствуют о том, что подавляющее большинство пожаров и разрушений при грозовых разрядах вызвано именно прямыми ударами молнии.

Поскольку прямой удар молнии в здание или сооружение представляет большую опасность, то следует подробнее рассмотреть отдельные элементы различных систем, обеспечивающих надежную молниезащиту.

4.1. Молниеотводы

В настоящее время защита зданий и сооружений от прямых ударов молнии осуществляется при помощи молниеотводов различных модификаций. Молния имеет свойство избирательно поражать заземленные (электропроводность стремится к бесконечности) и возвышающиеся над поверхностью земли металлические предметы. Защитное действие каждого типа молниеотвода основано на этой особенности грозового разряда.

Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, воспринимающее прямой удар молнии и отводящее токи молнии (посредством определенной системы заземления) в землю. Каждый молниеотвод независимо от типа состоит из следующих основных элементов (рис.

6): молниеприемника 1, непосредственно воспринимающего прямой удар молнии; несущей конструкции 2, предназначенной для установки молниеприемника; токоотвода 3, обеспечивающего отвод тока молнии к заземлителю; заземлителя 4, отводящего ток молнии в землю и обеспечивающего контакт с землей молниеприемника и токоотвода. В современной практике молниезащиты используют следующие типы молниеотводов: стержневые (рис. 6); тросовые или антенные (рис. 7а) и сетчатый (рис. 76).

Кроме того, для комплексной защиты сооружений в ряде случаев применяют комбинированные типы молниеотводов (например тросово-стержневые, рис. 7в). Благодаря простоте изготовления и дешевизне получили наибольшее распространение стержневые молниеотводы, обеспечивающие высокую надежность в эксплуатации.

Хотя тросовые молниеотводы, и не уступают стержневым по своим экономическим показателям, с точки зрения эксплуатации они являются менее надежными и используются лишь для защиты весьма протяженных объектов. Сетчатые молниеотводы, обладающие достаточно высокой степенью надежности, широко применяются при защите сооружений III категории.

В ряде случаев они по своим экономическим показателям (сравнительно небольшой расход металла, отсутствие железобетонных конструкций, простота изготовления, монтажа и эксплуатации) превосходят стержневые и тросовые молниеотводы и могут быть использованы и для защиты сооружений I и II категорий, когда применение стержневых или тросовых молниеотводов по тем или иным причинам неприемлемо (например при значительной высоте защищаемого объекта). В зависимости от конструктивных особенностей и назначения защищаемого объекта, а также местных условий стержневые и тросовые молниеотводы могут выполняться как отдельно стоящими, так и установленными на защищаемом сооружении.

Рис. 6. Стержневой отдельно стоящий молниеотвод Рис. 7. Тросовый и сетчатый молниеотводы

При этом по характеру взаимодействия стержневые и тросовые молниеотводы разделяются на одиночные, двойные и многократные (количество взаимодействующих молниеотводов не менее трех, расположенных не на одной прямой).

4.2. Молниезащита I категории

Защита от прямых ударов молнии зданий и сооружений, относимых по устройству молниезащиты к I категории, должна быть выполнена, как правило, отдельно стоящими стержневыми или тросовыми молниеотводами (рис. 8 и 9), обеспечивающими зону защиты.
Рис. 10. Стержневой молниеотвод, изолированный от защищаемого объекта деревянной стойкой

Рис. 11. Максимальный потенциал стержневого молниеотвода по высоте Рис. 8. Отдельно стоящий стержневой молниеотвод
Рис. 9. Отдельно стоящий тросовый молниеотвод

При невозможности установки отдельно стоящих молниеотводов (например из-за насыщенности подземными коммуникациями территории, прилегающей к защищаемому сооружению) допускается установка изолированных молниеотводов на защищаемом сооружении (рис. 10). Установку отдельно стоящих и изолированных стержневых или тросовых молниеотводов от защищаемого сооружения и подземных металлических коммуникаций производят в соответствии с приведенными ниже рекомендациями.

Наименьшие допустимые расстояния от токоотвода отдельно стоящего стержневого молниеотвода или молниеотвода, изолированного от сооружения (например деревянной стойкой), до защищаемого сооружения определяется по кривым рис. 111 для наиболее опасных точек, с которых возможно перекрытие на защищаемое сооружение, а именно SB — по воздуху для точки А и Бд — по дереву для точки А.

Наименьшие допустимые расстояния от тросового молниеотвода до защищаемого сооружения в наиболее опасных точках определяются: размером SBi для точки А с наибольшим провесом троса — по кривым рис. 12; размером SB2 для точки С — по кривым рис. 13—15.

Рис. 12. Потенциал в средней точке тросового молниеотвода при ударе молнии в середине пролета

Рис. 13. Потенциал токопровода на высоте 12 при ударе молнии в опору тросового молниеотвода с пролетом 50 м

Для исключения заноса высоких потенциалов в защищаемые сооружения по подземным металлическим коммуникациям необходимо заземлители защиты от прямых ударов молнии и подводы к ним располагать на расстоянии S3 от таких коммуникаций, вводимых в данное или соседние защищаемые здания или сооружения по I категории, в том числе от электрических кабелей сильного и слабого тока. Это расстояние в метрах определяется по формулам: для стержневых молниеотводов:

Рис. 14. Потенциал токопровода на высоте при ударе молнии в опору тросового молниеотвода с пролетом 100 м

Рис. 15. Потенциал токопровода на высоте при ударе молнии в опору тросового молниеотвода с пролетом 150 м для тросовых молниеотводов: S3 = 0,3RH, где RH — величина сопротивления каждого заземлителя защиты от прямых ударов молнии, Ом. Расстояние S3 менее 3 м не допускается, за исключением случаев, когда металлические подземные трубопроводы и кабели не вводятся в защищаемое здание, а расстояние до места их ввода в соседние защищаемые здания и сооружения I категории составляет более 50 м. В этих случаях расстояние S3 может быть уменьшено до 1 м.

Для высоких сооружений (более 30 м), когда устройство отдельно стоящих или изолированных молниеотводов не представляется возможным, как исключение допускается защита от прямых ударов молнии неизолированными молниеотводами, устанавливаемыми на защищаемом сооружении. Токоотводы прокладываются по наружным стенам защищаемого сооружения. При этом должны быть выполнены следующие дополнительные условия.

  1. Число токоотводов от молниеприемника до заземлителя должно быть не менее двух, располагаемых на расстоянии не менее 15 м друг от друга или по противоположным сторонам здания.
  2. Каждый токоотвод следует присоединять к отдельному заземлителю с величиной сопротивления растеканию тока не более 5 Ом. К этим заземлителям допустимо присоединение производственных защитных заземлителей и различных металлических подземных коммуникаций. В этом случае устройство заземлителя защиты от электростатической индукции не требуется.
  3. По каждому этажу или не более чем через 7—8 м по высоте сооружения должны быть проложены металлические пояса (полосы) для выравнивания потенциалов на отдельных уровнях. В качестве металлических поясов можно использовать поэтажные контуры защитного заземления электроустановок. К этим поясам должны быть присоединены все токоотводы, металлические элементы конструкций и оборудование внутри защищаемого сооружения.

Высокие сооружения, имеющие металлическую крышу, не требуют установки специальных молниеприемников; в этом случае роль молниеприемника выполняет металлическая крыша. В качестве молниеприемника допускается использовать защитную сетку с ячейками 5×5 м, выполненную из полосовой стали 20 х 4 мм, 25 х 4 мм или из стальной проволоки диаметром 8 мм, укладываемую на неметаллическую кровлю. Подводка трубопроводов на эстакадах к защищаемому сооружению допускается только от сооружений одного и того же объекта.

В этом случае вся трасса эстакады должна вписываться в зону защиты ближайших сооружений, снабженных молниезащитой, или специально установленных молниеотводов. Кроме то- на эстакадные трубопроводы должны быть у ввода в здание присоединены к заземлителю зашиты от электростатической индукции. На ближайших двух опорах от защищаемого сооружения такие трубопроводы должны быть присоединены к специальным заземлителям с величиной сопротивления растеканию тока промышленной частоты: для опоры, ближайшей к сооружению, 5 Ом и для последующей опоры 10 Ом.

Читайте также  Факторы определяющие конкретную структуру службы защиты информации

Защита от электростатической индукции должна выполняться путем присоединения всего металлического оборудования и аппаратуры защищаемого сооружения к специальному заземлителю защиты от электростатической индукции. Последовательное включение заземленных элементов в одну цепь не допускается. Защиту от электростатической индукции можно осуществлять также наложением на кровлю сооружения сетки из стальной проволоки диаметром 6—8 мм со сторонами ячеек 8—10 м с присоединением ее к заземлителю защиты от электростатической индукции. Узлы сетки должны быть проварены сваркой.

При наличии металлической кровли последняя должна быть использована для защиты от электростатической индукции. Устройство специальной сетки в этом случае не требуется. В случае использования для защиты от прямых ударов молнии металлической кровли или сетки устройство сетки для защиты от электростатической индукции также не требуется. Токоотводы от сетки или металлической крыши прокладываются к заземлителю по наружным стенам сооружения с расстоянием между соседними токоотводами не более 20 м.

Заземлитель защиты от электростатической индукции рекомендуется располагать по контуру защищаемого сооружения. Допускается также располагать заземлитель в траншее на глубине не менее 0,8 м и на расстоянии 0,8—1 м от фундамента. Величина сопротивления растеканию тока заземлителя, уложенного по контуру здания или сооружения, 10 Ом. При устройстве таких заземлите- лей отдельными очагами их общее сопротивление растеканию тока промышленной частоты должно быть не более 10 Ом.

К заземлителю защиты от электростатической индукции допускается присоединение подземных металлических коммуникаций (водопровод, канализация и пр.). Для защиты от электромагнитной индукции необходимо между трубопроводами и другими протяженными металлическими предметами (каркас сооружения, оболочки кабелей и т.д.) в местах их сближения на расстояние 10 см и меньше приваривать или припаивать через каждые 20 м длины металлические перемычки, чтобы не допускать образования незамкнутых контуров.

В соединениях между собой трубопроводов и других протяженных металлических предметов, расположенных в защищаемом сооружении, необходимо обеспечить контакт с небольшой величиной переходного электрического сопротивления. Контрольной величиной допустимого переходного сопротивления на один контакт является 0,03 Ом. При фланцевых соединениях труб такая величина сопротивления достигается нормальной затяжкой болтов при их количестве на фланец не менее 6 шт.

В местах соединений, где надежный контакт с указанной величиной переходного сопротивления не может быть обеспечен, необходимо устройство перемычек из стальной проволоки диаметром 6—8 мм или ленты сечением 25—30 мм2.

Для защиты от заноса высоких потенциалов по подземным и наземным металлическим коммуникациям (трубопроводы, кабели, протяженные конструкции) требуется присоединение их на вводах в сооружения к заземлителям защиты от электростатической индукции.

Ввод в здания и сооружения проводов воздушных линий: силовой и осветительной до 1000 В, телефонных, радио, сигнализации и т.п. — не допускается. Вводы таких линий должны быть выполнены кабелем от центрального пункта.

Источник: https://leg.co.ua/knigi/raznoe/molniezaschita-zdaniy-i-sooruzheniy-4.html

Устройство и варианты систем молнезащиты зданий и сооружений

Молния защита зданий и сооружений

Многие люди, слабо разбирающиеся в электричестве, не придают особого внимания устройству молниезащиты и заземлению. Но на самом деле это один из важнейших факторов безопасности сооружений, поэтому нужно создавать эти системы с особой тщательностью. Удары молний могут привести к разрушению или повреждению электрооборудования, травмам людей и животных, механическим повреждениям, пожарам и взрывам.

Требования и нормы

Устройство системы молниезащиты регламентируется в нашей стране инструкцией, документально оформленной в приказе за номером 280 Минэнерго РФ от 30.06.03. и инструкцией РД 34.21.122-87. Объекты, на которых устраивается молниезащитная система, делятся на:

  • Обычные. Административные и жилые здания; здания и сооружения сельского хозяйства, торговые, промышленные не более 60 метров высотой.
  • Специальные. К ним относятся объекты, представляющие особую опасность при попадании в них молнии, строения и здания более 60 метров высотой, строящиеся объекты, игровые площадки, временные сооружения.

Для каждого объекта устанавливается своя норма защиты от ПУМ (прямого удара молнии). Для обычных объектов существуют четыре уровня защиты – 0, 98; 0,95; 0,90; 0,80. Для спецобъектов уровень защиты колеблется в пределах от 0,9 до 0,999; уровень защиты зависит от тяжести возможных последствий, а также от значимости объекта. При определении уровня в расчёт берутся все основные параметры сооружения. При строительстве здания по желанию заказчика может быть установлена молниезащита с уровнем выше допустимого.

В систему молниезащиты обязательно входят токоотводы, заземлители и приёмники молний. Все металлические части электрооборудования (корпуса и конструкции) должны быть присоединены к заземлению. Устройство заземления проектируется отдельно для каждого сооружения в зависимости от его функциональных особенностей. Конструктивно заземление при молниезащите не отличается от обычного электрического заземления.

Варианты исполнения систем молниезащиты зданий

Устройство системы внутренней и внешней защиты от молнии

Защита от попадания молнии бывает внешней и внутренней. Первый вид защиты простой, это уже описанная выше схема – молниеприёмник, токоотвод и заземлитель. Если речь идёт о частном доме, то именно такая система на него и устанавливается. Основная её задача – отвести молнию в сторону, не дать ей ударить в кровлю. Молниеприёмники делятся на стержневые (пруток, уголок, труба, полоса и т. д.), тросовые и молниприёмную сеть.

Стержневые выполняются из стали любой марки сечением не менее 100 кв. мм. Длина их должна быть более 20 см. Тросовые – из стальных многопроволочных канатов, от 35 мм сечением. Молниеприёмные сетки устанавливаются на деревянных кровлях.

Внешние СМ (системы молниезащиты) бывают активными и пассивными. Пассивные (традиционные) системы защиты производятся многим компаниями, вот некоторые из них:

  • Elko-bis. Польская компания, профессиональные системы молниезащиты.
  • ERICO. Компания из США, лидер в мировом производстве заземлителей.
  • GALMAR. Ещё одна польская компания, активно продвигающая высокотехнологичные СМ.
  • OBO BETTERMANN. Профессиональные СМ.

Конструктивно традиционные СМ бывают двух типов. В первом молниеприёмник принимает удар молнии и уводит его в землю. Во втором молниеотвод «разряжает» воздух во время грозы на некотором расстоянии от себя и просто не даёт возможности возникновения молнии.

Активные СМ отличаются от обычных тем, что в них есть активный молниеприёмник с электронным встроенным устройством. Во время грозы вокруг приёмника образуется область ионизированного воздуха, которая способствует появлению восходящего разряда. Это значит, что если молния ударит в ваш дом, она обязательно «притянется» молниеприёмником. Компании-производители:

  • ORW-ELS. Фирма из Польши, выпускающая активные СМ.
  • Indelec. Компания из Франции, более 40 лет на рынке СМ.
  • SCHIRTEK. Австрийский производитель, хорошо известный российским потребителям.

Внутренние СМ – это комплекс защитных устройств от перенапряжения (УЗИП). Его назначение – защитить имеющиеся в здании электронное и электрическое оборудование от возникающих после удара молнии перенапряжений в сети. Эти перенапряжения делятся на «Тип 1» (прямой удар молнии, форма волны – 10/35 мкс) и «Тип 2» (непрямой удар, форма волны 8/20 мкс). Естественно, что прямой удар молнии намного опасней и вызывает скачки напряжения огромной мощности.

Схема устройства

Инструкция по устройству молниезащиты

Начинаем монтаж системы молниезащиты с монтажа заземлителей, в качестве которых используем заземляющие сетки, радиально расходящиеся электроды, или контур. Контур нужно прокладывать на расстоянии не менее 1 метра от фундамента и на глубине 0,5-0,7 м. Заземляющие электроды также должны находиться на глубине не менее 0,5 метра (глубина зависит от конкретных климатических условий). В качестве естественного заземлителя может использоваться армирующий пояс фундамента, если он соответствует нормам, установленным для заземлителей

Если вы решили устроить на кровле молниеотводную сеть, вам необходимо во всей площади кровли смонтировать металлическую сетку сечением 8-10 мм с шагом ячеек 2-10. Вообще, молниеприёмники могут быть комбинированными и состоять из всех трёх основных элементов – стержней, тросов и сеток.

Естественными молниеприёмниками считаются:

  • Металлические элементы конструкции кровли (фермы, арматурные пояса, а также водостоки и ограждения, если их сечение достигает необходимых для молниеприёмников значений).
  • Трубы и резервуары, соответствующие требованиям к молниеприёмникам.
  • Токоотводы должны располагаться таким образом, чтобы ток расходился несколькими параллельными направлениями и длина его пути была сокращена до минимума.

Каждый стержень молниеотвода (конец троса) должен быть снабжён отдельным токоотводом. Они должны располагаться равномерно по периметру строения, по возможности ближе к углам.

Нельзя устраивать токоотводы в водостоках и на близком расстоянии от дверей и окон. Все элементы системы молниезащиты должны быть соединены между собой с помощью электросварки или надёжных резьбовых соединений и укреплены на кровле и стенах специальными кронштейнами.

Подробнее в монтаже узнаете из видео.

Испытание и проверка

Испытания производятся перед началом эксплуатации, причём СМ должна быть устроена до начала отделочных работ. В ходе испытаний выполняется:

  • Проверка соответствия СМ проекту (если она предусмотрена).
  • Измерение значений сопротивления заземлителей.
  • Визуальная проверка защищённости от коррозии и целостности всех деталей МС и соединений между ними.
  • Измерение сопротивлений резьбовых и болтовых соединений.
  • Испытания на прочность сварных соединений (простукивание молотком и визуальный осмотр).
  • Проверка исполнительной схемы и определение путей растекания электрического тока путём имитации удара молнии (применяется специализированное измерительное устройство, которое подключается между удалённым электродом и молниеприёмником).
  • Измерение величины сопротивления растеканию электрического тока способом «вольтметра-амперметра».
  • Измерение величины импульсных перенапряжений после имитации удара молнии и распределения потенциалов по системе заземления и металлоконструкциям.

Комплексные проверки СМ стоит производить не реже одного раза в год (если нет других предписаний).

Конечно, вероятность того, что молния ударит именно в ваш дом, очень небольшая. Но представьте каких катастрофических последствий вы можете избежать, установив систему молниезащиты.

Источник: https://netosadkam.ru/elementy/molnezashhita.html