Какие документы регламентируют устройство молниезащиты для зданий и сооружений
Порядок обустройства грозовых отводов (молниезащиты) на объектах промышленного и гражданского назначения регулируется целым рядом нормативных актов и стандартов, начиная с ПУЭ и кончая отдельными ведомственными инструкциями. Все эти документы содержат требования к молниезащите в части, касающейся проектирования (расчёта), монтажа, ввода в эксплуатацию и обслуживания этих систем.
Части конструкции
Для более точного понимания сути требований следует принять во внимание, что типовая конструкция молниезащиты состоит из следующих основных частей:
молниеприёмника, монтируемого в самой верхней точке объекта;- специального ленточного токоотвода, используемого в качестве соединителя приёмника разряда с устройством заземления (ЗУ);
- самого заземлителя, обеспечивающего сток разрядного тока в землю.
Таким образом, каждый из составных элементов молниезащиты выполняет свою, вполне определённую функцию, удовлетворяющую требованиям действующих нормативов, в частности ПУЭ.
Нормативная база
К перечню стандартов и регламентирующих документов, которые определяют ключевые моменты по обустройству молниезащиты, следует отнести:
ПУЭ (редакция №7) «Молниезащита зданий и сооружений»;- инструкция РД 34.21.122-87 (Госэнергонадзор);
- инструкция Минэнерго под номером СО 153-34.21.122-2003;
- СНиП 3.05.06-85;
- ряд ГОСТов и стандартов, касающихся порядка обустройства молниеприёмников и заземлений.
Пунктами 4.2.133-4.2.142 ПУЭ определяются общие принципы организации молниезащиты электроустановок и возникших в результате этого перенапряжений.
Требования этих пунктов распространяются на РУ (распределительные устройства) и ТП (трансформаторные подстанции) открытого и закрытого типа, работающие в цепях энергоснабжения, а также на другое распределительное и станционное электрооборудование.
Инструкция РД 34.21.122-87 распространяет своё действие на порядок организации молниезащиты на проектируемых гражданских и промышленных объектах с учётом их основного функционального назначения.
Помимо этого, она относит каждое из этих строений к определённой категории, присваиваемой в зависимости от опасности попадания в них грозового разряда.
Ещё одна инструкция (под наименованием СО 153-34.21.122-2003) касается всех видов зданий и сооружений, включая и промышленные коммуникационные системы. Она определяет порядок учёта документации по молниезащите при разработке проекта, строительстве, эксплуатации и реконструкции всех указанных объектов.
И, наконец, требования ГОСТ (включая действующие в строительстве нормативы и правила) распространяются на порядок обустройства отдельных элементов систем молниезащиты. Рассмотрим каждый из перечисленных выше документов более подробно.
ПУЭ (седьмая редакция)
Отдельными пунктами ПУЭ оговаривается, что РУ и ТП 20-750 кВ открытого типа оборудуются молниеприёмниками в обязательном порядке. Для некоторых видов сооружений допускается отсутствие специальной молниезащиты, но лишь при условии ограниченной продолжительности гроз в течение года (не более 20 часов).
Те же сооружения закрытого типа требуют защиты от молнии лишь в районах с показателем продолжительности гроз более 20.
Заземление
В том случае, когда здания закрытого типа имеют металлическую кровлю – молниезащита осуществляется с помощью заземляющих устройств, подсоединённых непосредственно к покрытию. Если кровельное перекрытие изготовлено из железобетонных плит, то при наличии хорошего контакта между отдельными элементами строения допускается заземление через входящую в их состав арматуру.
Защита зданий РУ и ТП в закрытом исполнении выполняется либо с помощью молниеотводов стержневого типа, либо путём укладки специальной металлической сетки.
Применение этих защитных конструкций считается обоснованным лишь в тех случаях, когда грозозащита оборудуется на железобетонной крыше зданий, плиты которой не имеют электрической связи с землёй.
Стержневая и сеточная защита
При установке на защищаемом строении типовых стержневых молниеприёмников, от каждого из них в сторону заземлителя прокладывается не менее 2-х токоотводов, расположенных по разным сторонам здания.
Особой конструкции молниеприемная сетка, укладываемая поверх кровли на специальных держателях, изготавливается из стальной проволоки диаметром 6-8 миллиметров.
При скрытом монтаже согласно ПУЭ такой молниеотвод кладётся под кровельное покрытие (на слой утеплительного или гидроизоляционного материала с негорючими свойствами).
Выполненная в виде сетки защитная конструкция должна состоять из ячеек площадью не более 12х12 метров, а её узлы рекомендуется фиксировать посредством сварки.
Токоотводы или спуски, используемые для соединения молниеприёмной сетки с ЗУ, должны устраиваться по периметру здания через каждые 25 метров (не реже).
Входящий в состав молниезащиты заземлитель должен обеспечивать беспрепятственное стекание тока разряда в почву, что достигается за счёт его низкого переходного сопротивления и хорошего контакта с грунтом.
Инструкция РД 34.21.122-87
В соответствии с положениями данного документа при проектировании зданий и сооружений хозяйственного и бытового назначения должны соблюдаться требования по их оборудованию специальной молниезащитой. Определяемые этой инструкцией нормы не распространяются на линии электропередач, РУ и ТП, а также на контактные сети и коммуникационное оборудование.
Этим документом устанавливается порядок обустройства систем молниезащиты на возводимых объектах с учётом их размещения снаружи и внутри зданий.
Кроме того, им определяется перечень защитных мер, принимаемых в случае реконструкции строения или установки на его открытых пространствах (на кровле, в частности) дополнительного электрооборудования.
Помимо требований этой инструкции при проектировании сооружений того или иного назначения должны учитываться действующие положения и правила, устанавливаемые государственными стандартами и строительными нормативами.
Согласно прописанным в РД 34.21.122-87 правилам, все подлежащие молниезащите объекты в соответствии с особенностями их конструкции и географического положения делятся на 3 категории. С таблицей, в которой сведены воедино различные виды подлежащих защите объектов, их местоположение, а также присваиваемая им в зависимости от этого категория, можно ознакомиться в Приложении.
Заземление и молниезащита зданий и сооружений
ИНСТРУКЦИЯ
ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ И ПРОМЫШЛЕННЫХ КОММУНИКАЦИЙ
СОСТАВИТЕЛИ: д.т.н. Э.М.Базелян — ЭНИН им. Г.М.Кржижановского, В.И.Поливанов, В.В.Шатров, А.В.Цапенко
УТВЕРЖДЕНА приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 30.06.03 г. N 280
1. ВВЕДЕНИЕ
Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций (далее — Инструкция) распространяется на все виды зданий, сооружений и промышленные коммуникации независимо от ведомственной принадлежности и формы собственности.
Настоящая Инструкция предназначена для использования при разработке проектов, строительстве, эксплуатации, а также при реконструкции зданий, сооружений и промышленных коммуникаций.
В случае, когда требования отраслевых нормативных документов являются более жесткими, чем в настоящей Инструкции, при разработке молниезащиты рекомендуется выполнять отраслевые требования. Так же рекомендуется поступать, когда предписания настоящей Инструкции нельзя совместить с технологическими особенностями защищаемого объекта. При этом используемые средства и методы молниезащиты должны обеспечивать требуемую надежность.
При разработке проектов зданий, сооружений и промышленных коммуникаций помимо требований настоящей Инструкции учитываются дополнительные требования к выполнению молниезащиты согласно другим действующим нормам, правилам, инструкциям, государственным стандартам.
При нормировании молниезащиты за исходное принято положение, что любое ее устройство не может предотвратить развитие молнии.
Применение норматива при выборе молниезащиты существенно снижает риск ущерба от удара молнии.
Тип и размещение устройств молниезащиты должны быть выбраны на стадии проектирования нового объекта, чтобы иметь возможность максимально использовать проводящие элементы последнего. Это облегчит разработку и исполнение устройств молниезащиты, совмещенных с самим зданием, позволит улучшить его эстетический вид, повысить эффективность молниезащиты, минимизировать ее стоимость и трудозатраты.
2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.1. Термины и определения
Удар молнии в землю — электрический разряд атмосферного происхождения между грозовым облаком и землей, состоящий из одного или нескольких импульсов тока.
Точка поражения — точка, в которой молния соприкасается с землей, зданием или устройством молниезащиты. Удар молнии может иметь несколько точек поражения.
Защищаемый объект — здание или сооружение, их часть или пространство, для которых выполнена молниезащита, отвечающая требованиям настоящего норматива.
Устройство молниезащиты — система, позволяющая защитить здание или сооружение от воздействий молнии. Она включает в себя внешние и внутренние устройства. В частных случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние устройства.
Устройства защиты от прямых ударов молнии (молниеотводы) — комплекс, состоящий из молниеприемников, токоотводов и заземлителей.
Устройства защиты от вторичных воздействий молнии — устройства, ограничивающие воздействия электрического и магнитного полей молнии.
Устройства для выравнивания потенциалов — элементы устройств защиты, ограничивающие разность потенциалов, обусловленную растеканием тока молнии.
Молниеприемник — часть молниеотвода, предназначенная для перехвата молний.
Токоотвод (спуск) — часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю.
Заземляющее устройство — совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.
Заземляющий контур — заземляющий проводник в виде замкнутой петли вокруг здания в земле или на ее поверхности.
Сопротивление заземляющего устройства — отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.
Напряжение на заземляющем устройстве — напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.
Соединенная между собой металлическая арматура — арматура железобетонных конструкций здания (сооружения), которая обеспечивает электрическую непрерывность.
Опасное искрение — недопустимый электрический разряд внутри защищаемого объекта, вызванный ударом молнии.
Безопасное расстояние — минимальное расстояние между двумя проводящими элементами вне или внутри защищаемого объекта, при котором между ними не может произойти опасного искрения.
Устройство защиты от перенапряжений — устройство, предназначенное для ограничения перенапряжений между элементами защищаемого объекта (например, разрядник, нелинейный ограничитель перенапряжений или иное защитное устройство).
Отдельно стоящий молниеотвод — молниеотвод, молниеприемники и токоотводы которого расположены таким образом, чтобы путь тока молнии не имел контакта с защищаемым объектом.
Молниеотвод, установленный на защищаемом объекте — молниеотвод, молниеприемники и токоотводы которого расположены таким образом, что часть тока молнии может растекаться через защищаемый объект или его заземлитель.
Зона защиты молниеотвода — пространство в окрестности молниеотвода заданной геометрии, отличающееся тем, что вероятность удара молнии в объект, целиком размещенный в его объеме, не превышает заданной величины.
Допустимая вероятность прорыва молнии — предельно допустимая вероятность удара молнии в объект, защищаемый молниеотводами.
Надежность защиты определяется как 1 — .
Промышленные коммуникации — силовые и информационные кабели, проводящие трубопроводы, непроводящие трубопроводы с внутренней проводящей средой.
2.2. Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты
Классификация объектов определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения.
Непосредственное опасное воздействие молнии — это пожары, механические повреждения, травмы людей и животных, а также повреждения электрического и электронного оборудования. Последствиями удара молнии могут быть взрывы и выделение опасных продуктов — радиоактивных и ядовитых химических веществ, а также бактерий и вирусов.
Удары молнии могут быть особо опасны для информационных систем, систем управления, контроля и электроснабжения. Для электронных устройств, установленных в объектах разного назначения, требуется специальная защита.
Рассматриваемые объекты могут подразделяться на обычные и специальные.
Обычные объекты — жилые и административные строения, а также здания и сооружения, высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельского хозяйства.
Специальные объекты:
объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения;
объекты, представляющие опасность для социальной и физической окружающей среды (объекты, которые при поражении молнией могут вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы);
прочие объекты, для которых может предусматриваться специальная молниезащита, например строения высотой более 60 м, игровые площадки, временные сооружения, строящиеся объекты.
В табл.2.1 даны примеры разделения объектов на четыре класса.
Устройство и требования к молниезащите зданий и сооружений
Молниезащита зданий и сооружений — редкая система на крышах новых и современных домов. Это связано с уверенностью человека, что разряд молнии ударит куда угодно, только не рядом.
При попадании молнии в крышу, трубы и другие возвышающиеся конструкции придомовых территорий возникает грозовое перенапряжение и электромагнитные импульсы, которые создают угрозу любым электрическим приборам, включенным в электрическую сеть переменного тока.
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.
Важно! Самые страшные последствия — разрушение или возгорание кровли в результате прямых ударов молнии.
Виды молниезащиты
По исполнению системы защиты бывают:
- внешние;
- внутренние.
У каждой системы свое предназначение, и применять их нужно в комплексе, чтобы исключить все три фактора поражения молнией.
Внешнее устройство молниезащиты зданий и сооружений монтируется на крышах, близлежащих пристройках, сооружениях и состоит из молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Основная их функция — отвести разряд тока в землю, не дав ему попасть на поверхность крыши. Разряд через токоотвод попадает в заземлитель и дальше растекается в земле.
Внутренний тип системы защиты от молний заключается в установке устройства внутри здания и служит для защиты от импульсных перенапряжений.
Бывают следующие виды внутренних устройств:
- Реле контроля напряжения с возможностью ручной регулировки минимальных и максимальных показателей напряжения в сети. В случае нарушения показателей критических точек прибор выполняет отключение напряжения. Может быть установлен на весь дом или отдельно на каждый прибор. Самый простой и дешевый вариант.
- Стабилизатор напряжения.
- Реле контроля фаз (при трехфазном напряжении). Относится к микропроцессорным приборам.
Виды молниеприемников
Молниеприемники по конструкции и материалу бывают:
- стержневые — отдельно расположенные и на крыше;
- тросовые;
- сетчатые — на крыше.
Наиболее распространенные и часто встречаемые — стержневые и тросовые, которые применяются на простых и сложных двускатных крышах. Если строение крыши многоуровневое, рекомендуется использовать комбинированную систему с использованием двух разных видов приемников.
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.
Токоотводы
Этот элемент соединяет молниеприемник с заземлителем. Для изготовления применяют стальную проволоку диаметром 6 – 10 мм, подойдут и стальная полоса или полудюймовая водопроводная труба.
Очень важно сделать крепкое и надежное соединение между токоотводами и молниеприемниками с заземлителями. Самым крепким считается сварное или болтовое соединение. Чтобы токоотвод был незаметен на фасаде, его можно покрасить в цвет обшивки или отделки дома. По всей длине спуска необходимо на расстоянии 1,5 – 2 метра сделать промежуточные крепления.
Заземление
Устройство — металлическая конструкция, закопанная или забитая в землю и обеспечивающая хороший контакт системы с землей. При влажных почвах нет смысла оборудовать заземлитель глубже 80 см. Как правило, используют стальной пруток 18 – 20 мм либо уголок 40 – 50 мм, стальную полосу шириной 40 мм. Длина заземлителя должна быть не менее 3 метров.
Конструкция может иметь форму треугольника либо напоминать перевернутую букву «Ш». Соединение элементов заземлителя проводится с помощью сварки либо болтовым скручиванием. Конструкция должна быть надежна на протяжении многих лет, не ослабевать и не иметь люфтов.
Важно! Если возле дома есть готовый контур заземления, грозозащита зданий может быть подключена к нему.
Монтаж молниезащиты
Монтаж стоит начать с обустройства молниеприемников. При выполнении работы на высоте соблюдайте правила безопасности. Если установку планируется выполнять самостоятельно, начните с примитивного проекта. Когда собираетесь подключаться к готовому контуру заземления, планируйте монтаж с учетом данного места подключения.
Всегда соблюдайте правило: токоотводы должны быть максимально короткими и прямыми. Выбираться самое кратчайшее расстояние от молниеприемника до заземлителя.
Обратите внимание! Если не уверены в своих силах, доверьте выполнение работ по монтажу молниезащиты объектов профессионалам. Специалисты выполнят проект и проведут предэксплуатационные испытания.
Испытание и проверка
Перед использованием молниезащиты необходимо проверить следующие элементы системы:
- Сварочные соединения на прочность. Проводится визуально или простукиванием молотком.
- Болтовые соединения и стяжки. Необходимо законтрогаить все соединения, особенно те, которые будут в земле или на крыше.
- Сопротивление заземлителя. Измеряется специальным прибором — измеритель сопротивления изоляции.
- Измеряются переходные сопротивления контактов и стыков измерителем сопротивления изоляции или омметром.
- Измерение сопротивления растекания тока измерителем сопротивления изоляции.
- Проверить на соответствие проектной документации.
- Надежность закрепления молниеприемника и промежуточных фиксаторов.
Рекомендуется перед весенне-летним периодом ежегодно проводить визуальную проверку системы на наличие повреждений и обрывов после зимних обледенений и ветров.
На защите от поражения электрическим током человека и безопасности жилья и электроприборов не стоит экономить средства. Лучший вариант — комплекс мер по предотвращению последствий и разрушений от попадания молний.
Молниезащита зданий, сооружений, оборудования и коммуникаций
Атмосферные явления с образованием молний, сопровождаемых яркими вспышками света, громом, называют грозами. Молнии – это грозовые разряды электричества, возникающие между облаками и Землей; внутри облаков.
Попадание молнии в дом
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%.
Виды систем молниезащиты
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.
Профессиональная установка систем молниезащиты по всей России
Быстрый расчет стоимости молниезащиты
ДАННАЯ СТОИМОСТЬ ЯВЛЯЕТСЯ ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ, НО МАКСИМАЛЬНО ПРИБЛИЖЕНА К РЕАЛЬНОЙ.
МЫ ПРЕДЛАГАЕМ ЧЕСТНЫЕ ЦЕНЫ И ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ РАСЧЕТ В ДЕТАЛЬНОЙ СМЕТЕ, ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ОБЪЕКТА.
Пришлите нам смету конкурента
и мы сделаем еще дешевле!
Средняя полоса России, куда входят Москва и Московская область, находится в умеренно-континентальном климате. В период с апреля по ноябрь нередки ливневые дожди с грозами и молнией, что создает высокий риск возникновения пожара от попадания электрического разряда в жилые и промышленные строения. Чтобы этого избежать, для каждого объекта необходимо устройство молниезащиты.
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.
Основные элементы молниезащиты
- молниеприемники труб различного назначения (дымоходные, вертиляционные)
- молниеприемники защитного угла (по краям конька)
- молниеприемник на коньке здания
- крепления и соединения для молниеприемников
- токоотводы по фасаду или водосточным трубам
- минимум 2 очага заземления.
Молниезащита частного дома
Конструкции для защиты зданий от удара молнии бывают активные и пассивные. Активная защита притягивает разряд, при этом снижая риски прямого попадания молнии в постройку. Пассивная конструкция становится надежным барьером при случайном попадании, но не провоцирует удар. Данный вариант часто применяют для организации системы молниезащиты в частном доме или даче.
Стандартный комплект молниезащиты состоит из трех основных элементов: молниеприемник, токоотвод, заземлитель.
Молниеприемник — это прибор, который захватывает разряд и передает его в токоотвод. Элемент изготавливается из стали, алюминия или цинка, и устанавливается на крышу здания.
Токоотвод — является проводником тока от приемника к заземлителю. Располагается на фасаде здания или по сточных трубам.
Заземлитель — комплекс элементов, соприкасающихся с землей и выводящих напряжение в грунт.
Монтаж молниезащиты должен осуществляться согласно требованиям ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010, ГОСТ Р МЭК 62305-2-201, инструкций РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003. Соблюдение обозначенных в документах параметров гарантирует надежную защиту строений от последствий удара молнии. Чтобы соблюсти все необходимые условия, лучше обратиться к специалистам в данной сфере.
Молниезащита промышленных зданий
Все объекты промышленного назначения делятся на три категории опасности. От этого зависит возводимый уровень устройства молниезащиты здания.
1 категория — объекты, на территории которых находятся взрывчатые вещества класса B1 и B2, электрические станции. Такие здания нуждаются в максимальной защите от прямого удара и статического электричества.
2 категория — сооружения, где присутствуют химические взрывоопасные элементы, кроме выше обозначенных. Здесь необходима защита от прямого разряда молнии.
3 категория — остальные строения, не вошедшие в первые две группы.
Промышленная молниезащита во многом зависит от специфики объектов и их элементов: наличии высотных труб, открытых установок, буровых или водонапорных вышек и т.д. Для проектирования и монтажа защитной системы необходимо обратиться к профессионалам, которые разработают эффективную конструкцию согласно установленным нормативам.
Какие воздействия оказывает молния на незащищенные объекты?
Напряжение при ударе молнии может достигать 1000 кВ, что несет разрушительные последствия. Прямое попадание становится причиной взрывов, возгорания, гибели людей. Поэтому установка молниезащиты и заземления необходимы для каждого строения: от небольших дачных домов до масштабных промышленных предприятий.
Молния несет целый перечень серьезных негативных последствий для человека и зданий.
- Действие электромагнитного поля наносит существенный вред внутренним системам организма: нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной.
- Тепловая реакция тока нагревает поверхности здания и становится причиной пожара.
- Электродинамическое влияние повреждает электропроводку, деформирует изоляцию.
- Искровые разряды наносят ожоги, повреждает внутренние органы человека, в половине случаев приводят к гибели.
- Сильный скачок напряжения выводит из строя электрооборудование, провоцирует короткое замыкание, в следствие чего возникает возгорание.
При самостоятельной установке оборудования для отведения и нейтрализации удара молнии есть вероятность допустить ошибку, которая приведет к губительным последствиям. Поэтому лучше обратиться к профессионалам, осуществляющим данные работы согласно утвержденной инструкции по молниезащите. Такой подход обеспечит безопасность людей и зданий во время опасных атмосферных явлений.
Цена молниезащиты
От чего зависит стоимость молниезащиты:
- размеров здания
- материал молниеотвода (оцинк. , медь)
- материал кровли
- наличия дымохода, труб, антенн
- индивидуальных особенностей здания
Молниезащита зданий и сооружений обеспечивается путем создания низкоомной электрической цепи между верхней точкой объекта защиты и землей, путем применения специальных токопроводящих инженерных крепежных элементов, что в совокупности позволяет принять удар молнии и отвезти без последствий ток молнии в землю.
Окончательная сумма рассчитывается после выезда специалиста на объект и составления сметы. Чтобы узнать цену молниезащиты для вашего строения, позвоните консультанту и назначьте дату осмотра здания.
Молниезащита и заземление. Молниезащита зданий. Активная молниезащита
Грозовые разряды, попадая в любые строения или в возвышающиеся объекты, создают перенапряжение и выводят из строя электрические сети и приборы. Наибольший ущерб зданию может принести непосредственное попадание молнии в конкретный объект. Это приведёт не только к пожару, но и частичному разрушению.
Наша электролаборатория успешно справляется с услугой по проверке молниезащиты зданий и сооружений, так как оснащена необходимым набором технических средств. Высококлассные специалисты проверят защищённость ваших объектов и выполнят весь комплекс измерительных работ.
Молниезащита – направлена на обеспечение безопасности граждан, сохранности жилых и производственных зданий. Она гарантированно защищает от возгорания и разрушения объектов.
Проверка молниезащиты — важный элемент любого строительства и будет направлена на обследование и исключение воздействия грозового разряда по трём основным направлениям:
- первое что попадает под удар молнии это крыша любого строения, что может привести не только к возгоранию объекта, но и его разрушению от ударной волны;
- при этом, используя проводку, импульс грозы попадает внутрь здания, выводя из строя всё на своем пути и, может привести к серьезным травмам непосредственно человека;
- попадание разряда в землю возле объекта любым доступным способом может создать напряжение на нулевом проводе и привести к выводу техники и приборов из строя.
Специалистами будет проведён осмотр молниезащиты внешних и внутренних систем, так как каждая система имеет свои технические параметры и назначения, а их применение носит комплексный характер. Проверка устройств молниезащиты направлена на оценку состояния молниеприёмников, токоотводящей сети и заземления. При оценке внутренних систем защиты будет проверена система уравнивания потенциалов и устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Принятые меры позволят исключить поражение объекта грозовым разрядом.
Молниезащита зданий и сооружений
Молниезащита зданий предусматривает монтаж контура заземления, выполненного из стержней 14,2 мм х 1,5 м. Точки входа в землю, находятся под спуском токоотводов по стенам здания. Стержни заземления соединены между собою полосой 40х4 мм. На стенах здания контактные спуски от молниеприёмников крепятся при помощи различных держателей. Крепления применяются в зависимости от материала фасада. Держатель токоотвода не должен подвергаться коррозии, и не терять свойства более 30 лет.
Молниезащита сооружений из железобетона с армированием и имеющим класс опасности требует повышенного внимания при строительстве и эксплуатации. Прямое попадание удара молнии может вызвать частичное или полное механическое разрушение кирпичных зданий, бетонных и железобетонных сооружений. Опыты подтверждают, что импульсные токи полностью разрушают напряжённую арматуру.
На практике используются два основных типа оборудования. Это тросовые неизолированные и стержневые молниеотводы. Исходя из формы и конструкции объекта, молниезащита зданий и сооружений подбирается персонально. При строительстве объектов ввод в здание всех токоподводящих сетей напряжением до 1000 В выполняется кабелем. Каждый молниеотвод соединяется с контуром заземления двумя токоотводами. Показатели импульсного сопротивления элементов заземления должна соответствовать категорийности объекта. При ширине здания более 100 метров укладываются горизонтальные электроды с расчётным сечением.
Значительно повышает безопасность и эффективность работы молниезащиты активный молниеприёмник. При приближении грозы специальные конденсаторы накапливают заряд до 200 000 вольт, образуется напряжённость, которая притягивает разряд молнии. Установка активизирует грозовой потенциал тучи и исключает повторение грозового удара в защищаемое строение. Применение активной молниезащиты обеспечивает безопасность на большой территории.
Молниезащита и заземление проектируется и строится с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей объекта, интенсивности грозовой активности в регионе. В настоящее время все сооружения разделены на 3 категории, в зависимости от предъявляемых требований к защите от опасного воздействия грозовых разрядов в атмосфере.
Молниезащита АЗС
АЗС относится к объектам повышенной опасности. Нормативы определяют установку молниезащиты II категории, что позволит обезопасить их от воздействия прямых грозовых ударов молнии и от вторичных проявлений.
Молниезащита АЗС выполняется 2 способами – внешней и внутренней системами.
Внешняя молниезащита предусматривает установку стержневых или тросовых молниеотводов, которые обязательно устанавливаются рядом с резервуарами, наливным оборудованием и топливораздаточной аппаратурой. При этом соблюдаются места установки и требования к размерным характеристикам. Внутренняя система обеспечивает защиту электрического оборудования от повышения напряжения в сети, вызванное зарядами молнии. В конструкцию внутренней защиты входят токоотводы и заземление, обеспечивающее отвод и рассеивание статического заряда в земле. К основным требованиям организации систем молниезащиты АЗС относятся:
- все соединения производятся сваркой;
- токоотводы, расположенные на поверхности, окрашивают в черный цвет, кроме контактных соединений;
- проводится экранированная защита оптоволоконных кабелей.
Конструкция и определения элементов молниезащиты
На плоских крышах зданий монтируется молниеприёмная сетка, которую изготавливают из проволоки, как правило оцинкованной, диаметром 10 мм или стальной полосы. Конструкция изготавливается под размер кровли, и процесс относится к разряду трудоёмких. Её можно монтировать и на скатах крыш по периметру. К молниеприёмной сетке присоединяются все элементы кровли, выступающие над плоскостью.
Одним из основных элементов защиты зданий от грозового разряда является молниеприёмники. Они отличаются по конструкции, процессу изготовления и применяемых материалов. Они могут быть стержневые, тросовые и сетчатые. Стержневые и тросовые применяются на двускатных простых и сложных крышах. На плоских крышах применяется сетчатый молниеприёмник, с минимальным шагом 10 метров. Стержневой громоотвод должен быть выше объекта, прочным и одновременно простым в монтаже. Тросовый молниеотвод изготавливается из стального оцинкованного многожильного троса расчётного сечения.
Молниеотвод — это технический элемент, конструктивно соединяющий молниеприёмник с элементами заземления. Он изготавливается из стальной проволоки диаметром 6 – 10 мм. Может применяться стальная полоса, а также квадратная или круглая труба, расчётного сечения. Важным условием этой цепи элементов является надежное соединение между собой. Для этого применяется сварка или болты.
Устройство защиты от импульсных перенапряжений – УЗИП
Чтобы обезопасить электросети от воздействия любых типов молний и повышенного напряжения применяется УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений. Устройство устанавливается на объектах любого назначения и применяется на низкой стороне распределительных систем.
В зависимости от текущей обстановки устанавливают один из типов:
- ограничитель перенапряжения сети – ОПС
- ограничитель импульсного напряжения – ОИН
Работа УЗИП основана на принципе применения резистора полупроводникового сопротивления. Работа устройства основана на двух видах защиты:
- при повышенном напряжении импульс направляется на землю — несимметричный
- при повышенном напряжении ток направляется на один из активных проводников (фаза, ноль) – симметричный
Рекомендуется применять комбинированные УЗИП, которые могут выполнять функции разрядника и ограничителя.