Adv-fabrika.ru

Ремонт и Дизайн
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какие требования предъявляются к заземлителям молниеотводов?

Требования к сопротивлению заземлителя молниезащиты

Тема заземления молниезащиты не такая простая, как может показаться на первый взгляд. В нормативных документах встречаются лишь требования по сопротивлению заземлителя, но при этом нет требований по конфигурации заземлителей. Рассмотрим различные ТНПА по данной теме.

Не будем углубляться в проблемы заземления, пусть этим занимаются соответствующие специалисты.

Изначально я хотел посвятить тему только заземлению отдельно стоящего молниеприемника, но потом решил вспомнить все требования, предъявляемые к заземлителям молниезащиты. Ну… или почти все

ТНПА РБ:

ТКП 336-2011 (Молниезащита зданий и сооружений и инженерных коммуникаций).

7.2.3 При рассмотрении рассеивания высокочастотного тока молнии в земле и с целью минимизирования любых опасных перенапряжений, конфигурация и размеры системы заземления являются важными критериями. Как правило, рекомендуется низкое сопротивление заземления (не более 10 Ом, измеренное на низкой частоте).

ТКП 339-2011 (Вместо ПУЭ).

6.2.8.5 Защиту от прямых ударов молнии ОРУ следует, по возможности, выполнять отдельно стоящими молниеотводами, установленными по периметру подстанции. Молниеотводы необходимо предусматривать на максимальном удалении от зданий ОПУ, ГЩУ, РЩ. Отдельно стоящие молниеотводы должны иметь обособленные заземлители с сопротивлением не более 80 Ом при импульсном токе 60 кА.

ТКП 181-2009 (02230) (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей).

5.9.1 Электроустановки Потребителей должны иметь защиту от грозовых и внутренних перенапряжений, выполненную в соответствии с требованиями правил устройства электроустановок. Величина сопротивления заземлений молниеотводов, если вблизи них во время грозы могут находиться люди, не должна превышать 10 Ом.

Таблица Б.29.1 Наибольшие допустимые сопротивления заземляющих устройств:

Отдельно стоящий молниеотвод — 80 Ом.

ТНПА РФ:

ПУЭ 7 (Правила устройства электроустановок).

4.2.137. Защиту от прямых ударов молнии ОРУ, на конструкциях которых установка молниеотводов не допускается или нецелесообразна по конструктивным соображениям, следует выполнять отдельно стоящими молниеотводами, имеющими обособленные заземлители с сопротивлением не более 80 Ом при импульсном токе 60 кА.

РД 34.21.122-87 (Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений).

8 … До недавнего времени для заземлителей молниезащиты нормировалось импульсное сопротивление растеканию токов молнии: его максимально допустимое значение было принято равным 10 Ом для зданий и сооружений I и II категорий и 20 Ом для зданий и сооружений III категории. При этом допускалось увеличение импульсного сопротивления до 40 Ом в грунтах с удельным сопротивлением более 500 Ом×м при одновременном удалении молниеотводов от объектов I категории на расстояние, гарантирующее от пробоя по воздуху и в земле. Для наружных установок максимально допустимое импульсное сопротивление заземлителей было принято равным 50 Ом.

РД 34.45-51.300-97 (Объем и нормы испытаний электрооборудования).

Таблица 28.1 — Наибольшие допустимые сопротивления заземляющих устройств:

Отдельно стоящий молниеотвод — 80 Ом.

Вывод: в очередной раз можно убедиться, что нормативные документы в части проектирования электроустановок в РБ и РФ мало чем отличаются.

Заземление молниеотвода пуэ

Заземление молниеотвода пуэ

Объединение заземления для молниезащиты с заземлением для электрических установок

Необходимость электрически соединять контур заземления молниезащиты, установленной непосредственно на здании, с контуром заземления для электрических установок, прописана в действующих нормативных документах (ПУЭ). Цитируем дословно: «Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими». Как раз 2-я и 3-я категории являются наиболее распространенными, в 1-ю категорию входят взрывоопасные объекты к молниезащите которых предъявляются повышенные требования. Тем не менее, наличие оборота «как правило» подразумевает возможность наличия исключений.

Современные офисные, а теперь и жилые здания содержат множество инженерных систем жизнеобеспечения. Сложно представить отсутствие систем вентиляции, пожаротушения, видеонаблюдения, контроля доступа и т.д. Естественно, у проектировщиков таких систем есть опасения, что в результате действия молнии “нежная” электроника выйдет из строя. При этом некоторые сомнения у специалистов-практиков вызывает целесообразность соединения контуров двух видов заземлений и возникает желание «в рамках закона» запроектировать электрически не связанные заземления. Возможен ли такой подход и повысит ли он на самом деле безопасность эксплуатации электронных устройств?

Зачем нужно объединение контуров заземления?

При попадании молнии в молниеотвод в последнем возникает короткий электрический импульс напряжением до сотен киловольт. При столь высоком напряжении может произойти пробой промежутка между молниеотводом и металлическими конструкциями дома, в том числе и электрическими кабелями. Последствием этого станет возникновение неконтролируемых токов, которые могут привести к пожару, выходу электроники из строя и даже разрушению элементов инфраструктуры (например, пластиковых водопроводных труб). Опытные электрики говорят: «Дайте молнии дорогу, иначе она найдет ее сама». Вот почему электрическое объединение заземлений обязательно.

По этой же причине ПУЭ рекомендует электрически объединять не только заземления, находящиеся в одном здании, но и заземления территориально сближенных объектов. Под данным понятием подразумеваются объекты, заземления которых настолько сближены, что между ними нет зоны нулевого потенциала. Объединение нескольких заземлений в одно осуществляется, согласно нормам ПУЭ-7, п. 1.7.55, путем соединения заземлителей электрическими проводниками в количестве не менее двух штук. Причем проводники могут быть как естественными (например, металлические элементы конструкции здания), так и искусственными (провода, жесткие шины и т.п.).

Одно общее или отдельные заземляющие устройства?

К заземлителям для электрических установок и молниезащиты предъявляются разные требования, и это обстоятельство может стать источником некоторых проблем. Заземлитель для молниезащиты должен отвести в землю за короткое время большой электрический заряд. При этом согласно «Инструкции по молниезащите РД 34.21.122-87» нормируется конструктив заземлителя. Для молниеотвода, согласно этой инструкции, требуется не менее двух вертикальных, или лучевых горизонтальных, заземлителей, за исключением 1 категории молниезащиты, когда таких штырей нужно три. Вот почему наиболее распространенный вариант заземления для молниеотвода — два или три штыря длиной около 3 м каждый, соединенных металлической полосой, заглубленной не менее чем на 50 см в землю. При использовании деталей производства ZANDZ такой заземлитель получается долговечным и простым в монтаже.

Совсем другое дело — заземление для электрических установок. В обычном случае оно не должно превышать 30 Ом, а для ряда применений, описанных в ведомственных инструкциях, например, для аппаратуры сотовой связи — 4 Ом или еще меньше. Такие заземлители представляют собой штыри длиной более 10 м или даже металлические пластины, помещенные на большую глубину (до 40 м), где даже зимой нет промерзания грунта. Создать такой молниеотвод с заглублением двух и более элементов на десятки метров слишком затратно.

Если параметры грунта и предъявляемые к сопротивлению требования позволяют выполнить единое заземление в здании для молниеотвода и заземления электрических установок, нет никаких препятствий его сделать. В остальных случаях делают различные контуры заземления для молниеотвода и электрических установок, но обязательно соединяют их электрически, желательно, в земле. Исключением является использование некоторого специального оборудования особенно чувствительного к помехам. Например, звукозаписывающая аппаратура. Такое оборудование требует отдельного, так называемого, технологического заземляющего устройства, что прямым образом указывается в инструкциях. В таком случае выполняется отдельное заземляющее устройство, которое соединяется с системой уравнивания потенциалов здания через главную заземляющую шину. А, если такое соединение не предусматривается руководством по эксплуатации аппаратуры, то применяются специальные меры по исключению одновременного прикосновения людей к указанной аппаратуре и металлическим частям здания.

Электрическое соединение заземлений

Схема с несколькими заземлениями, соединенными электрически, обеспечивает выполнение разных, подчас противоречивых, требований к заземляющим устройствам. Согласно ПУЭ, заземления, как и многие другие металлические элементы здания, а также аппаратуры, установленной в нем, должны быть соединены системой уравнивания потенциалов. Под уравниванием потенциалов подразумевается электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства потенциалов. Различают основную и дополнительную системы уравнивания потенциалов. Заземления подключаются к основной системе уравнивания потенциалов, то есть соединяются между собой через главную заземляющую шину. Провода, соединяющие заземления с этой шиной, должны подключаться по радиальному принципу, то есть одно ответвление от указанной шины идет только к одному заземлению.

Для того, чтобы обеспечивалась безопасная работа всей системы, очень важно использовать максимально надежное соединение между заземлениями и главной заземляющей шиной, которое не разрушится под действием молнии. Для этого нужно соблюдать нормы ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.54-2013 “Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов” относительно сечения проводов системы уравнивания потенциалов и их соединения между собой.

Тем не менее, даже очень качественная система уравнивания потенциалов не может гарантировать отсутствие всплесков напряжения в сети при ударе молнии в здание. Поэтому, наряду с грамотно спроектированными контурами заземлений, от проблем спасут устройства защиты от импульсных помех (УЗИП). Такая защита является многоступенчатой и носит селективный характер. То есть на объект должен быть установлен комплект УЗИП, подборка элементов которого — непростая задача даже для опытного специалиста. К счастью, выпускаются готовые комплекты УЗИП для типовых случаев применения.

Защита склада от молний (Часть 2)

Здания и сооружения, отнесенные к I и II категориям молниезащиты, должны быть защищены от прямых ударов молнии, вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала через наземные, надземные и подземные металлические коммуникации; здания и сооружения, отнесенные к III категории молниезащиты, должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высокого потенциала через наземные и подземные металлические коммуникации. Для зданий и сооружений, совмещающих в себе помещения разных категорий, рекомендуется выполнять молниезащиту по высшей из этих категорий.

Требования к устройствам молниезащиты в основном могут быть следующими: соответствие типа молниезащиты характеру производственного процесса в здании или сооружении, а также на всем объекте; возможность типизации конструктивных элементов молниезащиты; надежность действия всех элементов молниезащиты; большой срок службы, достигающий десяти и более лет; возможность применения недорогих материалов и использование конструктивных элементов здания или сооружения; наглядность монтажа, использование предупредительных и воспрещающих знаков или ограждений, т. е. создание условий безопасности для персонала объекта или посторонних людей; сравнительно несложная эксплуатация; незатрудненный доступ ко всем элементам для контроля, восстановления или ремонта.

Молниеотводы создают зону защиты. Под зоной защиты понимают пространство в окрестности молниеотвода, характеризующееся тем, что вероятность прорыва молнии к любому объекту внутри зоны не превышает некоторой достаточно малой величины. Зона защиты зависит от высоты молниеотводов, их числа и взаимного расположения, высоты ориентации облака, атмосферных и геологических условий, экранирующего действия близлежащих объектов и других факторов. Строение считается полностью защищенным от прямых ударов молнии, если ни одна его точка не выступает из зоны защиты.

Для расчетов установки молниезащиты требуется выявить исходные данные, основными из которых являются габариты защищаемого объекта, удельное электрическое сопротивление грунта, наличие в зоне подземных коммуникаций, инженерно-геологические и метеорологические условия, а также ряд других данных, вводимых в электрические и механические расчеты отдельных конструктивных элементов молниезащитного устройства.

Современная система молниезащиты обязательно должна включать в себя три основные составляющие: внешнюю, внутреннюю системы и заземление. Внешнюю систему проектируют под каждый конкретный объект, учитывая все выступающие части: трубы, слуховые окна, антенны, металлические водостоки и т. д. Ее задача – принять на себя разряд молнии и отправить его по токоотводам на заземление. Внутренняя система состоит из шины выравнивания потенциалов, объединяющей все металлоконструкции здания, и разрядников, которые нейтрализуют импульс перенапряжения, попадающий в строение по линиям электропередачи или системам коммуникаций, защищая таким образом все электроприборы в доме и всю электропроводку от любого вида импульсного перенапряжения. В заземлении используют оцинкованные материалы без применения сварки, так как черный металл в земле быстро корродирует.

В современной практике молниезащиты используются следующие типы молниеприемников (см. схему): стержневые, тросовые или антенные, сетчатые. Кроме того, для комплексной защиты сооружений могут применяться комбинированные типы, например тросостержневые. В связи с простотой изготовления и дешевизной наибольшее применение получили стержневые молниеприемники. Сетчатые молниеприемники достаточно высоконадежны и широко применяются при защите сооружений III категории, а устанавливаются непосредственно на защищаемом здании. Тросовые молниеприемники не уступают стержневым по экономическим параметрам, но с точки зрения эксплуатации являются менее надежными и используются лишь для защиты весьма протяженных объектов.

Виды молниеотводов

Молниеотвод принципиально состоит из следующих элементов (см. схему): молниеприемника 1, непосредственно воспринимающего прямой удар молнии; токоотвода 2, направляющего ток молнии к заземлителю; заземлителя 3, отводящего ток в землю, и несущей конструкции 4, предназначенной для установки молниеприемника.

Читать еще:  Заземление в частном доме нужно или нет?

Для целей молниезащиты целесообразно использовать конструктивные особенности здания, например несущие конструкции, металлические элементы и т. п. Для заземления молниезащиты рекомендуется использовать фундаментный заземлитель (фундаментная плита или ленточный фундамент). Через лепестковый ввод естественный заземлитель связан с уравнителем потенциалов в здании. Это заземление может служить и для повторного заземления электроустановки. В условиях новостройки достаточно выполнить в бетонной стене выше уровня грунта лепестковый ввод к естественному заземлителю. Для создания зон защиты применяют одиночный стержневой молниеотвод, двойной стержневой молниеотвод, многократный стержневой молниеотвод, одиночный или двойной тросовый молниеотвод. Токоотводы – соединения молниеприемника с заземлением – изготавливают из стали площадью поперечного сечения не менее 35 мм 2 или многопроволочного троса такого же сечения. Токоотводы прокладывают непосредственно по стенам и крышам здания с возможно большим удалением от электропроводки и заземляют в малодоступных местах. Все соединения токоведущих элементов выполняют с помощью сварки. Сварная площадь контакта должна быть не менее удвоенной площади сечения токоотвода. Под токоотводы можно использовать металлические конструкции: пожарные лестницы, рамы, арматуру железобетонных элементов.

Заземлители бывают вертикальными (в виде забитых в землю стержней), горизонтальными (в виде лучей или колец из стальных полос) и комбинированными. Покрывать элементы заземлителя лаком или битумом запрещается. Соединяют их в одну заземляющую систему только сваркой. Как правило, заземлители располагаются снаружи здания на расстоянии 0,8…1 м от фундамента.

Стержневые и тросовые молниеотводы подразделяются на одиночные, двойные и многократные (последние представляют собой не менее трех молниеотводов других типов, расположенных не на одной прямой). Многократный стержневой молниеотвод применяется для защиты от прямых ударов молнии сооружений больших размеров или нескольких сооружений, занимающих значительную территорию. Тип молниеотвода зависит от категории строения. Здания и сооружения I категории защищают, как правило, отдельно стоящими стержневыми или тросовыми молниеотводами. Величина импульсного сопротивления заземления для каждого отдельно стоящего или для каждого тросового молниеотвода должна быть не более 10 Ом. Здания и сооружения II категории защищают от прямых ударов молнии отдельно стоящими или установленными на зданиях неизолированными стержневыми и тросовыми молниеотводами, а также путем наложения молниезащитной сетки на кровлю здания либо использования в качестве молниеприемника металлической кровли.

Число токоотводов, соединяющих молниеприемную сетку или металлическую кровлю с заземлителями, определяется исходя из того, что расстояние между ними должно быть равно 25 м и их обязательно прокладывают по углам здания.

Молниезащитная сетка выполняется с ячейками площадью не более 36 м 2 (6х6 м). Металлические элементы здания или сооружения, расположенные на крыше (трубы, вентиляционные устройства), обязательно соединяют со стальной кровлей или молниеприемной сеткой, а неметаллические части строения, возвышающиеся над кровлей, оборудуют дополнительными молниеприемниками, присоединенными к металлу крыши или сетке. Величина импульсного заземления каждого заземлителя защиты от прямого удара молнии должна быть не более 10 Ом.

Особые требования согласно Инструкции РД 34.21.122-87 предъявляются к молниезащите наружных железобетонных или металлических емкостей, содержащих взрывоопасные газы, пары, горючие и легковоспламеняющиеся жидкости.

Защита зданий и сооружений III категории может быть выполнена молниеотводами любой модификации. Площадь ячеек молниеприемной сетки, укладываемой на плоской кровле, в этом случае должна быть не более 150 м 2 (12х12 м). Величина импульсного сопротивления каждого заземлителя защиты от прямого удара молнии должна составлять не более 20 Ом.

Защита электростанций и подстанций 3-500 кВ от прямых ударов молнии — Эксплуатация устройств защиты от прямых ударов молнии

Содержание материала

5. ЭКСПЛУАТАЦИЯ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ ОТ ПРЯМЫХ УДАРОВ МОЛНИИ

Прием устройств защиты в эксплуатацию.

Устройства защиты от ПУМ электростанций и подстанций требуют систематического надзора. Ответственными лицами за состояние устройств защиты от ПУМ являются на электростанциях начальники электроцехов, а в электросетевых предприятиях — начальники подстанций и начальники групп подстанций. Для того чтобы вести систематический и технически грамотный надзор за состоянием и работой устройств защиты от ПУМ, нужно иметь полную техническую документацию и приборы, позволяющие контролировать состояние и работу молниеотводов.
При приемке электростанций и подстанций в эксплуатацию должна предъявляться вся техническая документация. Представляются исполнительные чертежи и расчеты зон защиты стержневых молниеотводов. Чертежи должны быть выполнены в соответствии с требованиями ГОСТ на проектирование. Расчеты по объему и методике должны удовлетворять требованиям действующих руководящих указаний и решений Главтехуправления Минэнерго СССР.
Исполнительные чертежи заземляющих устройств электростанций и подстанций и отдельно стоящих молниеотводов должны показывать конструктивное их выполнение и взаимное расположение. На скрытые подземные части заземлителей предъявляются акты, подписанные уполномоченными лицами.
В составе технической документации должны быть протоколы на измерение сопротивления искусственных и естественных заземлителей в отдельности и вместе и на измерение удельного сопротивления грунта площадки, занимаемой заземляющими контурами.
Кроме того, на заземлители на подстанциях напряжением выше 1000 В, выполненные с глухим заземлением нейтралей, должны быть протоколы на измерение напряжения прикосновения и другая техническая документация. При реконструкции или расширении электростанций и подстанций в исполнительные чертежи заземляющих контуров должны быть внесены вновь смонтированные заземляющие контуры и пересоставлены чертежи защитных зон стержневых молниеотводов. Исполнительные чертежи на заземляющие устройства должны быть подтверждены актами на скрытые в земле работы.
Предъявляются также протоколы на измерение сопротивления заземления и напряжения прикосновения. Согласно предъявленной технической документации сверяются ее данные с проектными данными и действительным выполнением защиты от ПУМ. При этом проверяются на соответствие проекту места установки стержневых молниеотводов, расстояния между молниеотводами, измеряется высота установленных стержневых молниеотводов, измеряется сопротивление заземления и удельное сопротивление грунта площадки, занимаемой заземлителем. Все измеренные величины: сопротивление заземлителей, удельное сопротивление грунта и напряжение прикосновения— должны сравниваться с расчетными данными и проверяться на соответствие требованиям норм.
Согласно Правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей [9] для контроля состояния заземляющего устройства на электростанциях и подстанциях должны производиться измерения сопротивления заземления после монтажа перед включением в эксплуатацию и после переустройства и капитального ремонта этих устройств, а затем через каждые 10 лет с выборочной проверкой их состояния со вскрытием грунта. Проверяется наличие нумерации на каждом стержневом молниеотводе и плакатов, предупреждающих об опасности нахождения людей вблизи молниеотвода во время грозы.
Оценивается качество работ по выполнению защиты от ПУМ и составляется ведомость по учету состояния защиты от ПУМ по форме табл. 5.

Номинальное напряжение ОРУ, кВ

Количество отдельно стоящих стержневых молниеотводов, шт.

Количество молниеотводов, установленных на конструкциях подстанции, шт.

Измерение сопротивления заземляющих устройств

Заземление является одной из важных защитных мер, применяемых для предотвращения случаев электротравматизма и выхода из строя электрооборудования при повреждении изоляции, грозовых перенапряжениях и других аварийных режимах работы.

Рабочее (технологическое) заземление ― это соединение элементов токоведущих частей электроустановки с ЗУ, выполняемое для обеспечения её технологического функционирования. В процессе эксплуатации заземления периодически необходимо проверять состояние ЗУ в соответствии с требованиями ПУЭ, ПТЭЭП и других нормативных документов.

Вид верхнего слоя земли (суглинок, чернозём, глина и т.п.) оказывает основное влияние на сопротивление заземления. Чем меньше удельное сопротивление грунта, тем проще добиться требуемых величин сопротивления растеканию тока в земле у монтируемого контура заземления.

Средние значения удельного сопротивления грунта сведены в таблицы и могут быть взяты из справочника. Точную величину, при необходимости, измеряют непосредственно на месте монтажа заземления по специальным методикам измерений. Также на этот параметр значительное влияние оказывают влажность почвы и температура. Чем выше влажность почвы, тем ниже её удельное сопротивление. Поэтому вертикальные заземлители необходимо устанавливать на достаточно большой глубине, чтобы обеспечить контакт с грунтовыми водами. С понижением температуры грунта его удельное сопротивление увеличивается.

Также весьма существенное влияние на величину сопротивления заземления оказывает его конфигурация: сечение и форма (уголок, труба, пруток), материал из которого изготовлены вертикальные и горизонтальные электроды, их общее количество, длина, глубина заложения.

Периодичность проверки контура заземления

К паспорту должны быть приложены результаты визуальных осмотров, осмотров со вскрытием грунта, протоколы измерения параметров заземляющего устройства, данные о характере ремонтов и изменениях, внесенных в конструкцию устройства.

Далее специализированная организация (электролаборатория), имеющая свидетельство о регистрации в Ростехнадзоре, выполняет визуальный осмотр и измерения сопротивления ЗУ с оформлением протоколов установленной формы. Проверка заземления в полном объеме выполняется не реже 1 раза в 12 лет.

Внеочередные проверки и замеры заземления проводятся в следующих случаях:

  • при внесении изменений в конструкцию заземления;
  • при переносе его на другое место;
  • после работ по ремонту с заменой его отдельных элементов;
  • после восстановления, связанного с разрушениями заземляющего устройства при аварии.

Комплекс работ по проверке и замерам сопротивления заземления включает в себя следующие виды работ:

  • Визуальный осмотр элементов ЗУ с возможным вскрытием грунта в зависимости от типа проверки. Болтовые соединения должны быть надёжно затянуты. Сварные проверяют ударом молотка. Если при выборочном вскрытии грунта обнаружено, что степень коррозии элемента заземления составляет более 50%, то рекомендуется заменить данный элемент. Также при визуальном осмотре заземления определяется вид почвы, в котором выполнено обследуемое заземляющее устройство, степень увлажнённости грунта и степень коррозионного разрушения конструктивных элементов заземления (при периодическом и внеочередном осмотрах);
  • Проверка наличия цепи между заземлёнными установками и элементами заземлённой установки («металлосвязи»). Величина измеренного переходного сопротивления прочих контактов заземляющих и нулевых проводников, элементов электрооборудования должна составлять не более 0,05 Ом. Не должно быть обрывов цепей и неудовлетворительных контактов.
  • Измерение сопротивления заземляющего устройства.

РД 34.21.122-87 ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ — 8. Подход к нормированию заземлителей молниезащиты

Содержание материала

  • РД 34.21.122-87 ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
  • 1. Общие положения
  • 2. Требования к выполнению молниезащиты зданий и сооружений молниезащита i категории
  • Молниезащита ii категории
  • Молниезащита iii категории
  • 3. Конструкции молниеотводов
  • Основные термины Приложение 1
  • Характеристики интенсивности грозовой деятельности и грозопоражаемости зданий и сооружений Приложение 2
  • Зоны защиты молниеотводов Приложение 3 1. Одиночный Стержневой Молниеотвод.
  • 2. Двойной стержневой молниеотвод.
  • 3. Многократный стержневой молниеотвод.
  • 4. Одиночный тросовый молниеотвод.
  • 5. Двойной тросовый молниеотвод.
  • Пособие к -инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений- Приложение 4
  • 1. Краткие сведения о разрядах молнии и их параметрах
  • 2. Характеристики грозовой деятельности
  • 3. Количество поражений молнией наземных сооружений
  • 4. Опасные воздействия молнии
  • 5. Классификация защищаемых объектов
  • 6. Средства и способы молниезащиты
  • 7. Защитное действие и зоны защиты молниеотводов
  • 8. Подход к нормированию заземлителей молниезащиты
  • 9. Примеры исполнения молниезащиты различных объектов* (рис. п4.2-п4.э)
  • Все страницы

8. ПОДХОД К НОРМИРОВАНИЮ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ МОЛНИЕЗАЩИТЫ

Ниже пояснен принятый в РД 34.21.122-87 подход к выбору заземлителей молниезащиты зданий и сооружений.

Одним из эффективных способов ограничения грозовых перенапряжений в цепи молниеотвода, а также на металлических конструкциях и оборудовании объекта является обеспечение низких сопротивлений заземлителей. Поэтому при выборе молниезащиты нормированию подлежит сопротивление заземлителя или другие его характеристики, связанные с сопротивлением.

До недавнего времени для заземлителей молниезащиты нормировалось импульсное сопротивление растеканию токов молнии: его максимально допустимое значение было принято равным 10 Ом для зданий и сооружений I и II категорий и 20 Ом для зданий и сооружений III категории. При этом допускалось увеличение импульсного сопротивления до 40 Ом в грунтах с удельным сопротивлением более 500 Ом×м при одновременном удалении молниеотводов от объектов I категории на расстояние, гарантирующее от пробоя по воздуху и в земле. Для наружных установок максимально допустимое импульсное сопротивление заземлителей было принято равным 50 Ом.

Импульсное сопротивление заземлителя является количественной характеристикой сложных физических процессов при растекании в земле токов молнии. Его значение отличается от сопротивления заземлителя при растекании токов промышленной частоты и зависит от нескольких параметров тока молнии (амплитуды, крутизны, длины фронта), варьирующихся в широких пределах. С увеличением тока молнии импульсное сопротивление заземлителя падает, причем в возможном интервале распределения токов молнии (от единиц до сотен килоампер) его значение может уменьшаться в 2-5 раз.

При проектировании заземлителя нельзя предсказать значения токов молнии, которые будут через него растекаться, а следовательно, невозможно оценить наперед соответствующие значения импульсных сопротивлений. В этих условиях нормирование заземлителей по их импульсному сопротивлению имеет очевидные неудобства. Разумнее выбрать конкретные конструкции заземлителей по следующему условию. Импульсные сопротивления заземлителей во всем возможном диапазоне токов молнии не должны превышать указанных максимально допустимых значений.

Читать еще:  Гарантия на полипропиленовые трубы

Такое нормирование было принято в пп. 2.2, 2.13, 2.26, табл. 2: для ряда типовых конструкций были подсчитаны импульсные сопротивления при колебаниях токов молнии от 5 до 100 кА и по результатам расчетов проведен отбор заземлителей, удовлетворяющих принятому условию.

В настоящее время распространенными и рекомендуемыми (РД 34.21.122‑87, п. 1.8) конструкциями заземлителей являются железобетонные фундаменты. К ним предъявляется дополнительное требование — исключение механических разрушений бетона при растекании через фундамент токов молнии. Железобетонные конструкции выдерживают большие плотности растекающихся по арматуре токов молнии, что связано с кратковременностью этого растекания. Единичные железобетонные фундаменты (сваи длиной не менее 5 или подножники длиной не менее 2 м) способны без разрушения выдерживать токи молнии до 100 кА, по этому условию в табл. 2 РД 34.21.122‑87 заданы допустимые размеры единичных железобетонных заземлителей. Для фундаментов больших размеров с соответственно большей поверхностью арматуры опасная для разрушения бетона плотность тока маловероятна при любых возможных токах молнии.

Нормирование параметров заземлителей по их типовым конструкциям имеет ряд достоинств: оно соответствует принятой в строительной практике унификации железобетонных фундаментов с учетом их повсеместного использования в качестве естественных заземлителей при выборе молниезащиты не требуется выполнять расчеты импульсных сопротивлений заземлителей, что сокращает объем проектных работ.

Проектирование и монтаж молниезащиты

При монтаже систем молниезащиты специалисты руководствуются нормами РД 34.21.122-87 «Инструкцией по молниезащите зданий и сооружений» и инструкцией СО 153-34.21.122-2003. В них подробно описывается, какие здания и сооружения должны быть защищены от молний, и каким способом.

Все здания разделяются на три класса. Большая часть общественных и развлекательных сооружений, часть жилых домов относятся к третьей категории. Это могут быть отдельно стоящие высотные дома или дома построенные на вершине холма.

От того в каком грозовом районе находится объект, зависит какие к нему будут предъявляться требования. Архитекторы закладывают в проекте устройства по молниезащите не только для последующей эксплуатации здания. Они предусматривают мероприятия и на этапе строительства, чтобы избежать несчастных случаев от воздействия грозы.

Общие требования

Так как к частным домам из-за их малозаметности на рельефе нет обязывающих требований, то проект молниезащиты можно делать по согласованию с заказчиком по уровню сооружений третьей категории.

Молниеприемники

Для молниезащиты зданий с неметаллической крышей выполняется монтаж стержневых или тросовых молниеприемников. Их устанавливают на кровлю или рядом с домом. От всех стержневых громоотводов и мачт тросового громоотвода должно отходить 1-2 токоотвода.

Если кровля плоская или ее уклон составляет менее 1/8, то подойдет монтаж молниеприемной сетки. Части здания, выходящие за основной габарит, типа дымовых труб и вентиляционных колодцев должны защищаться дополнительно стержневыми молниеотводами, соединяемыми с молниеприемной сетью.

Размер ячеек должен находиться в пределах 12х12 м. Сеть выполняется из проволоки диаметром 6-8 мм. В узлах сеть проваривается сваркой для надежного соединения. При невозможности производства сварки допускается болтовое соединение с переходным сопротивлением менее 0,05 Ом.

Если кровля металлическая, то она сама может стать частью молниезащиты, принимая на себя удары молнии. Необходим только монтаж токоотводов, которые присоединяют к ней в нескольких местах. Все неметаллические торчащие элементы кровли защищаются стержневыми громоотводами, вершины которых должны располагаться выше защищаемых предметов на 0,2-0,5 м.

Если кровля имеет несгораемую тепло и гидроизоляцию, при этом конструкция крыши изготовлена из металла, то монтаж молниеприемников не нужен. Достаточно обеспечить качественное соединение кровли с заземлителем.

Токоотводы

В качестве токоотвода (спуска) можно использовать стальные конструкции, имеющие качественный контакт с молниеприемником и заземлителем. В этом случае монтаж дополнительных спусков не потребуется, что позволит существенно сэкономить на молниезащите.

Токоотводы, монтаж которых сделан на стенах, должны находиться на расстоянии более 3 м от входов и мест регулярного пребывания людей.

В районах с плохой экологией и химически активной атмосферой спуски делают из стержней диаметром 12 мм. Все соединения молниезащиты выполняются сваркой, при невозможности допускается болтовое соединение.

Заземление

Если фундамент имеет хорошую проводимость с грунтом, то его используют как заземлитель в системе молниезащиты. Иначе происходит монтаж заземлителя в виде стержней.

Трехметровые стержни забиваются в почву с шагом 5 м. Между собой они соединяются металлическими полосами или стержнями сечением не менее 100 мм2 расположенными на глубине 0,5-0,7 м. Заземлитель рекомендуется размещать вдали от мест регулярного хождения людей, если дорожка асфальтобитумная, то можно провести монтаж под ней.

Если применяется молниеприемная сеть или металлическая крыша вместо молниеотвода, то вокруг здания прокладывается токопроводящий контур на глубине 50-70 см. В местах соединения токоотводов и заземляющего контура вбиваются трехметровые металлические стержни и тоже привариваются к контуру.

Если рядом с домом растут высокие деревья превышающие высоту дома в несколько раз, то их можно использовать, как мачту молниезащиты. Роль молниеприемника играет токоотвод, выступающий над вершиной дерева на 20 см. В районе корней он соединяется с заземлителем.

Подготовка

Инструкция по проектированию дает главные рекомендации и граничные значения параметров солниезащиты, которые нельзя нарушать. Если указывается, что ячейка молниеприемной сети должна быть не более 12 м, значит, при возможности можно и лучше установить сеть с меньшей ячейкой. То же самое можно сказать о количестве стержней в заземлителе, чем больше, тем лучше.

Среди систем защиты от молний самая распространенная пассивная стержневая молниезащита. Она проще всего в монтаже.

Для монтажа необходимо получить проект молниезащиты или самому сделать его, беря за основу руководящие документы, указанные в начале. Для наглядного примера можно использовать типовой проект молниезащиты какого-либо здания.

В процессе подготовки к монтажу необходимо:

  • получить все габаритные размеры здания, выяснить материал конструкций, возможность их использования в качестве токоотводов;
  • определить место для установки заземления;
  • выбрать места спусков токоотводов от молниеприемников к заземляющему контуру;
  • определить места установки молниеотводов и их высоту.

После этого вычисляется необходимое количество токоотводов, молниеприемников, заземляющих стержней и полос. Определяется необходимое количество держателей элементов молниезащиты и крепежа. Подбирается нужное количество инвентаря в виде лестниц, стремянок и прочих приспособлений, необходимых при монтаже, а также инструмент.

Теперь, создав задел из перечисленных материалов и приспособлений, можно непосредственно приступать к монтажным работам.

Монтажные работы

Монтаж молниезащиты начинается с установки держателей. Закрепив их в нужных местах, где саморезами, где дюбелями, приступают к установке молниеотводов. Они крепятся в держателях с помощью болтовых соединений. Молниеотвод (молниеприемник) и токопровод, если позволяет обстановка, соединяются сваркой, в противном случае применяют болтовое соединение.

Заземление

Чтобы выполнить монтаж заземлителей для молниезащиты, вокруг здания на расстоянии более 1 м вырывают траншею глубиной около 80 см. Туда закладывают металлическую полосу или стержни сечением не менее 100 мм 2 .

Они при помощи сварки соединяются между собой и затем в местах спусков вбиваются стержни, которые тоже привариваются к полосе. При этом небольшая часть их должна торчать из земли. К ним приваривают токоотводы. Места сварок покрывают антикоррозионной краской. Получившийся контур засыпается.

После монтажа всей системы молниезащиты проверяют сопротивление заземления. Оно должно быть минимальным, в пределах 15 Ом. После этого контур заземления молниезащиты соединяется стальной полосой с общим контуром заземления электроустановок в здании.

Если сопротивление превышает нормативное значение, то придется выполнять специальные мероприятия, такие как замена грунта вокруг заземлителя на более токопроводящую почву или добавка химических реагентов для этих же целей.

Тросовый приемник

Если конек крыши является самой высокой точкой дома, то над ним нужно натянуть грозовой трос. Получится тросовая молниезащита. Расстояние до конька должно быть не менее 25 см. Мачтами могут быть деревянные бруски, которые закрепляются на фронтоне. С каждой стороны присоединяется токоотвод. При длине конька меньше 10 м допускается монтаж одного токоотвода.

Внутренняя защита

Установка внутренней молниезащиты применяется для стабильной работы компьютеров и другой дорогостоящей электронной техники. Для этого требуется монтаж устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Это грозоразрядник, который при перенапряжениях очень быстро замыкает на себя избыточную энергию, не давая проникнуть ей на защищаемую аппаратуру.

Монтаж одного прибора происходит в главном распределительном щите, а второго – в домовом электрощитке. Третий устанавливается непосредственно около защищаемого устройства. Каждый из них при попадании молнии снижает перенапряжения многократно, доводя в конце концов до приемлемого уровня.

Активные системы

В последнее время стали популярны активные системы молниезащиты. Они представляют собой молниеприемник с электронным блоком, вырабатывающим высокое напряжение на его конце.

Вокруг происходит ионизация воздуха, что провоцирует попадание молнии именно в данный молниеотвод. Установка одной активной системы на участке обеспечивает надежную защиту от поражения молнией.

Ионизация приводит к многократному увеличению защищаемой площади. Кроме этого, активная защита не портит внешний вид дома. Она устанавливается в стороне от него, но при этом, как зонтиком закрывает весь участок от прямого попадания молнии.

Монтаж внутренней и наружной молниезащиты позволит надежно защитить дом, электрооборудование и находящихся в нем людей от ударов молнии.

МОЛНИЕЗАЩИТА.

Молниезащита зданий и сооружений осуществляется на основании «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО-153-34.21.122-2003 Приказ ОАО РАО «ЕЭС России» №422 от 14.08.2003г. Раннее действовавшая с 1987 г.аналогичная инструкция РД 34.21.122-87 утратила свою силу .

ЗАЩИТА ОТ ПРЯМЫХ УДАРОВ МОЛНИИ.

Комплекс средств молниезащиты.

Комплекс средств молниезащиты зданий или сооружений включает в себя устройства

защиты от прямых ударов молнии [внешняя молниезащитная система (МЗС)] и

устройства защиты от вторичных воздействий молнии (внутренняя МЗС). В частных

случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние

устройства. В общем случае часть токов молнии протекает по элементам внутренней

Внешняя МЗС может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы

— стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие функции

естественных молниеотводов), или может быть установлена на защищаемом сооружении

и даже быть его частью.

Внутренние устройства молниезащиты предназначены для ограничения

электромагнитных воздействий тока молнии и предотвращения искрений внутри

Токи молнии, попадающие в молниеприемники, отводятся в заземлитель через систему

токоотводов (спусков) и растекаются в земле.

Внешняя молниезащитная система.

Внешняя МЗС в общем случае состоит из молниеприемников, токоотводов и заземлителей. Их материал и сечения элементов выбирают по табл.

Материал и минимальные сечения элементов внешней МЗС.

Примечание. Указанные значения могут быть увеличены в зависимости от повышенной коррозии или механических воздействий.

Молниеприемники.

Общие соображения.

Молниеприемники могут быть специально установленными, в том числе на объекте, либо их функции выполняют конструктивные элементы защищаемого объекта в последнем случае они называются естественными молниеприемниками.

Молниеприемники могут состоять из произвольной комбинации следующих элементов: стержней, натянутых проводов (тросов), сетчатых проводников (сеток).

Естественные молниеприемники.

Следующие конструктивные элементы зданий и сооружений могут рассматриваться как

а) металлические кровли защищаемых объектов при условии, что: электрическая

непрерывность между разными частями обеспечена на долгий срок;

толщина металла кровли составляет не менее значения t , приведенного в табл. 3.2, если

необходимо предохранить кровлю от повреждения или прожога;

толщина металла кровли составляет не менее 0,5 мм, если ее необязательно защищать от

повреждений и нет опасности воспламенения находящихся под кровлей горючих

кровля не имеет изоляционного покрытия. При этом небольшой слой антикоррозионной краски или слой 0,5 мм асфальтового покрытия, или слой 1 мм пластикового покрытия не считается изоляцией;

неметаллические покрытия на/или под металлической кровлей не выходят за пределы защищаемого объекта;

б) металлические конструкции крыши (фермы, соединенная между собой стальная
арматура);

в) металлические элементы типа водосточных труб, украшений, ограждений по краю
крыши и т.п., если их сечение не меньше значений, предписанных для обычных
молниеприемников;

г) технологические металлические трубы и резервуары, если они выполнены из металла
толщиной не менее 2,5 мм и проплавление или прожог этого металла не приведет к
опасным или недопустимым последствиям;

д) металлические трубы и резервуары, если они выполнены из металла толщиной не
менее значения t , приведенного в табл. 3.2, и если повышение температуры с внутренней
стороны объекта в точке удара молнии не представляет опасности.

Читать еще:  Как врезать тройник в полипропиленовую трубу?

Толщина кровли, трубы или корпуса резервуара, выполняющих функции естественного молниепрнемннка

Общие соображения.

В целях снижения вероятности возникновения опасного искрения токоотводы располагаются таким образом, чтобы между точкой поражения и землей:

а) ток растекался по нескольким параллельным путям;

б) длина этих путей была ограничена до минимума.

Расположение токоотводов в устройствах молниезащиты, изолированных от защищаемого объекта.

Если молниеприемник состоит из стержней, установленных на отдельно стоящих опорах (или одной опоре), на каждой опоре предусматривается не менее одного токоотвода. Если молниеприемник состоит из отдельно стоящих горизонтальных проводов (тросов) или из одного провода (троса), на каждом конце провода (троса) выполняется не менее одного токоотвода.

Если молниеприемник представляет собой сетчатую конструкцию, подвешенную над защищаемым объектом, на каждой ее опоре выполняется не менее одного токоотвода. Общее количество токоотводов принимается не менее двух.

Расположение токоотводов при неизолированных устройствах молниезащиты.

Токоотводы располагаются по периметру защищаемого объекта таким образом, чтобы среднее расстояние между ними было не меньше значений, приведенных в таблице. Токоотводы соединяются горизонтальными поясами вблизи поверхности земли и через каждые 20 м по высоте здания.

Средние расстояния между токоотводами в зависимости от уровня защищенности.

Указания по размещению токоотводов.

Желательно, чтобы токоотводы равномерно располагались по периметру защищаемого

объекта. По возможности они прокладываются вблизи углов зданий.

Не изолированные от защищаемого объекта токоотводы прокладываются следующим

если стена выполнена из негорючего материала, токоотводы могут быть закреплены на

поверхности стены или проходить в стене;

если стена выполнена из горючего материала, токоотводы могут быть закреплены

непосредственно на поверхности стены, так чтобы повышение температуры при

протекании тока молнии не представляло опасности для материала стены;

если стена выполнена из горючего материала и повышение температуры токоотводов

представляет для него опасность, токоотводы располагаются таким образом, чтобы

расстояние между ними и защищаемым объектом всегда превышало 0,1 м. Металлические

скобы для крепления токоотводов могут быть в контакте со стеной.

Не следует прокладывать токоотводы в водосточных трубах. Рекомендуется размещать

токоотводы на максимально возможных расстояниях от дверей и окон.

Токоотводы прокладываются по прямым и вертикальным линиям, так чтобы путь до

земли был по возможности кратчайшим. Не рекомендуется прокладка токоотводов в виде

Естественные элементы токоотводов.

Следующие конструктивные элементы зданий могут считаться естественными токоотводами:

а) металлические конструкции при условии, что:

электрическая непрерывность между разными элементами является долговечной и соответствует требованиям п. 3.2.4.2;

они имеют не меньшие размеры, чем требуются для специально предусмотренных токоотводов; Металлические конструкции могут иметь изоляционное покрытие.

б) металлический каркас здания или сооружения;

в) соединенная между собой стальная арматура здания или сооружения;

г) части фасада, профилированные элементы и опорные металлические конструкции
фасада при условии, что:

их размеры соответствуют указаниям, относящимся к токоотводам, а их толщина составляет не менее 0,5 мм;

металлическая арматура железобетонных строений считается обеспечивающей электрическую непрерывность, если она удовлетворяет следующим условиям:

• примерно 50 % соединений вертикальных и горизонтальных стержней
выполнены сваркой или имеют жесткую связь (болтовое крепление, вязка
проволокой);

• электрическая непрерывность обеспечена между стальной арматурой
различных заранее заготовленных бетонных блоков и арматурой бетонных блоков,
подготовленных на месте

В прокладке горизонтальных поясов нет необходимости, если металлические каркасы здания или стальная арматура железобетона используются как токоотводы.

Заземлители.

Общие соображения.

Во всех случаях, за исключением использования отдельно стоящего молниеотвода, заземлитель молниезащиты совмещается с заземлителями электроустановок и средств связи. Если эти заземлители разделяются по каким-либо технологическим соображениям, их следует объединить в общую систему с помощью системы уравнивания потенциалов.

Специально прокладываемые заземляющие электроды.

Целесообразно использовать следующие типы заземлителей: один или несколько контуров, вертикальные (или наклонные) электроды, радиально расходящиеся электроды или заземляющий контур, уложенный на дне котлована, заземляющие сетки. Сильно заглубленные заземлители оказываются эффективными, если удельное сопротивление грунта уменьшается с глубиной и на большой глубине оказывается существенно меньше, чем на уровне обычного расположения.

Заземлитель в виде наружного контура предпочтительно прокладывать на глубине не менее 0,5 м от поверхности земли и на расстоянии не менее 1 м от стен. Заземляющие электроды должны располагаться на глубине не менее 0,5 м за пределами защищаемого объекта и быть как можно более равномерно распределенными; при этом надо стремиться свести к минимуму их взаимное экранирование.

Глубина закладки и тип заземляющих электродов выбираются по условию обеспечения минимальной коррозии, а также возможно меньшей сезонной вариации сопротивления заземления в результате высыхания и промерзания грунта.

Естественные заземляющие электроды.

В качестве заземляющих электродов может использоваться соединенная между собой арматура железобетона или иные подземные металлические конструкции, отвечающие требованиям п. 3.2.2.5. Если арматура железобетона используется как заземляющие электроды, повышенные требования предъявляются к местам ее соединений, чтобы исключить механическое разрушение бетона. Если используется преднапряженный бетон, следует учесть возможные последствия протекания тока молнии, который может вызвать недопустимые механические нагрузки.

Крепление и соединения элементов внешней МЗС.

Молниеприемники и токоотводы жестко закрепляются, так чтобы исключить любой разрыв или ослабление крепления проводников под действием электродинамических сил или случайных механических воздействий (например, от порыва ветра или падения снежного пласта).

Количество соединений проводника сводится к минимальному. Соединения выполняются сваркой, пайкой, допускается также вставка в зажимной наконечник или болтовое крепление.

Выбор молниеотводов.

Общие соображения.

Выбор типа и высоты молниеотводов производится, исходя из значений требуемой

надежности P3 Объект считается защищенным, если совокупность всех его

молниеотводов обеспечивает надежность защиты не менее P3.

Во всех случаях система защиты от прямых ударов молнии выбирается так, чтобы

максимально использовались естественные молниеотводы, а если обеспечиваемая ими

защищенность недостаточна — в комбинации со специально установленными

В общем случае выбор молниеотводов производится при помощи соответствующих

компьютерных программ, способных вычислять зоны защиты или вероятность прорыва

молнии в объект (группу объектов) любой конфигурации при произвольном

расположении практически любого числа молниеотводов различных типов.

При прочих равных условиях высоту молниеотводов можно снизить, если вместо

стержневых конструкций применять тросовые, особенно при их подвеске по внешнему

Если защита объекта обеспечивается простейшими молниеотводами (одиночным

стержневым, одиночным тросовым, двойным стержневым, двойным тросовым,

замкнутым тросовым), размеры молниеотводов можно определять, пользуясь заданными в

настоящем нормативе зонами защиты.

В случае проектирования молниезащиты для обычного объекта, возможно определение

зон защиты по защитному углу или методом катящейся сферы согласно стандарту

Международной электротехнической комиссии (IEC 1024) при условии, что расчетные

требования Международной электротехнической комиссии оказываются более жесткими,

Указания по размещению токоотводов

Желательно, чтобы токоотводы равномерно располагались по периметру защищаемого объекта.

По возможности они прокладываются вблизи углов зданий.

Не изолированные от защищаемого объекта токоотводы прокладываются следующим образом:

если стена выполнена из негорючего материала, токоотводы могут быть закреплены на поверхности стены или проходить в стене;

если стена выполнена из горючего материала, токоотводы могут быть закреплены непосредственно на поверхности стены, так чтобы повышение температуры при протекании тока

молнии не представляло опасности для материала стены;

если стена выполнена из горючего материала и повышение температуры токоотводов представляет для него опасность, токоотводы должны располагаться таким образом, чтобы расстояние между ними и защищаемым объектом всегда превышало 0,1 м. Металлические скобы

для крепления токоотводов могут быть в контакте со стеной.

Не следует прокладывать токоотводы в водосточных трубах. Рекомендуется размещать токоотводы на максимально возможных расстояниях от дверей и окон.

Токоотводы прокладываются по прямым и вертикальным линиям, так чтобы путь до земли был

по возможности кратчайшим. Не рекомендуется прокладка токоотводов в виде петель.

Естественные элементы токоотводов

Следующие конструктивные элементы зданий могут считаться естественными токоотводами:

а) металлические конструкции при условии, что:

электрическая непрерывность между разными элементами является долговечной и соответствует требованиям п. 3.2.4.2;

они имеют не меньшие размеры, чем требуются для специально предусмотренных токоотводов;

металлические конструкции могут иметь изоляционное покрытие;

б) металлический каркас здания или сооружения;

в) соединенная между собой стальная арматура здания или сооружения;

г) части фасада, профилированные элементы и опорные металлические конструкции фасада при условии, что:

их размеры соответствуют указаниям, относящимся к токоотводам, а их толщина составляет не менее 0,5 мм;

металлическая арматура железобетонных строений считается обеспечивающей электрическую

непрерывность, если она удовлетворяет следующим условиям:

— примерно 50 % соединений вертикальных и горизонтальных стержней выполнены сваркой или имеют жесткую связь (болтовое крепление, вязка проволокой);

— электрическая непрерывность обеспечена между стальной арматурой различных заранее

заготовленных бетонных блоков и арматурой бетонных блоков, подготовленных на месте.

В прокладке горизонтальных поясов нет необходимости, если металлические каркасы здания или стальная арматура железобетона используются как токоотводы.

Заземлители

Общие соображения

Во всех случаях, за исключением использования отдельно стоящего молниеотвода, заземлитель молниезащиты следует совместить с заземлителями электроустановок и средств связи. Если эти заземлители должны быть разделены по каким-либо технологическим соображениям, их следует объединить в общую систему с помощью системы уравнивания потенциалов.

Специально прокладываемые заземляющие электроды

Целесообразно использовать следующие типы заземлителей: один или несколько контуров, вертикальные (или наклонные) электроды, радиально расходящиеся электроды или заземляющий контур, уложенный на дне котлована, заземляющие сетки.

Сильно заглубленные заземлители оказываются эффективными, если удельное сопротивление грунта уменьшается с глубиной и на большой глубине оказывается существенно меньше, чем на уровне обычного расположения.

Заземлитель в виде наружного контура предпочтительно прокладывать на глубине не менее 0,5

м от поверхности земли и на расстоянии не менее 1 м от стен. Заземляющие электроды должны располагаться на глубине не менее 0,5 м за пределами защищаемого объекта и быть как можно

более равномерно распределенными; при этом надо стремиться свести к минимуму их взаимное экранирование.

Глубина закладки и тип заземляющих электродов выбираются из условия обеспечения

минимальной коррозии, а также возможно меньшей сезонной вариации сопротивления заземления

в результате высыхания и промерзания грунта.

Естественные заземляющие электроды

В качестве заземляющих электродов может использоваться соединенная между собой арматура железобетона или иные подземные металлические конструкции, отвечающие требованиям п.

3.2.2.5. Если арматура железобетона используется как заземляющие электроды, повышенные

требования предъявляются к местам ее соединений, чтобы исключить механическое разрушение бетона. Если используется преднапряженный бетон, следует учесть возможные последствия

протекания тока молнии, который может вызвать недопустимые механические нагрузки.

Крепление и соединения элементов внешней МЗС

Крепление

Молниеприемники и токоотводы жестко закрепляются так, чтобы исключить любой разрыв или ослабление крепления проводников под действием электродинамических сил или случайных механических воздействий (например, от порыва ветра или падения снежного пласта).

Соединения

Количество соединений проводника сводится к минимальному. Соединения выполняются сваркой, пайкой, допускается также вставка в зажимной наконечник или болтовое крепление.

ВЫБОР МОЛНИЕОТВОДОВ

Общие соображения

Выбор типа и высоты молниеотводов производится исходя из значений требуемой надежности

Рз. Объект считается защищенным, если совокупность всех его молниеотводов обеспечивает

надежность защиты не менее Рз.

Во всех случаях система защиты от прямых ударов молнии выбирается так, чтобы максимально использовались естественные молниеотводы, а если обеспечиваемая ими защищенность недостаточна — в комбинации со специально установленными молниеотводами.

В общем случае выбор молниеотводов должен производиться при помощи соответствующих компьютерных программ, способных вычислять зоны защиты или вероятность прорыва молнии в

объект (группу объектов) любой конфигурации при произвольном расположении практически

любого числа молниеотводов различных типов.

При прочих равных условиях высоту молниеотводов можно снизить, если вместо стержневых конструкций применять тросовые, особенно при их подвеске по внешнему периметру объекта.

Если защита объекта обеспечивается простейшими молниеотводами (одиночным стержневым,

одиночным тросовым, двойным стержневым, двойным тросовым, замкнутым тросовым), размеры молниеотводов можно определять, пользуясь заданными в настоящем нормативе зонами защиты.

В случае проектирования молниезащиты для обычного объекта, возможно определение зон

защиты по защитному углу или методом катящейся сферы согласно стандарту Международной электротехнической комиссии (IЕС 1024) при условии, что расчетные требования Международной

электротехнической комиссии оказываются более жесткими, чем требования настоящей

Типовые зоны защиты стержневых и тросовых молниеотводов

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector