Виды молниезащиты


Атмосферные явления с образованием молний, сопровождаемых яркими вспышками света, громом, называют грозами. Молнии – это грозовые разряды электричества, возникающие между облаками и Землей; внутри облаков.

Опасность для жизни людей, сохранности промышленных, общественных строений, высотных инженерных сооружений – дымовых труб, антенн телевидения, радиосвязи, включая сотовую; вышек, опор электрических сетей; технологического оборудования, расположенного на открытых промышленных площадках, например, для ректификационных колонн предприятий нефтепереработки представляют молнии первого типа.

Необходимость устройства молниезащиты связана с тем, что напряжение при грозовых разрядах достигает 50 млн. В, а сила тока – до 100 тыс. А; с выделением огромного количества световой, звуковой и тепловой энергии. Грозовые разряды являются электрическими взрывами, сходными с детонацией, наносящими разрушения строениям, ломающими деревья, послужившие им источниками заземления; травмируют, контузят людей, что нередко приводит к их гибели.


Молниезащитой называют комплекс технических решений, что надежно обеспечивают безопасность людей, предохранение строений различного назначения, высотных объектов; технологического, инженерного оборудования производственных объектов; коммуникаций инфраструктуры населенных пунктов, линий электропередач как от прямых ударов грозовых разрядов, электромагнитной, электростатической индукции, так и от передачи электротока через металлоконструкции, коммуникации.

Заземление и молниезащита – это то, чем согласно нормам должны быть оборудованы промышленные здания, инженерные коммуникации, а также другие объекты. Кроме того, пункт 4 статьи 50 Федерального закона РФ №123-ФЗ предписывает в качестве одного из способов исключения источников зажигания устраивать защиту от молний для зданий, оборудования для повышения уровня пожарной безопасности на объектах.

Нормы устройства молниезащиты

Учитывая, что строения, сооружения, технологические установки, коммуникации довольно сильно отличаются по своему устройству, исполнению разработаны государственные, ведомственные, корпоративные нормы; стандарты, правила проектирования для организации оптимальной, эффективной защиты от грозовых разрядов для каждого типа объектов – от производственных объектов, где она впервые стала применяться, до жилых домов.


В основе норм, что регламентируют создание технической защиты от молний, опыт организации электрической безопасности строений разного вида, назначения, с учетом особенностей, присущих современным постройкам, сооружениям и коммуникациям инфраструктуры, связи.

Требования к молниезащите изложены во многих официальных документах. Проектирование, расчет молниезащиты ведется на основании следующей нормативно-технической базы:

  • «Правил устройства электроустановок». В настоящее время действует седьмое и некоторые главы шестого издания этого основополагающего документа, без знания требований которого невозможно проектирование любых видов, типов электрических установок, оборудования, аппаратуры защиты от поражения электротоком, включая молниезащиту. Промышленная безопасность защищаемых объектов с категориями по взрывопожарной опасности помещений, зданий также невозможна без этого вида защиты от высоковольтных разрядов электрического тока. Это учитывают требования по организации, исполнению молниезащиты для различных видов строений, инженерных сооружений, электрических коммуникаций, указанные в нескольких главах ПУЭ. Главы 2.4, 2.5 – для воздушных линий электропередач с рабочим напряжением меньше и больше 1 кВ соответственно, включая карту районирования территории России с указанием длительности гроз в году, что необходимо при проектировании систем, устройств молниезащиты. Глава 4.2 – для распределительных устройств, электрических подстанций напряжением больше 1 тыс. В. Глава 4.3 – для преобразовательных подстанций, установок.

  • РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений». Ее предназначение видно из названия. Несмотря на то что документ утвержден еще Министерством энергетики Советского Союза, по согласованию с Госстроем, он действует и сегодня.
  • Некоторые ее положения неизбежно устарели, не успевая за научно-техническим прогрессом, поэтому при проектировании современных технических систем, устройств защиты от грозовых разрядов пользуются российскими ГОСТ, идентичными стандартам Международной электротехнической комиссии; а также отечественными инструкциями по молниезащите, вышедшими в свет позднее.
  • Один из этих документов СО 153-34.21.122-2003, разработанный тем же коллективом ученых, регламентирует устройство молниезащиты как строений, так и инфраструктурных коммуникаций.
  • ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010, ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010, представляющие собой две части одного национального стандарта о менеджменте рисков при защите объектов от грозовых разрядов. В первой части сформулированы общие принципы, во второй – методики оценки рисков гибели, получения травм от поражения электротоком людей; полного/частичного разрушения объектов, общественных коммуникаций; экономических потерь от попадания молний.

  • Важно, что при этом рассматриваются такие факторы, как пожарная безопасность, так как в расчетах учитываются пространства с огнеопасной средой – воздушной смесью паров горючих жидкостей, газов, пыли.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.1-2014. Это первая часть национального стандарта об элементах систем защиты от молний, касающаяся требований к их частям, соединениям.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014 – к проводникам, электродам заземления.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.3-2014 – к распределительным разрядникам.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.4-2014 – к элементам крепления.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.5-2014 – к смотровым колодцам, уплотнителям электродов заземления.

Требования к проектированию, устройству заземления, защиты от молний электроустановок, оборудования зданий, линий электропередач в СССР также устанавливал СНиП 3.05.06-85 об электротехнических устройствах. Сегодня действует свод правил, выпущенный как его актуализированная версия – СП 76.13330.2016.

Помимо норм, действующих на территории РФ, следуют упомянуть сходные требования к системам защиты от грозовых зарядов, применяемые в союзных государствах. В Республике Казахстан – это СП РК 2.04-103-2013 об устройстве молниезащиты объектов, вышедший взамен аналогичной инструкции СН РК 2.04-29-2005; в Республике Беларусь – технический кодекс ТКП 336-2011 о защите от молний объектов, инженерных коммуникаций.


Тип зон молниезащиты

Под системами защиты от молний объектов, инженерных, коммуникаций и технологического оборудования понимают внешние и внутренние технические устройства, позволяющие защитить их как от прямого воздействия ударов молний, так и от вторичных воздействий – электрических, электромагнитных полей, сопровождающий грозовой разряд.

Различают активные и пассивные системы защиты от молний.

Пассивная, способная перехватить молнию до ее разряда на конструкции строительного объекта, корпуса оборудования или части инженерного, коммуникационного сооружения, и отвести заряд в землю, состоит из следующих элементов:

  • Приемника молний.
  • Молниеотводов.
  • Заземляющих устройств.

В активной системе к этим неотъемлемым элементам добавляются устройства, генерирующие восходящий поток ионов, притягивающий к себе грозовой разряд.

Проектируются, монтируются несколько видов систем молниезащиты – стержневая, тросовая, которые по результатам проведенных расчетов, в зависимости от количества стержней/тросов, их расстановки/расположения, конфигурации площади защиты, могут создавать два типа зон молниезащиты:

  • А. Степень надежности защиты – от 99, 5%.
  • Б – от 95%.

На практике, если строительный объект, технологическая установка, вышка, столб, антенна инженерных коммуникаций полностью находится в зоне защиты от попадания молний, вероятность их поражения грозовым электрическим разрядом стремится к нулю.

Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты

Существуют следующие категории молниезащиты строительных объектов, зависящие от назначения, значимости, класса пожарной опасности и возможности взрыва; пожарной нагрузки – наличия, количества, вида взрывопожароопасных материалов; региональной частотности грозовых разрядов; зафиксированных попаданий молний:

  • I категория, имеющая наивысший уровень защиты от возможного прямого попадания молний в объект. Это производственные объекты с наличием взрывоопасных зон классов опасности В-I, II. Тип зоны защиты – А.
  • II категория. Это здания производственного, складского назначения, открытые площадки как с хранением ЛВЖ, ГЖ, так и с установленным на них технологическим оборудованием, где они обращаются; а также взрывоопасные производства, наружные установки классом опасности ниже В-Iа. Тип зоны защиты для технологического оборудования, установленного на открытых промышленных площадках – Б; для объектов – А или Б в зависимости от прогнозируемого количества грозовых разрядов в год.
  • III категория. К ней относятся строительные объекты различного назначения III–V степеней стойкости к огню в районах, где годовая продолжительность гроз больше 20 часов. Основной тип молниезащиты – Б.

Определить все основные параметры системы защиты от попадания молний для любого конкретного объекта можно по таблице 1 РД 34.21.122.

Виды молниезащиты

Система молниезащиты в зависимости от категории объектов может быть нескольких видов:

  • Защищающая от прямых ударов. Устройства, используемые для этого, называют молниеотводами, состоящими из несущей опоры, в качестве которой может служить сам строительный объект, приемника разряда, токоотвода и заземлителя. Применяют как стержневые, тросовые молниеотводы, так и металлическую сетку, уложенную на кровлю защищаемого объекта. Для воздушных линий электропередач используют грозозащитные тросы, принимающие разряд молнии.
  • От электростатической индукции. Осуществляется путем подсоединения всего электрооборудования к системе заземления объекта.
  • От электромагнитной индукции. Для этого в местах соединений устраиваются токопроводящие перемычки между участками трубопроводов, эстакад.
  • От заноса электрического потенциала, вызванного грозовым разрядом. Для этого все входящие в здания, сооружения коммуникации, включая металлическую оболочку электрических кабелей напряжением до 1 тыс. В, заземляются. Воздушные линии электропередач на подходах к объекту оборудуют грозозащитными тросами, а на опорах монтируют разрядники, ограничители перенапряжения.

Средства и способы молниезащиты

К средствам защиты от грозовых разрядов электричества относят:

  • стержневые приемники молний;
  • грозозащитные тросы;
  • сетчатые молниеприемники;
  • токоотводы;
  • контуры заземления строительных объектов.

Варианты исполнения молниезащиты бывают двух видов:

  • Внешний, защищающий от прямого воздействия высокопотенциального электрического разряда, способного вызвать разрушения, взрывы и пожары, за счет его отвода в землю для рассеивания энергии.
  • Внутренний. Для защиты от вторичных факторов прямого или близкого к защищаемому объекту удара молнии. Для этого используют различные типы специальных приборов, называемых УЗИП – устройствами защиты от импульсных перенапряжений.

Установка молниезащиты, испытание молниезащиты по окончании монтажных работ производится организациями, выполняющими электротехнические работы.


Эксплуатация молниезащиты не требует дополнительных затрат, рассчитана на длительный период. Но, осмотр молниезащиты на предмет обнаружения механических повреждений приемников разряда, токоотводящих, заземляющих элементов, связей между ними все же обязателен.

Проверка молниезащиты позволяет собственникам объектов, руководству предприятий, организаций быть уверенными, что она не подведет в опасный грозовой период.

Источник: fireman.club

Назначение молниеотводов

Молниеотвод

Во время грозы наблюдается возникновение разрядов атмосферного электричества, которые являются источником повышенной опасности для наземных сооружений и зданий, поскольку могут вызвать взрывы, разрушения и появление возгораний. Молниеотводы относятся к внешней системе защиты и предохраняют от прямых ударов молний, обеспечивая отвод тока в грунт. Они состоят из следующих элементов:

  • Молниеприемника, который используется для захвата молнии и устанавливается в зонах возможного контакта с электрическими разрядами.
  • Токоотвода, соединяющего молниеприемник и заземлитель и отводящий ток на заземление. Обычно в его качестве служит медный или алюминиевый провод большого сечения. Для изоляции токоотвода от внешних воздействий используют кабель-канал из пластика.
  • Заземлителя, который обеспечивает отвод тока в грунт и располагается в толще земли.

Виды и характеристики

Молниеотводы, которые относятся к пассивным системам предохранения от молний, различаются вариантом исполнения молнеприемника. В зависимости от особенностей конструкции они бывают:

  • Стержневые. Такие устройства являются наиболее распространенными благодаря простоте монтажа и низкой себестоимости. Они выполняются в виде одного или нескольких стержней и могут устанавливаться непосредственно на объекте или на некотором удалении. Для крепления служат несущие конструкции здания или опорные конструкции, которые возводятся специально для монтажа молниеприемника. Длина стержневых систем зависит от материала изготовления и может варьироваться от 30 см до нескольких метров.
  • Тросовые. Идеально подходят для защиты невысоких объектов, узких или длинных зданий, высоковольтных ЛЭП и сооружений с нестандартной кровлей. Тросовые системы эффективнее стержневых конструкций и обеспечивают возможность предохранения на участках большей площади. Конструкция устройств такого типа предусматривает наличие одного или нескольких стальных тросов с цинковым покрытием, закрепленных на специальных мачтах. При правильном расположении опор разряды уходят в грунт за пределами защищаемых объектов.

Для предохранения от молний зданий с плоской кровлей и значительными габаритами используют специальную сетку. Она изготавливается из металлических прутков и укладывается поверх кровли или под утеплитель. Способ крепления сетки зависит от вида и огнестойкости кровли, а токоотводы устанавливают по периметру с шагом от 10 до 25 м. Надежность защиты от прямых ударов молнии не достигает нужного уровня, поэтому такая система менее популярна и может использоваться в сочетании с другими устройствами.

Выбор молниеприемников осуществляется с учетом параметров строений. Согласно классификации различают три категории защитных устройств в зависимости от огнестойкости, пожарной и взрывной опасности, назначения и вместимости охраняемых объектов.

Среди типовых молниеотводов спросом пользуются следующие варианты:

  • Граненые конические. Они изготавливаются из прочной листовой стали и выполнены в виде металлической конструкции с защищенным от коррозии стержнем, принимающим разряды молнии. Молниеотводы производятся на основе стволов ВМО и ВМОН разного типа без осветительных приборов.
  • На базе опор освещения. Они могут быть со стационарной или мобильной короной. Молниеотводы ВГН и ВГМ представляют собой граненые конструкции из стали, которые комплектуются молнеприемниками и оборудованием для освещения. Для крепления прожекторов, камер наблюдений и пр. оборудования используют специальные кронштейны.

Преимущества молниеотводов

Популярность типовых молниеотводов, которые производятся на основе граненых опор, обусловлена высокой эффективностью защиты от молнии. К другим преимуществам таких конструкций относятся:

  • простота монтажа и обслуживания;
  • разнообразие моделей, позволяющее подобрать вариант с учетом условий эксплуатации и месторасположения;
  • возможность сочетания защитных функций с освещением дорожного полотна, тротуаров, парковок и других площадок.

Антикоррозийное покрытие продлевает срок службы сооружений, а прочность фиксации обеспечивается с помощью фланцев. Металлические конструкции способны выдерживать ветровую нагрузку, величина которой определяется месторасположением объектов.

Особенности использования

ГК «Амира» предлагает большой выбор молниеотводов собственного производства, которые выпускаются на основе выскокомачтовых опор. Установка таких конструкций позволяет:

  • организовать равномерное освещение на прилегающих территориях;
  • защитить от ударов молнии;
  • обеспечить предохранение от перенапряжения в сети питания.

В зависимости от исполнения молниеотводы предусматривают наличие или отсутствие приборов освещения. Они производятся из прочной стали и покрыты защитным цинковым слоем, который наносится в соответствии с требованиями ГОСТ 9.307-89.

Покрытие не является декоративным и выполняет исключительно утилитарные функции, предохраняя металл от повреждений и появления ржавчины. Гарантии на коррозионную стойкость цинкового слоя составляют не менее 25 лет.

Молниеотводы на основе опор освещения ВМО и ВМОН, выпускаемые ГК «Амира», использовались при обустройстве “Северного потока”. “Турецкого потока”, нефтеперекачивающих станций, в портах, а также на Тобольской промышленной площадке (высота ВГН здесь 83 и 90 метров).

В ГК “АМИРА” каждый заказанный молниеотвод рассчитывается под конкретный ветровой район, климатическую зону. Помимо отдельно стоящих молниеотводов, возможно изготовление совмещенных. Что позволяет уменьшить число устанавливаемых опор на объекте и упрощает обслуживание.

Расчет конструкции для каждого объекта осуществляется персонально, а выбор вариантов исполнения позволяет устанавливать молниеотводы на основе высокомачтовых опор с мобильной короной (ВГМ) и стационарной короной (ВГН) в I-VII ветровых районах.

Молниеотводы ВГМ - KazTransOil
Молниеотводы МОГК - Термокартостовое нефтегазовое месторождение (ЯНАО)
Молниеотводы ВГМ - Термокартостовое нефтегазовое месторождение (ЯНАО)

Вернуться в начало статьи

Источник: www.amira.ru

Молниезащита — важная система безопасности коттеджа. Она является частью системы электроснабжения, с которой пересекается в нескольких точках. Рассмотрим составляющие системы молниезащиты и поговорим о них чуть более подробно.

Система молниезащиты

1. Внешняя молниезащита — та ее часть, которая размещается на кровле. Комплекс этих сооружений предназначен для сбора всех молний и отвода их в грунт. Он включает в себя молниеприемники, тросы и крепеж.

Молниеприемниками чаще всего защищают дымоходы и оборудование, размещаемое на кровле — например, кондиционеры, вентиляционные установки и вытяжные шахты. Молниеприемник представляет собой металлический штырь диаметром 8 или 10 мм, выполняемый из оцинкованной стали, из нержавеющей стали или из меди.

Типичный пример металлического молниеприемника, который защищает кирпичную шахту

Необходимо правильно подбирать высоту молниеприемника — а она определяется расчетами, в которых исходными данными являются параметры защищаемой поверхности, степенью взрывоопасности объекта и вероятностью защиты проектируемой системы. Защищаемая зона молниеприемника представляет собой форму "конуса", поэтому если защищаемое оборудование попадает в зону защиты "конуса", то высоты молниеприемника достаточно.

Тросы раскладывают в двух случаях: если кровля не дополнительных элементов (дымоходы, шахты, оборудование), и в случае, когда необходимо соединить молниеприемный стержень к опуску в грунт к системе заземления.

Пример тросовой молниезащиты на коньке здания

Крепеж — различные элементы для соединения различных элементов как между собой, так и к конструкциям объекта. Их просто гигантское количество, поэтому упомянем пару наиболее интересных:

Перекрестный соединитель тросов крепит их к кровле и одновременно обеспечивает электрическую связь
Изолированный дистанционный держатель — для крепления молниеприемных мачт к конструкциям с особыми требованиями

Кстати, идеальная система молниезащиты должна иметь опуски от кровли до заземление минимум на каждом углу дома.

2. Заземление — обязательная составляющая любой системы молниезащиты. Заземление — комплекс мероприятий, которые обеспечивают безопасное для защищаемого объекта растекания тока молний в грунте. Качественное заземление должно иметь небольшое сопротивление — только тогда все молнии будут уходить в грунт (а не на защищаемый объект).

Пример системы заземления

Именно поэтому необходимо стараться закопать побольше штырей вокруг дома и соединить их горизонтальной стальной полосой. На количество штырей влияют следующие основные факторы: климат, состав грунта, диаметр и высота штырей, предполагаемая форма их размещения. И это только основные факторы, а для точного расчета их необходимо достаточно больше. При этом в интернете есть несколько довольно простых калькуляторов, которые позволяют быстро провести расчеты.

3. Внутренняя молниезащита — часть системы молниезащиты, о которой знают не все, но она является полезной частью системы безопасности здания. Основной элемент внутренней системы молниезащиты — УЗИП (устройство защиты от импульсных перенапряжений).

Внешний вид у УЗИП такой же, как и у простых автоматов — модульная конструкция

УЗИП устанавливается между фазными проводниками и системой заземления здания. Различается на несколько типов: I — защищает от прямых ударов молний (попадание молнии в фазный проводник ЛЭП), II — от непрямых ударов молний (попадание молнии в грунт рядом с домом), III — для защиты электроники непосредственно около их подключения. Также есть комбинированные УЗИП.

Схемы установки УЗИП различного класса

Как говорят некоторые люди, "не так страшен черт, как его маляют" — а электрики говорят, что "не так страшен потенциал, как их разность". При ударе молнии в здание с молниезащитой и заземлением в сети появляется высокий импульс (либо в фазном проводнике, либо в нулевом — в зависимости от точки, в которую ударила молния). Этот импульс по большей части уходит в землю (при хорошем заземлении), но часть его может дойти и до розеток. При этом между фазой и нулем возникает большая разность потенциалов, при которых сгорают приборы. Именно в этом случае и срабатывает УЗИП — он перемыкает на время фазу и ноль, выравнивая разность потенциалов, и защищая оборудование.

В заключение хочется отметить, что система молниезащиты не дает 100% гарантии безопасности, но существенно снижает вероятность возникновения опасной ситуации.

Если Вам статья понравилась, Вы можете помочь каналу развиться, поставив лайк или подписавшись на канал — так я буду знать о Вашем интересе и напишу еще много интересных материалов.

Источник: zen.yandex.ru

Что включает система молниезащиты здания? Элементы системы

Устройство системы молниезащиты здания или сооружения любого типа наглядно представлено на рисунке ниже.

Устройство системы молниезащиты

Задачи системы внешней молниезащиты:

  • перехват молнии посредством молниеприемника
  • безопасный отвод тока молнии к земле через токоотводы
  • рассеивание заряда в грунте устройством заземления

Функции внутренней молниезащиты:

  • уменьшение разности потенциалов, вызванной током молнии
  • предотвращение опасного искрения внутри здания

Это достигается путем использования системы уравнивания потенциалов и соединения всех изолированных проводящих частей конструкций напрямую с помощью проводников или устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Монтаж и проектирование системы молниезащиты

Для того, чтобы запроектировать молниеприемники, молниеотводы, заземление необходимо собрать следующую информацию:

  • Функциональное назначение здания (промышленное, жилое, офисно-административное, общественное)
  • Размеры здания в плане, м (длина х ширина)
  • Высота здания от уровня земли до свеса кровли, м
  • Степень огнестойкости или класс пожароопасности
  • Материал кровли (медная, оцинкованная, мягкая, металлочерепица, натуральная черепица)
  • Тип кровли (плоская, cкатная, фальцевая)
  • Материал водосточной системы (желоба, трубы) (пластиковая, оцинкованная, медная)
  • Характеристики водосточной системы (количество водосточных труб и их суммарная длина, а также диаметр)
  • Материал фасада здания
  • Наличие отмостки и ее ширина
  • Предпочтительную схему заземления (кольцевую или очаговую)

Для более точного и правильного расчета нужно учитывать также дополнительные элементы кровли. Уточнить информацию по необходимому списку и получить бесплатную консультацию можно у наших специалистов.

Виды молниезащиты Опросный лист на проектирование молниезащиты (doc)

Для расчета характеристик УЗИП и разрядников для внутренней системы молниезащиты важно знать:

  • Тип распределительной сети (TNC, TNS, TNC-S, TT)
  • Наличие газового ввода
  • Электрический ввод (воздушный, подземный)

В результате на выходе специалисты подготовят рабочий проект, который будет содержать следующие разделы:

  • пояснительная записка
  • схема (чертеж) молниеприемной части и токоотводов
  • схема заземления
  • чертежи отдельных узлов и элементов
  • спецификация оборудования

Интересные материалы по этой теме:

Внешняя молниезащита

Более подробно о внешней сотавляющей молниезащитной системы (МЗС): назначение, устрйство, базовые принципы построения.

Внутренняя молниезащита

Развернуто об устройствах защиты от импульсних перенапряжений (УЗИП), системе уравнивания потенциалов и зонной концепции.

Элементы молниезащитных систем

Обзор основных типов молниеприемников и компонентов, токоотводов (молниеотводов) и их элементов крепления, комплектующих для систем заземления и уравнивания потенциалов.

Проверка устройств молниезащиты

О системе мероприятий по проверке и их периодичности. На что стоит обращать внимание при их проведении и что они включают?

Паспорт молниезащиты

Что это такое и когда проводится паспортизация? Что из себя представляет документация и как она заполняется?

Источник: www.mzke.ru

Молния – это непредсказуемое природное явление, обладающее разрушительной силой и мощью. Последствия от ее удара, особенно прямого попадания, могут быть катастрофические, и это не только полностью уничтоженная электроника, разрушенное и сгоревшее здание (пожар это самый частый спутник попадания молнии) но и самое страшное, вред причиненный здоровью людей и животных. Природа молнии тесно связана с электричеством, но человечество до сих пор не смогло досконально изучить его и подчинить своей воле, поэтому грозы и молнии остаются опасным, неконтролируемым и потенциально разрушительным явлением, застраховаться от которого невозможно. Конечно, есть объекты с большей или меньшей степенью подверженные риску попадания молнии, есть факторы усугубляющие риски, но сказать точно “В этот объект молния не попадет ни когда”, не сможет ни кто (разве что сам Господь Бог, но это уже выходит за рамки человеческого понимания и тем более зоны контроля), а тем более ни кто не сможет это предотвратить. Однако, известные факты о природе и свойствах электричества, законы физики и достижения науки, предоставляют возможность свести к минимуму риски от попадания молнии при помощи системы молниезащиты.

Молниезащита (так же часто употребляется термин грозозащита) — это инженерная система, включающая в себя комплекс специализированного оборудования и материалов, и предназначенная для для обеспечения безопасности объекта (здания, сооружения), жизни и здоровья находящихся там людей и животных, материальных и иных ценностей, от непосредственного воздействия и последствий попадания в объект разряда молнии. Структура и состав системы молниезащиты определяется на основании индивидуальных параметров объекта и специализированных расчетных формул.

На земном шаре ежегодно происходит до 16 миллионов гроз, то есть около 44 тысяч за день. Опасность для зданий (сооружений) в результате прямого удара молнии может привести к:

  • повреждению здания (сооружения) и его частей,
  • отказу находящихся внутри электрических и электронных частей,
  • гибели и травмированию живых существ, находящихся непосредственно в здании (сооружении) или вблизи него.

Существует статистика, согласно которой, молния может попасть в дом один раз в 50 лет, то есть конкретное здание может стать объектом попадания разряда молнии один раз в течении 50 лет. Ни кто не знает в какой конкретно интервал времени это может произойти и каким будет ущерб, многое зависит от конкретного объекта. Обычно минимальными последствиями бывает перегоревшая электроника (телевизор, холодильник, компьютер и др.), при чем по гарантии это не ремонтируют, так как считается форс-мажором, но это материальный ущерб, намного хуже, когда вред причиняется животным или человеку, находящимся на территории объекта,к сожалению, такие случаи встречаются. В своей практике мы сталкивались с последствиями попадания молнии, выгоревшая электроника, ущерб на многие сотни тысяч рублей (это в среднем для частного дома), и на миллионы рублей на промышленном объекте, при чем многое оборудование приходится менять полностью и востановлению оно не подлежит, а если и ремонтируется, то за полностью за счет Заказчика, поэтому бывает выгоднее поставить новое. Дело в том, что статистика с вероятностью в 50 лет предоставляет иллюзию безопасности и отсрочки, “мое имущество в безопасности, у меня есть еще много времени в запасе, сделаю позже”, но это стихия и от ее воздействия ни кто не застрахован, а стоимость системы молниезащиты во много раз меньше потенциального ущерба.

По принципу действия и составу оборудования система молниезащиты зданий и сооружений разделяется на внешнюю и внутреннюю: 

Внешняя система молниезащиты, обеспечивает перехват и нейтрализацию молнии, путем ее отвода и разрядки в землю, таким образом объект (здание, сооружение) защищается от повреждения и пожара. Правильно рассчитанная, спроектированная и установленная система молниезащиты, в момент прямого удара молнии в объект, принимает на себя ток молнии и отводит его по токоотводам в систему заземления, где энергия разряда должна безопасно рассеяться. Прохождение тока молнии должно произойти без ущерба для защищаемого объекта и быть безопасным для людей, находящихся как внутри, так и снаружи этого объекта.

Во время грозы на Земле появляются большие индуцированные заряды, а у поверхности Земли возникает сильное электрическое поле. Напряжённость поля особенно велика возле острых проводников, и поэтому на конце молниеотвода зажигается коронный разряд. Вследствие этого индуцированные заряды не могут накапливаться на здании и молнии не происходит. В тех же случаях, когда молния всё же возникает (такие случаи очень редки), она ударяет в молниеотвод и заряды уходят в Землю, не причиняя разрушений. Иначе говоря, электрический ток всегда уходит по цепи наименьшего сопротивления, а грозовая молния представляет собой колоссальный разряд электроэнергии, поэтому подчиняется данному правилу. На подлёте молнии к зданию (сооружению), правильно сделанный молниеотвод будет представлять собой цепь с наименьшим сопротивлением, по которой разрушительный разряд уйдёт в землю без контакта непосредственно с объектом.

Принципиально внешняя система грозозащиты состоит из трех взаимосвязанных частей:

Молниеотвод (молниеприёмник, громоотвод) — металлическое (нержавеющая либо оцинкованная сталь, алюминий, медь) устройство, перехватывающее разряд молнии, устанавливается на зданиях и сооружениях, в декоративные элементы (флюгеры, колонны, шпили и др.), может иметь различную молниеприемную конструкцию:

  • стержень – металлический штырь, длиной 0,2-1,5 м, с площадью сечения от 100 мм2 (если он имеет круглую форму,  то достаточно Ø 12 мм), устанавливается вертикально на самом высоком месте объекта (конек крыши, труба вентиляции, мачта телевизионной антенны и др.), при использовании полой трубы, обращённый вверх конец должен быть прочно заварен. Данный способ хорошо подходит для всех видов металлической кровли;
  • натянутый трос – металлический трос, натянутый вдоль конька крыши на двух опорах, в случае, если опоры металлические, они должны быть отделяются от троса при помощи специальных изоляторов. Подобный способ лучше использовать для шиферных и деревянных крыш;
  • сеть – металлический проводник, закреплённый по коньку крыши, с отходящими от него, заземлёнными токоотводами, предпочтителен для черепичных крыш.
molniezashita4

Заземляющий проводник или токоотвод (спуски) — часть системы, являющаяся проводником и служащая для отвода заряда от молниеприёмника к заземлителю, прокладывается по стене здания (сооружения). Часто используется металлическая проволока Ø 6 мм (диаметр и материал могут изменяться в зависимости от индивидуальных параметров объекта), привариваемая сваркой к молниеприёмнику и контуру заземления;

Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей (грунтом) непосредственно или через проводящую среду.

molniezashita3

Элементы молниезащиты соединяются между собой и закрепляются на несущей конструкции. Вероятность поражения наземного объекта молнией растёт по мере увеличения его высоты, поэтому молниеприёмник располагается как можно выше на защищаемом объекте, либо как отдельное сооружение рядом с объектом. Радиус защитного действия молниеотвода определяется его высотой и приближенно рассчитывается по формуле: R=1,732 x h, где h — высота от самой высокой точки дома до пика молниеотвода.

Внутренняя система молниезащиты представляет собой совокупность устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), предназначенных для защиты электрического и электронного оборудования от перенапряжений в сети, вызванных резистивными и индуктивными связями, возникающих под воздействием тока молнии. Выделяют перенапряжения, вызванные ударами молнии:

  • прямые – при попадания молнии в здание (сооружение) или в подведенные к зданию (сооружению) линии коммуникаций (линии электропередачи, коммуникационные линии);
  • непрямые  — при ударах молнии вблизи здания (сооружения) или линий коммуникаций.

В зависимости от типа попадания молнии, различаются параметры перенапряжений и устройств защиты (УЗИП):

  • uzip2

    Тип 1 (искровые разрядники или варисторы, со способностью отвода в земли тока около 100 кА) – пропускает через себя всю энергию типичного удара молнии, не разрушаясь, но сохраняется достаточно большой бросок напряжения (единицы киловольт), устанавливаются на входе источника питания в здание, с целью исключения импульсов сильных токов.

  • Тип 2 (ограничивают амплитуды напряжений до величины ниже 1,5 кВ) – варисторные ограничители, ограничивающие электрические импульсы до уровня, не разрушающего электрические устройства. Не способны самостоятельно, без предшествующего типа 1, выдержать без разрушения удар молнии, однако же его устойчивость гарантируется в случае совместного применения с типом 1. Бросок напряжения за типом 2 обычно около 1.4-1.7 кВ.
  • Тип 3 – ограничители специального исполнения, совместимые с линиями передачи данных. Предназначены для предохранения телефонных аппаратов, управляющих автоматов, телевизоров, камер. Для обеспечения устойчивости к разрушению требует применения типов 1 и 2 перед собой, и устанавливается непосредственно рядом с потребителем.

 Длительные перенапряжения (например, от повышения до 380В при «отгорании нуля»), могут привести к выходу УЗИП из строя. В случае сквозного прогорания УЗИП от фазы до PE возможно выделение на нем огромного количества тепла и пожар в щитке, поэтому он 

должен обязательно устанавливаться с защитой — плавкими вставками или же автоматическими выключателями. В случае, когда вводной «автомат» имеет номинал <= 25A, возможно подключение УЗИП за ним, в этом случае вводной автомат выполняет дополнительные функции защиты УЗИП. Схемы молниезащиты выполняются либо с приоритетом безопасности, либо с приоритетом бесперебойности.

В первом случае недопустимо разрушение УЗИП и иных устройств, а также ситуация, когда временно отключается молниезащита, но допустимо срабатывание автоматики с полным отключением потребителей. Во втором случае допустимо временное отключение молниезащиты, но недопустим перебой в снабжении потребителей. При одновременной установке типа 1 и типа 2 расстояние между ними по кабелю должно быть не менее 10 м, расстояние от типа 2 до типа 3 и потребителей — также не менее 10 м. Это создает индуктивность, нужную для того, чтобы автомат более высокой ступени срабатывал раньше. Возможно также и использование УЗИП типов 1+2, совмещающих в одном корпусе оба устройства (защищается от прогорания так же, как тип 1).

Таким образом:

  • Внешняя система молниезащиты предотвращает попадание молнии непосредственно в объект, перехватывая и нейтрализуя ее заранее, тем самым обеспечивает безопасность и целостность объекта, всех его систем и находящихся внутри людей, животных и ценностей.
  • Внутренняя система обеспечивает точечную защиту определенных компонентов систем дома (электрического и электронного оборудования).

Выбор системы молниезащиты:

К выбору системы молниезащиты нужно подойти очень ответственно и комплексно, так как это система, обеспечивающая не только сохранность имущества, но и жизнь и здоровье людей и животных, находящихся на объекте и прилегающей территории:

  • 33301943

    Необходимо оценить общее состояние объекта, его территориальное месторасположение (город, поле, лес и др.), рельеф местности, прилегающую инфраструктуру (высотные здания, линии электропередач, путепроводы, строящиеся объекты, железнодорожные пути и др.), наличие рядом высоких деревьев, водоемов и др. Все эти факторы имеют немаловажное значение, так как  молния обычно бьёт в самую высокую точку здания, выполненную из материалов с максимальной электропроводимостью, или растущее рядом с дерево (которое зачастую бывает выше самой верхней точки строения). Деревья, антенны, столбы, приняв на себя удар молнии, создают экранирующий эффект, в результате чего поражению электричеством могут подвергнуться рядом стоящие дома, автомобили, оказавшиеся в зоне поражения люди и т. д.

  • Еще одним ключевым аспектом при устройстве контура молниезащиты является тип грунта под объектом. Разные виды грунтов имеют разную токопроводимость и, соответственно, различное сопротивление, которое должно учитываться при выборе сечения металлической полосы молниезащиты и величины заглубления контура.
  • Особенно внимательно к вопросу молниезащиты объекта необходимо отнестись владельцам строений, находящихся в непосредственной близости от водоёмов и мест, где на поверхность земли выходят ключевые источники. Риск поражения разрядом молнии в таких местах максимален, особенно если по климатическим данным число грозовых периодов превышает 40 часов в год.

Кроме физических факторов, приведенных выше, при выборе системы молниезащиты следует исходить из ее целесообразности:

  • Стоимость внешней системы молниезащиты будет меняться в зависимости от площади объекта (преимущественно кровли) и используемых материалов, при этом количество проводки,  электронных систем и оборудования, а так же его мощность на стоимости системы не отражается. Стоимость внутренней системы будет напрямую зависеть от количества электронных систем, оборудования и его мощности.
  • Внутренняя система рассчитана на защиту именно электронного оборудования, в то время как внешняя система защищает весь объект в комплексе. Конечно, для дачного дома с минимальным количеством электронных систем, расположенного в безопасном (с точки зрения риска попадания молнии ) месте, целесообразность установки внешней системы грозозащиты минимальна. Совсем другое дело, когда на объекте присутствует большое количество электронных систем (системы контроля доступа, компьютеры, телевизоры, системы умного дома, охранной и пожарной сигнализации, отопительной и вентиляционной систем, мобильные телефоны, планшеты, музыкальная, кухонная и иная техника), в том числе обеспечивающих функционирование жизненно важных систем самого объекта и иных объектов (например, электроподстанции, очистные сооружения, котельные, больницы, магазины, транспортные объекты и др.). В таких случаях внутренняя система молниезащиты должна играть страховочную (запасную) роль, а основным рубежом защиты служит внешняя система защиты.
  • Оборудование внутренней системы молниезащиты стоит достаточно дорого, и при обеспечении безопасности объекта с большим количеством электронных систем, его стоимость будет сопоставима или даже превысит (возможно и в разы), стоимость внешней системы.
  • И самое главное – внутренняя система не предотвращает попадание молнии в объект, а только защищает от гибели электронное оборудование, кроме того, при недостаточном уровне защиты или ошибках в расчетах и при монтаже, может сама послужить причиной пожара, в то время как удар молнии может повредить объект, травмировать (с разной степенью тяжести) находящихся в нем людей и животных. Комплексную систему защиты объекта может обеспечить только внешняя система молниезащиты (грозозащиты).

Исходя из свое практики мы рекомендуем применять комплексные системы молниезащиты, сочетающие в себе и внешнюю и внутреннюю. Обе системы дополняют друг друга, страхуют и минимизируют риски, особенно на сложных объектах, обеспечивающих безопасность и жизнедеятельность людей (объекты инфраструктуры, как больницы, аэропорты, железнодорожные вокзалы, котельные, тепловые станции, образовательные учреждения,магазины и др.), при этом необходимо соблюсти правильный баланс, чтобы система была максимально функциональной, экономичной и обеспечивала наилучший уровень защиты.

Нормативные документы:

Система молниезащиты

Система молниезащиты относится к системам обеспечивающим безопасность объекта и требует точного расчета, подбора оборудования и монтажа, для качественного выполнения своих функций. Ошибки в расчетах и некачественный монтаж могут пагубно сказаться на действии системы в целом. Требования к системе на территории Российской Федерации регламентируются нормативными документами, которые необходимо соблюдать:

  • «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» РД 34.21.122-87 от 30 июля 1987 года
  • «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153—343.21.122-2003 от 30 июня 2003 года.

В соответствии с положением Федерального закона от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании» ст. 4, органы исполнительной власти вправе утверждать документы и акты только рекомендательного характера. К такому документу и относится «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153—343.21.122-2003. Приказ Минэнерго России от 30.06.03№ 280 не отменяет действие предыдущего издания «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» от 30 июля 1987 года. Таким образом, проектные организации вправе использовать при определении исходных данных и при разработке защитных мероприятий положение любой из упомянутых инструкций или их комбинацию.

В декабре 2011 Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии выпустило ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010 «Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 1. Общие принципы» и ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010 «Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 2. Оценка риска». Данные документы представляют собой аутентичный текст стандарта МЭК 62305, состоящего из четырёх частей, и призваны прояснить ситуацию с системами молниезащиты на территории Российской Федерации.

Типовая структура и состав оборудования системы молниезащиты:

Молниезащита

Со времени изобретения первого молниеотвода Бенджамином Франклином в 1752 году (хотя есть свидетельства, что подобные системы существовали и ранее) многое изменилось. Появились новые инженерные конструкции, материалы, архитектурные решения, изменилась инфраструктура, появилось большое количество электронных систем, нуждающихся в защите, продвинулись научные знания человечества о природе электричества. Основные принципы остались неизменными, но произошедшие изменения потребовали усовершенствования структуры, материалов, конструкции системы. В настоящее время существует большое разнообразие материалов и компонентов, применяемых в системах молниезащиты, их количество, состав и характеристики зависят от индивидуальных параметров объекта. Зачастую, особенно на крупных и сложных объектах, правильно произвести все замеры, расчеты и подобрать оборудование могут только профессионалы. Конечно, если Заказчик обладает знаниями и возможностями он может сделать все работы или определенные этапы сам, но такие случаи стали редкими, так как данные работы стали требовать высокого профессионализма Исполнителя, так как значительно возросли риски и стоимость имущества (не говоря уже о здоровье людей), нуждающегося в защите.

Оборудование и материалы для каждого объекта подбирается индивидуально исходя из действующих факторов. Ниже представлена ориентировочная смета на оборудование и монтаж пассивной системы молниезащиты для частного дома (Типовое решение проекта “Котедж” – дом 2 этажа + цокольный этаж, площадь кровли 100 м.кв., количество оборудования и материалов минимально).

№п/п Наименование оборудования, материалов, работ Ед. из-я Кол-во Цена за ед. Сумма, руб.
I. ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ГРОЗОЗАЩИТЫ, в том числе:  74 175
1.1. Молниеприемник пассивный медный шт. 5 1 825 9 125
1.2. Токоотвод медный м.п. 100 230 23 000
1.3. Крепление для токоотвода к водостоку Cu шт. 10 430 4 300
1.4. Держатель медный для токоотвода 8-10 мм. шт. 60 350 21 000
1.5. Зажим клемный для токоотвода Cu шт. 30 175 5 250
1.6. Контрольный соединитель Cu шт. 5 310 1 550
1.7. Комплект оцинкованного заземления №3 (на 1 дом) ед. 1 9 950 9 950
II. КАБЕЛЬНЫЕ ТРАССЫ И МАТЕРИАЛЫ СИСТЕМЫ, в том числе:  7 500
2.1. Прочие расходные материалы (разъемы, саморезы, дюбеля, изоляционная лента, крепления и т.п.) ед.  1 7 500  7 500
III. ИТОГО СТОИМОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ И МАТЕРИАЛОВ (п.I+п.II)     81 675
IV. ТРАНСПОРТНО-ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАСХОДЫ – 5%*п.III     4 084
V. РАБОТЫ ПО МОНТАЖУ ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМЫ, в том числе монтаж:      37 250
5.1. Молниеприемника пассивного медного ед.  5 950  4 750
5.2. Токоотвода медного ед. 100 120 12 000
5.3. Крепления для токоотвода к водостоку Cu ед. 10 250 2 500
5.4. Держателя медного для токоотвода 8-10 мм. ед. 60 150 9 000
5.5. Зажима клемного для токоотвода Cu ед. 30 100 3 000
5.6. Контрольного соединителя Cu ед. 5 200 1 000
5.7. Комплекта оцинкованного заземления №3 (на 1 дом) ед. 1 5 000 5 000
 VI. ВСЕГО ПО СМЕТЕ (п.III+п.IV+п.V)  123 009

Степень надежности, функциональности и долговечности системы внешней молниезащиты напрямую зависит от точности расчета, качества, структуры и количества подобранных материалов и оборудования, а так же правильного монтажа системы. Специалисты нашей компании обладают необходимыми специализированными знаниями и опытом работы, поэтому они быстро и максимально качественно решат поставленные задачи, выполнят все необходимые замеры и расчеты, подберут оборудование и материалы, произведут монтаж системы. Наши работы всегда отличаются высоким качеством и надежностью, так как мы в обязательном порядке предоставляем Заказчику гарантию на все выполненные работы, ответственно относимся к собственной репутации и предъявляем высокие требования к своим специалистам. Качественная, функциональная система и отсутствие сбоев в ее работе, это спокойствие Заказчика и, как следствие, залог нашей репутации, развития и  минимальное количество выездов для устранения неполадок. 

Источник: vashtvmir.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.