Устройство и требования к молниезащите зданий и сооружений

Решение:

Жилые дома относятся к обычным с точки зрения молниезащиты в соответствии с СО и к 3-ей категории согласно РД. Необходимая надежность системы – 0,9. Согласно ПУЭ-7, п. 1.7.103. Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 10 Ом при линейном напряжениии 380 В источника трехфазного тока или 220 В источника однофазного тока.

Молниезащита объекта выполнена организацией молниеприемной сетки на кровле здания с установкой молниепримных мачт для защиты возвышающихся над уровнем кровли шахт с установленным оборудованием. Размер ячейки молниепримной сетки не более 10х10 м. Тип проката сетки — сталь омедненная диаметром 8 мм, толщина покрытия 70 мкм (GL-11149). Установка сетки осуществляется на плоских поверхностях с помощью зажима GL-11711, на вертикальных поверхностях — GL-11703A. Шаг установки зажимов 0,8-1,0 м. Для соединения проката по длине и в узлах сетки используется универсальный зажим GL-11551A. Молниепримные мачты устанавливаются на вертикальную поверхность при помощи держателей GL-21201. Все металлические элементы, размещенные на кровле (вентиляционные шахты, лестницы, ограждение и т.п.), необходимо присоединить к молниеприемной сетке с помощью зажимов GL-11545A. В качестве токоотводов используется сталь омедненная диаметром 8 мм (GL-11149). Шаг подключения сетки к токооотводам не более 25 м. Через каждые 20 м (высота здания) по периметру здания выполнить горизонтальный электрод (GL-11149). Заземляющее устройство выполнено в виде контура по периметру здания Горизонтальный проводник — полоса стальная омедненная 30х4 мм (GL-11075). В качестве вертикальных электродов применяются стальные омедненные электроды D=14 мм, L=3 м. Вертикальные электроды устанавливаются в местах опусков токоотводов. Расстояние от фундамента здания не менее 1 м.

Итоги расчета проведенного с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»):

• плотность разрядов молнии в землю — 6 уд/кв.км в год;
• полное число ударов в систему — 0,0066 (раз в 910 лет);
• суммарное число прорывов (удары непосредственно в объект минуя молниеприемники) — 0,00051 (раз в 1810 лет);
• надежность защиты: 0.923.

Расчет сопротивления заземляющего устройства:

Сопротивление вертикального электрода:

где ρэкв – эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом·м; L – длина вертикального электрода, м; d – диаметр вертикального электрода, м; T– заглубление — расстояние от поверхности земли до заземлителя, м;

Сопротивление горизонтального электрода:

где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м; b — ширина полосы горизонтального электрода, м; h — глубина заложения горизонтальной сетки, м; Lгор – длина горизонтального электрода, м.

где t – заглубление верха электрода, м

Полное сопротивление заземляющего устройства:

где n – количество комплектов; kисп – коэффициент использования;

Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 0,74 Ом, что меньше допустимого сопротивления 10 Ом.

Цель расчета защитного заземления

Обустраиваемое на стороне потребителя заземляющее устройство предназначено для защиты не только персонала, обслуживающего электроустановки, но и рядовых пользователей.

Полноценный расчет заземления гарантирует образование надежного контакта защитного устройства с землей, приводящего к растеканию тока и снижению уровня опасного напряжения.

Таким образом, назначение расчета заземляющих устройств – создание условий, исключающих риск поражения живых организмов высоким потенциалом путем его снижения в точке замыкания. В отсутствие хорошо просчитанного и функционального заземлителя любое прикосновение к корпусу поврежденного оборудования равнозначно прямому контакту с фазной жилой.

Способы защиты частного дома от воздействия грозового электричества

К сожалению, попадание молнии в загородные дома не редкость. Это приводит к самым неприятным последствиям, вплоть до гибели людей. При этом молниезащита частного дома не требует применения сложных технологий и инструментов и может быть сделана своими руками.

Есть несколько типовых схем молниезащиты, которые отличаются сложностью изготовления и способом применения.

Молниеприемная сетка

Чаще всего на практике применяют молниеотводную сетку. Она входит в состав систем защиты крупногабаритных строений с плоской кровельной конструкции. По сути — это обыкновенный тросовый громоотвод. Ее можно смонтировать или между слоев кровли, или непосредственно на поверхности крыши. Главное при укладке сетки — чтобы она не выходила за пределы крыши.

Сетка, уложенная под кровлей, выполняет три функции:

• заземляет металлические конструкции;
• распределяет ток от молнии;
• минимизирует потенциалы.

Но она не всегда может гарантировать надлежащий уровень безопасности при попадании электрического удара. Кроме этого, сетка, уложенная в кровельный пирог, никак не предохранит от грозовых ударов крышу и смонтированную на ней технику.

Базовые схемы молниезащиты сооружений с плоской крышей основаны на использовании этой сетки. Молниеотводы бывают трех типов: стержневые, тросовые, активные. У всех разное предназначение и способ действия.

Стержневые

В строительной практике широкой популярностью пользуются стержневые громоотводы. Они имеют разные габариты, начиная от нескольких сантиметров и заканчивая десятками метров.

Мачтовый молниеотвод, представляет собой конструкцию, выполненную из металлопроката или бетонной опоры и стержня, установленного на ней. Он и принимает молнию на себя. От мачты укладывают токоотвод, который присоединяют к заземляющему устройству. Такой молниеотвод должен устанавливаться с учетом ветровых и других нагрузок.

Большая часть типовых проектов, применяемых для обеспечения сохранности деревянных домов, основано именно на использовании стержневых молниеотводов, оснащенных системой токоотведения и заземления.

Основные достоинства стержневого молниеотвода заключены в сочетании высокого уровня безопасности, относительно невысокой стоимости, простоты изготовления, а монтаж молниезащиты можно выполнить своими силами.

Тросовые

При решении сложных задач по обеспечению надежной защиты от действия молнии, например, стадионов с вогнутой кровлей, используют тросовые молниеотводы. С их помощью защищаются линии электропередачи.

В состав такой защиты входит стальной оцинкованный тросы, с диаметром сечения 35 кв. мм. Их натягивают непосредственно над объектом, который подлежит защите. Тросы фиксируют на специальных опорах, к которым подведены токоотводы и сделано заземление.

Активные

Кроме вышеназванных молниеотводов, существуют и активные модели. В их конструкции установлен встроенный источник высокого напряжения. То есть, при приближении грозового фронта, источник подает электрический импульс на острую коническую вершину. Таким образом, он осуществляет перехват грозового разряда на более дальнем расстоянии.

Молниезащита — основные составляющие.

Прежде всего надо сказать, о том, что внешняя молниезащита состоит из молниеприемного устройства, токоотводов и заземлителей.

Также читайте — Внутреннее освещение — нормы и правила.

Молниеприемник – элемент молниезащиты, предназначенный для перехвата молнии. Могут быть естественными (элементы конструкции сооружения, выполненные из металла и возвышающиеся над кровлей: ограждения, дефлекторы и грибки вентиляционных систем и т. д. Важным условием является то, что все эти части должны быть соединены с заземляющим устройством). И специально установленными. Это сетка из металлической проволоки диаметром 8мм, тросы, штыревые молниеотводы. Сегодня получают все большее распространение, так называемые активные молниеприемники.

Токоотвод – промежуточное звено, призванное отводить ток от молниеприемника к заземлителю. Выполняются из стальной полосы или проволоки, закрепленной на фасаде, но зачастую их роль выполняют вертикальные части конструкции строения из металла.

Заземлитель – оконечная часть системы молниезащиты, состоящая из проводящих частей и имеющая непосредственный контакт с землей. Как правило металлические вертикальные электроды, соединенные между собой горизонтальным заземлителем 40х4мм.

Что включает типовой проект молниезащиты здания?

Состав проекта молниезащиты и заземления стандартно включает  следующие разделы:

Титульный лист. Содержит название и контакты проектной организации, наименование и адрес объекта проектирования, стадия проекта (П или РД), раздел и номер тома, а также подписи проектировщика (главного инженера проекта) и дату.

Содержание проекта. Номер соответствующих листов проекта и их содержание, в примечаниях указывают формат.

Пояснительная записка. Содержит общие данные об объекте проектирования, назначение системы молниезащиты и заземления, технические требования, методики выбора и расчеты отдельных элементов (молниеприемников, токоотводов и заземления), а также рекомендации по проверкам и дальнейшей эксплуатации.

Спецификация оборудования. Позиция и наименование отдельных комплектующих, марка производителя, их количество и единицы измерения.

Ведомость ссылочных и прилагаемых документов. Перечень используемых ГОСТов, нормативов и правил в области молниезащиты и заземления, копии паспортов на устройства проверки, сертификаты на оборудование и лицензии проектировщика.

Чертежи. Планы кровли и фасадов с обозначением зон защиты молниеотводов (в том числе на разных высотных отметках), монтажные схемы молниеприемной части, токоотводов и системы заземления, конструкции отдельных узлов.

2.1. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 60 м имеет форму, показанную на рис. 1, размеры зоны определяются соотношением

(1)

где rx

— радиус защиты на высотеhx ;ha — превышение молниеотвода над уровнем высотоюhx .p = 1 при h ≤ 30 м; при h > 30 м.

Рис. 1. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 60 м

h

— высота молниеотвода;hx — высота точки на границе защищаемой зоны;ha = h — hx — активная высота молниеотвода

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h

от 60 до 250 м усечена на расстоянии Δh от вершины (рис. 2) и определяется соотношениями: (2) Δh = 0,5(h — 60) при 60 <h ≤ 100 м; (3) Δh = 0,2 ·h при 100 <h ≤ 250 м. (4)

Рис. 2. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой более 60 м Δh

= 0,5(h — 60) при 60 <h ≤ 100 м; Δh = 0,2 ·h приh > 100 м.

На рис. 3 показаны графики для определения размеров зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 30 м, рассчитанные по формуле (1), а на рис. 4 и 5 — номограммы для стержневого молниеотвода высотой до 30 и 100 м соответственно. Через точки заданных значений на шкалах hx и rx проводится прямая линия, пересечение которой со шкалой Z = hx/h определяет соответствующее значение отношения hx/h, а следовательно искомую высоту молниеотвода. Если hx = 0, высота молниеотвода определяется по шкале hx точкой пересечения с прямой, проведенной через точку С на шкале Z и через точку с заданным значением на шкале rx.

Рис. 3. Зависимость высоты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 30 м от радиуса защиты на различных уровнях hx

Рис. 4. Номограмма для расчета зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 30 м

Для защищаемых объектов высотой 60 — 100 м высота молниеотвода h, определенная по номограмме рис. 5, сравнивается с критической высотой hкр, определяющей границу усечения зоны защиты, hкр = 2hx — 60. (5)

Рис. 5. Номограмма для расчета зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 100 м

Вследствие усечения зон защиты при h меньше hкр высота молниеотвода выбирается равной критической. При высоте молниеотводов h > 100 м построение зоны защиты производится непосредственно по формулам (2), (3) и (4).

Молниезащита зданий и сооружений

Сооружения молниезащиты представляют собой взаимосвязанный комплекс устройств, которые устанавливаются внутри и снаружи здания. Цель — нейтрализовать удар молнии, отведя его разряд в землю. Если этого не сделать, высока вероятность возникновения пожара, поломки электроприборов и оборудования, получения ожогов и травм.

Расчет молниезащиты производится на основании масштаба и назначения объекта. Система защиты состоит из внешней и внутренней частей. Первая выполняет функцию перехвата заряда и отвода его в грунт. Вторая — обеспечивает защиту электроприборов от импульсного перенапряжения.

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 кровли (профнастил, металлочерепица, фальцевая кровля), не имеющие изоляционного слоя (лакокрасочное покрытие таковым не считается).

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.

Когда необходимо выполнять проект молниезащиты и заземления?

Строго говоря для этого нам придется обратиться к статье 49 Градостроительного кодекса РФ, в которой определен перечень объектов, требующих проведение экспертизы проектной документации. Этот и будет тот список, проекты объектов которого в теории должны в обязательном порядке содержать раздел «Молниезащита» (или «Молниезащита и заземление», так эти системы соседствуют друг с другом). Он включается наряду с подразделами ЭС (наружные электросети), ЭН (наружное освещение) в состав раздела ЭОМ (системы внутреннего электроосвещения и силового оборудования) под аббревиатурой ЭГ (проекты молниезащиты и заземления).

Итак, что же это за объекты:

1. Индивидуальные жилые дома с этажностью более 3-х этажей
2. Многоквартирные дома более 3-х этажей и с количеством блочных секций более 4-х
3. Объекты капитального строительства с этажностью более 2 и общей площадью более 1500 кв. м, не предназначенные для производственных нужд или проживания людей
4. Производственные здания и сооружения с этажностью более 2 и общей площадью более 1500 кв. м, а также все объекты до 2-х этажей и менее 1500 кв. м, для которых необходимо установление санитарно-защитных зон
5. Любые объекты, которые в соответствии с статьей 48.1 того же кодекса признаются особо опасными, сложными с технической точки зрения или уникальными (например, газохранилища, гидротехнические сооружения или памятники архитектуры)
6. Любые объекты, которые планируется строить или реконструировать в пределах границ зон охраны трубопроводной инфраструктуры

Виды молниеотводов

Жилые, промышленные, офисные здания, исходя из их расположения, высоты, назначения и интенсивности гроз должны по ГОСТу снабжаться определенной грозозащитой, которая закладывается или в проекте сооружения. Молниезащита в здании, согласно инструкции и ТКП, должна быть просчитана по специальной формуле:

N = ((b+3h)(L+3h)n)/10 в шестой степени

В данной формуле: b – ширина дома, L – длина, h – высота по боковым сторонам, n – среднее количество поражений квадратного метра земли в год.

Все дома и сооружения по ГОСТу делятся на три категории, по которым должна устанавливаться молниезащита:

1. в зданиях 1 категории долгое время присутствуют или часто появляются взрывоопасные смеси газов. Взрыв такого здания будет разрушительным и приведет к жертвам;
2. в сооружениях 2 категории подобные смеси могут возникнуть только в результате аварий, а всё взрывоопасное хранится в надежной металлической упаковке. При взрыве разрушения будут средними, без жертв;
3. в зданиях 3 категории разряд может вызвать пожар, поражения людей, механические разрушении. Именно к ней относят общественные, жилые здания, дымовые трубы.

От прямых ударов молнии

Сетчатый молниеприемник на схеме

Чтобы защититься от прямых попаданий молний, согласно ТКП, применяют молниеотводы. Защитная функция основана на свойстве атмосферных разрядов поражать самые высокие металлические заземленные объекты. Поэтому все, что расположено ниже, в зоне безопасности. Типичный молниеотвод – поднятое над зданием устройство, принимающее удар и отводящее ток в грунт.

Любой молниеотвод состоит, по проекту, из следующих элементов: молниеприемника (принимающего удар), несущей конструкции (чтобы устанавливать на нее молниеприемник), токоотвода (связывающего приемник с заземлением) и заземлителя (контактирующего с грунтом). Заметим, что по инструкциям и ТКП, железобетонные или металлические несущие элементы способны быть и токоотводами. Также металлическая кровля сама по себе может служить молниеприемником.

Конструктивно и согласно расположению молниеотводы бывают:

• отдельно расположенные стержневые;
• отдельно расположенные тросовые или антенные;
• сетчатые, на кровле;
• стержневые на кровле.

Сетка-молниеприемник, согласно ТКП, может быть с ячейками со сторонами не более 12х12 м, и площадью до 150 м. кв. Сопротивление молниеотвода по ГОСТу не должно быть больше 20 Ом. В устройстве грозозащиты должны максимально использоваться металлические элементы дома, вытяжные трубы, антенны. Неметаллические трубы выше 15 м защищают, устанавливая на них приемник.

Небольшие частые дома (высотой до 7 м и площадью до 150 кв. м.) допускается, согласно ТКП и нормативам оборудоваться упрощенной молниезащитой, по собственному проекту. Например, над коньком кровли натягивается стальная проволока 5 мм, на планках из дерева по торцам здания. На трубе и по торцам кровли ставят вертикальные приемники высотой полтора метра из стального уголка. Заземлителями могут выступать вертикальные стержни длиной 3 м. Вариантов исполнения для частного дома много, можно выбрать самый удобный, или скачать уже готовые в интернете.

От заноса высоких потенциалов

В зданиях защита от высоких потенциалов, согласно ТКП, осуществляется двумя способами. Потенциалы наводятся на внешние металлические элементы и коммуникации, поэтому надо:

1. на ближней к зданию опоре необходимо подсоединить конструкции из металла к заземлителю сопротивлением меньше 20 Ом;
2. в здание на вводе подсоединить коммуникации и конструкции к заземлителю сопротивлением до 20 Ом. ТКП предполагает и их подсоединение их к основному заземлителю.

Расчет переносного заземления

Перед расчетом переносного заземления (ПЗ) следует учесть, что для этого типа защитных приборов требования к сопротивлению стеканию тока еще более высокие, чем у стационарных ЗУ (фото ниже).

Устройство переносного заземления из четырех заземлителей

При решении этой проблемы, прежде всего, следует научиться различать сети и установки с различными действующими напряжениями. Провода ПЗ (согласно требованиям действующих стандартов) должны выдерживать продолжительный нагрев при замыкании в питающих линиях трехфазного и однофазного напряжения. Для электроустановок с этим показателем до 1000 Вольт выбирается шина сечением не менее 16 кв. мм.

В сетях, где напряжение превышает 1000 Вольт, предельная величина сечения проводов ПЗ не должна быть менее 25 мм2. Точный расчет этого значения производится обычно по следующей формуле:

S = ( Iуст √tф ) / 272

где Iуст – это ток короткого замыкания;

tф – время его действия в секундах;

272– коэффициент, указывающий на тип металла проводника и отличающийся для разных токов КЗ (для меди, в частности он равен 250, а в расчетах взят с небольшим запасом).

В случаях, когда действующее напряжение не превышает 6-10 кВ – требуемое для надежной защиты сечение провода колеблется в пределах от 120 до 185 мм2. Поскольку комплект переносных заземлений с такими шинами будет очень тяжелым и неудобным в работе – согласно ПУЭ допускается использовать несколько ПЗ с меньшим сечением. При подготовке рабочего места такие заземления включаются в защищаемую цепь параллельно.

В последнем случае в формулу подставляются максимальные значения по времени воздействия тока короткого замыкания, а в трехфазных цепях искомая величина определяется для каждой их фаз

Во втором случае особое внимание уделяется аккуратности обустройства ПЗ, чтобы избежать недопустимого в условиях наложения защитного заземления межфазного замыкания

Помимо этого комплект такого заземления обязательно оснащается достаточно «мощными» зажимами, посредством которых элементы переносной конструкции надежно закрепляются на токопроводящих частях. Для их фиксации на заземляющих проводах должны применяться крепления, позволяющие обходиться без переходных элементов. Такая предусмотрительность позволит увеличить площадь контакта и повысить надежность имеющегося соединения. В этом случае конструкция способна выдержать значительные по величине токи и сохранить свою работоспособность в течение длительного времени.

При наложении такого заземления в трехфазных силовых цепях с напряжениями выше 1000 Вольт для получения более надежного контакта допускается использовать сварку. В исключительных случаях согласно ПУЭ разрешено болтовое сочленение, но только при условии предварительной пайки контактной зоны. В заключение отметим, что в рассмотренной ситуации для образования надежного соединения потребуется комплексный подход (ограничиваться только одной пайкой, например, не допускается).

Помогла ли вам статья?

ПомоглаНе нравится

Виды молниеприемников

Молниеприемники по конструкции и материалу бывают:

• стержневые — отдельно расположенные и на крыше;
• тросовые;
• сетчатые — на крыше.

Стержневые молниеприемники

Главная особенность — длинный вертикальный штырь, основная функция которого — принять удар молнии. Прибор должен отличаться высокой прочностью, устойчивостью к осадкам и агрессивной среде, но быть легким и простым в монтаже.

В зависимости от площади крыши можно устанавливать несколько таких мачт. Такие конструкции нужно устанавливать на самую высокую точку крыши или стену. Необходимо, чтобы штырь возвышался не менее чем на 1,5 м.

Можно устанавливать такую систему и отдельно от жилья. Во втором случае мачта может достигать нескольких десятков метров. Стержневая конструкция образует вокруг жилья воображаемый конус — зону защищенного пространства. Размер мачты можно определить из диаметра конуса и его высоты.

Тросовые молниеприемники

Система горизонтального монтажа представляет натянутый стальной трос по всей длине конька. Удар молнии принимает на себя трос. Можно на разных концах крыши установить штыри и натянуть между ними трос, в результате чего получается комбинированный тип защиты. Это подходит крышам, у которых длина во много раз превышает ширину. Диаметр троса должен быть не менее 12 мм. Толщина троса определяется длиной монтажного пролета.

В системе есть особые требования к прочности натяжного элемента, что связано с ветровыми нагрузками и обледенением. Чтобы избежать повреждений системы, рекомендуется по всей длине крыши установить натяжение нескольких промежуточных креплений.

Экономичный и простой вариант получается с использованием вместо троса стальной катанки, которая легка в монтаже (можно приваривать к конструкциям и между собой) и достаточно прочна. Для крепления проволоки можно применять специальные болтовые зажимы — клеммы.

Сетчатые молниеприемники

Система горизонтальная, монтируется на плоских крышах. Сетка изготавливается из проволоки-катанки диаметром 10 мм или стальной полосы любого диаметра. Такие приемники монтируются с помощью сварки и требуют большого расхода материала, поэтому система считается очень трудоемкой в монтаже.

Ее можно устанавливать и на скатных крышах. В таком случае сетку монтируют по периметру плоскости. Это основная причина, по которой на скатных крышах устанавливают более дешевые, простые и безопасные при выполнении работ системы. Такой тип защиты подходит для монтажа на крышах школ и детских садов, институтов и государственных учреждений. Считается самым надежным.

Особенности системы молниезащиты

Молниезащита объекта — комплекс мероприятий и устройств, которые способны защитить отдельно стоящие здания и сооружения от ударов молний.

Существует три основных фактора воздействия молнии:

• непосредственное попадание молнии в крышу здания;
• удар в близлежащие коммуникационные и технические объекты;
• удар в землю вблизи дома либо в рядом расположенный объект с дальнейшим попаданием разряда в землю.

В первом случае прямой удар может привести к серьезным разрушениям — резкое нагнетание температуры и запекание материалов кровли, а в редких случаях — даже к возгоранию деревянных конструкций и перекрытий крыш. Главный разрушающий фактор скрыт в ударной волне, которую порождает молния.

При ударе в коммуникационные объекты или в линии электропередач создается ток грозового импульса, который попадает в жилье по электрическим проводам и трубам. Это может привести к поражению человека электрическим током, повреждению оболочек и жил кабелей, поломке оборудования и сбою в работе внутренних систем.

В третьем варианте разряд попадает в землю. При большом сопротивлении земли либо из-за других факторов напряжение может пойти через заземлитель в нулевой провод обратно в дом. В частных домах ноль заземляется в поселковых трансформаторных подстанциях. Может возникнуть случай, когда напряжение будет и на фазе, и на ноле, что также приведет к поломке приборов и техники. Но это редкий случай: как правило, ток, попадая в землю, равномерно растекается.

Методика выполнения проверки

Система молниезащиты архитектурных сооружений, особенно промышленных объектов, часто имеет высокую сложность. Эта требует разделения процесса контроля ее текущего состояния на ряд этапов, которые выполняют по разнообразным методикам визуального и инструментального тестирования.

Этапы

Обычно в процессе сертификации системы молниезащиты выделяют такие этапы как:

• получение необходимых исходных данных из имеющейся проектной документации;
• контроль фактического соответствия системы проектной документации;
• визуальный осмотр устройств системы. Цель осмотра — контроль целостности сварных соединений (с простукиванием), отсутствия коррозии, состояния контактов;
• измерение сопротивления заземлителя.

В тех ситуациях, когда для защиты объекта применяют несколько молниеотводов, проверку производят отдельно для каждого из них.

Нормируемые параметры

Проверку молниезащиты объектов промышленного назначения (архитектурные сооружения плюс коммуникации) осуществляют на соответствие требованиям ведомственных инструкций РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003 Министерства энергетики. Положениями ПТЭЭП (гл. 2.8) нормируются принципы защиты электротехнических устройств от воздействия скачков напряжений.

Методы измерений

При инструментальном контроле молниезащиты выполняют такие разновидности измерения сопротивлений как:

• проверку переходного сопротивления контуров в местах стыка отдельных компонентов;
• определение сопротивления заземлителей защиты.

Достоверность результатов увеличивают тестированием заземляющих устройств на пике сухого сезона или при максимально глубоком промерзании грунта.

При визуальном контроле молниезащиты, который выполняют днем при ясной погоде, проверяют степень коррозии и иных повреждений поверхности и структуры компонентов системы. Если, например, при осмотре молниеприемников обнаружены те из них, у которых повреждено более четверти площади поверхности, они подлежат обязательной замене.

Документирование (акты, протоколы)

По результатам проверки какого-либо конкретного параметра или их комплекса оформляют протокол. Применительно к системе молниезащиты различают протоколы:

• визуального осмотра технического состояния системы и/или отдельных ее узлов;
• измерения переходного сопротивления;
• измерения сопротивления при испытаниях контура заземляющих устройств.

Протокол может составляться в отношении части системы, а также содержать результаты полного цикла обследований без разбиения на отдельные составляющие. В протоколах измерения, которые оформляют по ГОСТ Р 50571.16-99 (гармонизирован с МЭК 60364-6-61-86):

• отмечают условия измерений;
• приводят характеристику объекта;
• описывают тип тестирующего оборудования;
• фиксируют выявленные нарушения;
• отмечают данные лиц, производивших испытания.

Документ должен содержать всю информацию, необходимую для обоснования вывода по результатам испытаний по форме «годен — негоден» применительно к штатной технической эксплуатации.

Протоколы дополняют схемой организации молниезащиты, копиями свидетельств о поверке, актами аттестации сотрудников лаборатории и иными необходимыми документами. Образец формы протокола приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Примерная форма протокола измерения параметров системы молниезащиты

Акт отличается от протокола тем, что всегда составляется коллегиально. Комиссия по сложившейся традиции включает нечетное число (минимум трое) членов. Акт дополнительно утверждает руководитель заказчика или один из его заместителей.

Применительно к молниезащите оформляют акт проверки и акт приемки.

Акты проверки де-факто выполняют по форме протокола.

Акты приемки включают в себя протоколы измерений. Часто такой акт представляет собой обобщающий документ, содержательная часть которого полностью вынесена в приложения.