Молниеотводы и заземляющие устройства зданий и сооружений

Устройство и варианты исполнения молниезащиты зданий и сооружений

По официальной статистике ежедневно на планете возникает более 40000 гроз.

Учитывая распространение электронных систем и их уязвимость перед разрядами, молниезащита зданий и сооружений является одним из самых необходимых технических решений для любой категории объекта. О том, что это такое, какими бывают подобные системы и как на практике реализуются, пойдет речь далее.

ОГЛАВЛЕНИЕ

• Немного теории
• Воздействие на земные объекты
• Зона безопасности
• Классификация
• Нормативная база

Немного теории

Перед тем, как непосредственно углубиться в устройство, оборудование, правила установки, схемы монтажа, нормативы (ТКП, ВСН и т. п), неплохо было бы разобраться в особенностях процесса.

Процесс образования молний является одним из звеньев цепи круговорота воды в природы. Испаряясь вблизи нагретой солнцем земли, водяной пар насыщает нижние слои воздуха, которые постепенно поднимаются вверх за счет восходящих потоков.

При этом мелкие капли воды получают отрицательный заряд, а те, что крупнее – положительный.

Если рассматривать отдельно взятое дождевое облако, (которое может быть высотой до 5 км, не считая расстояния до земли), то крупные капли собираются в его вернем слое, а мелкие – в нижнем.

Не трудно догадаться, что это естественные условия для развития объемного заряда, который может иметь разный потенциал и знак в зависимости от расположения.

При этом напряженность возникает не только между разными частями облака или соседних облаков, но и с поверхностью земли: на возвышающихся объектах или при наличии условий для хорошей проводимости.

Воздействие на земные объекты

Как показывает теория и практика, во время удара молнии в сооружение или любой другой объект (например, дерево) сила проходящего тока достигает 100 и более тысяч ампер.

При этом плазма в зоне поражения разогревается до десятков тысяч градусов.

Очевидно, что прямое попадание такого разряда в одно из промышленных или жилых зданий, сооружений, инженерных конструкций приводит к их механическому и термическому разрушению.

Кроме того, даже на изолированных металлических элементах возникает большая электростатическая индукция.

Она может вызвать пробой на соседние узлы, на землю, элементы электроустановок.

Человек, находящийся вблизи или на земле, может получить смертельные электротермические травмы, ожоги разной степени.

Зона безопасности

Из теории известно, что разряд возникает между двумя точками, создающими наибольшую разницу потенциалов.

Но вот зоны, где находятся эти точки, могут быть достаточно большими и предугадать в какой их части возникнет пробой сложно.

Очевидно, если установить на промышленные или частные сооружения молниеотводы разной категории с заземляющими элементами, то на их острие возникнет точка высокой проводимости.

Чем выше располагается эта система, тем большую площадь или точнее зону она способна обезопасить. Размеры зоны определяются условным конусом высотой 0,92h (h – высота острия молниеприемников) и диаметром основания – 1,5h.

Если габариты здания вписываются в эту область, то они являются защищенными как минимум с 95% вероятностью.

В противном случае, в процессе проектирования придется использовать несколько стержневых или тросовых молниеотводов и молниеприемников с заземлением.

Выглядит это вариант следующим образом:

Все требования, рекомендации, разделение категорий объектов, варианты и схема исполнения, правила устройства находятся в руководящих документах (ТКП, ВСН, РД, ГОСТ и т. п).

Классификация

Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют «Экономитель энергии Electricity Saving Box». Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя.

Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

загрузка…

Все системы антигрозовой защиты сооружений делятся на два больших класса:

В первом случае речь идет о комплексе инженерных коммуникаций, устройство которых обеспечивает заблаговременный перехват разряда и безопасное перенаправление его в землю по молниеотводу.

Если проектирование и оборудование такой системы прошло в соответствии со всеми требованиями, то разряд без последствий для объекта и находящихся в нем людей, будет отведет в пояс заземления и рассеян.

На практике монтаж внешних элементов защиты осуществляться по схеме стержня, стержневой сетки или тросовой сетки:

Схема стержневой молниезащиты

Схема молниезащиты в виде стержневой сетки

Схема молниезащиты в виде троссовой сетки

В каждом конкретном случае набор и устройство инженерных коммуникаций может отличаться, но в общем случае состав такой системы содержит:

• Молниеотводы (молниеприемники, громоотводы). Элементы, принимающие на себя главный удар грозового разряда, улавливающие его;
• Токоотвод. Часть предыдущего элемента, необходимая для отвода тока к системе заземления;
• Заземляющие узлы. Сеть токопроводящих компонентов, которая имеет с землей, почвой прямой электроконтакт.

Отдельным видом внешней молниезащиты принято считать так называемые активные молниеприемники, монтаж которых ведется в соответствии с ТКП, ВСП и другими нормативами.

Внешние отличия от традиционной схемы заключаются в измененной, а точнее, дополненной концентрическими  элементами, конструкции стержня.

Подобные решения значительно сложнее и дороже обычных, а их эффективность вызывает постоянные прения на научной стезе.

Проектирование внутренней системы молниезащиты для сооружений предполагает монтаж защитного устройства (их совокупности) для электросети (проводка, потребители).

Называется такой прибор УЗИП. Он предотвращает возможные электромагнитные импульсы и исходящие от них перенапряжения.

Классификация  УЗИП выделяет два основных вида:

1. Тип 1. Устройства для защиты от электромагнитных волн с параметрами 10/350 мкс, обладающих огромной энергией;
2. Тип 2. Ориентирован на волны с характеристиками порядка 8/20 мкс.

Нормативная база

На территории СНГ, в том числе и России действует множество ведомственных, межведомственных, государственных, межгосударственных стандартов  по проектированию и монтажу молнеиприемников, молниеотводов, систем внутренней и внешней защиты. В РФ основными документами являются РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003, которые, по сути, являются инструкциями по устройству систем. Они действуют одновременно, вызывая иногда путаницу в вопросе приоритета.

Параллельно действуют еще несколько отраслевых стандартов, если так можно выразиться:

• ПУЭ 7 – требования к проектированию, проверке, монтажу, устройству электрических установок;
• ВСН 1-93 – ведомственная инструкция по составлению проекта систем противогрозовой защиты радиообъектов;
• ГОСТ Р 50571.28-2006 – оговаривает требования к электрическим объектам и узлам в сетях медучреждений.

В Республике Беларусь действует свод требований или технический кодекс ТКП 336-2011, оговаривающие особенности обустройства, монтажа молниеприемников, молниеотводов, заземляющих элементов промышленных и жилых сооружений.

Как можно судить по вышеизложенной информации, молниезащита зданий является критически важным этапом строительных работ. Ее проектирование, категория, варианты исполнения, устройство должно осуществляться в соответствии с требованиями руководящих документов (РД, СО, ГОСТ, ТКП и т. д).

Источник: http://ElectricVDele.ru/elektrobezopasnost/molniezashhita-zdanij-i-sooruzhenij.html

Расчет молниезащиты для частного дома

Узнав о той таинственной грозной силе, таящейся в облаках в виде непредсказуемых молний, ознакомившись с существующими возможностями защиты от них, необходимо получить практические сведения, чтобы самостоятельно оборудовать молниезащиту.

Местоположение дома

От расположения здания сильно зависит вероятность попадания в него молнии.

В случае если постройка стоит в низине, окружённая возвышающимися зданиями или другими высокими сооружениями типа промышленных труб, мачт и башен, то внешняя молниезащита данных объектов примет удар молнии на себя.

Окружающие дом деревья также могут выполнять функцию молниеотвода, но стример молнии может разветвиться между деревьями и домом, из-за большого электрического сопротивления древесины.

Но одиноко стоящий на горе дом будет являться самой вероятной мишенью для попадания молнии, и единственной гарантией безопасности будет правильный монтаж молниезащиты с верно рассчитанными параметрами.

Элементы внешней молниезащиты

Внешняя молниезащита имеет три компонента:

1. Молниеотвод, (молниеприемник) перехватывает молнию, принимая разряд;
2. Токоотвод, проводник, по которому ток протекает от молниеотвода к заземляющему устройству;
3. Заземляющее устройство (заземлитель), обеспечивающее растекание тока в земле.

Устройство молниезащиты

Поскольку молниеотвод принимает на себя грозный удар молнии и локализует прохождение стримера, то от его расчёта и правильной установки зависит вся защита дома целиком. Различают три вида молниеотводов:

1. стержневой;
2. тросовый;
3. сеточный.

Стрежневой одиночный молниеприемник

Изготавливается в виде цельнометаллического стержня или полой трубы. Устанавливают стержневой молниеприемник сбоку здания, или над крышей вертикально. Защищаемое пространство будет иметь форму кругового конуса высотой h0, радиусом r0, с вершиной на оси стержня.

Если высота молниеотвода h, то для h0= 0,7*h, r0 =0,6*h. То есть h = r0/0,6 (высота до 30 м). Если требуется иная высота, нужно воспользоваться таблицей:

таблица одиночного стержня

Образно говоря, дом должен поместиться в данный конус защиты:

Нужно выбрать r¬x, таким, чтобы края крыши за него не выступали за круг с данным радиусом. Для этого нужен план дома, или измерить его рулеткой и начертить чертёж. Таким образом, также будет найдено оптимальное местоположение молниеотвода на крыше.

Исходя из правила подобных треугольников, высота молниеотвода над плоскостью, в которой находятся крайние выступы крыши (h-hx)= r¬x/0,6.

Если крыша плоская, то высота стержня устанавливаемого молниеотвода hm= r¬x/0,6.

В ином случае, нужно измерить высоту hk конька крыши над полом чердака, тогда высота устанавливаемого стержня будет hm= r¬x /0,6 – hk.

Стержневой одиночный молниеприемник

Двойной стержневой молниеприемник

Если дом продолговатый, то расчётная высота мачты молниеотвода окажется слишком большой.

В этом случае применяют двойной молниеотвод, включающий установку двух стержней, причем длина L не должна превышать значение Lmax, указанное в таблице, иначе данные молниеотводы считаются одиночными. Если L< L¬c, то верхняя граница защиты не провисает, то есть hс= h0.

Двойной стержневой молниеприемник

Внешние полуконусы r0, h0 рассчитываются аналогично одиночному стержневому молниеотводу. Сужение поперечного сечения зоны защиты rcx на высоте hx < hc определяют по формуле:

Устройство двойного стержневого молниеприемника

Тросовый молниеприемник

Выполняется в виде троса с заземлением у каждого конца, натянутого над зданием между двумя заземлёнными отдельными металлическими опорами.

установка тросового молниеприменика

При невозможности обеспечить установку отдельных опор, допускается их монтаж на здании с использованием изоляторов.

Поперечное сечение стального троса должно быть 50 мм².

Из-за веса натягиваемого троса конструкция опор должна быть достаточно надёжной, чтобы выдерживать порывы ветра.

Расчёт данного молниеотвода идентичен, как и для одиночного стержневого молниеотвода, с той разницей, что между опорами, границами зоны защиты являются двускатные симметричные поверхности, образующие равнобедренный треугольник в вертикальном сечении.

Также используют двойной тросовый молниеотвод и молниезащиту тросом по периметру:

Молниеприемник по стандарту Международной Электротехнической Комиссии (МЭК)

В данных правилах IEK 61024-1-1, которые в некоторых случаях являются более требовательными, чем вышеописанные инструкции СО 153-34.21.122-2003, расчет различных типов молниеотводов для зданий высотой до 60 м производится:

1. Методом защитного угла α к вертикали молниеотвода в наивысшей его точке. При этом все элементы здания должны находиться в зоне защиты, образованной углом α. Применяется для небольших сооружений, имеющих простую форму;
2. Методом качения фиктивной сферы, при котором сфера с определённым радиусом, указанным в таблице, может соприкасаться только с землёй и молниеотводами, или с поверхностью, на которой установлена сетка в качестве молниеотвода.

Следует помнить, что в данном стандарте h – это высота молниеотвода над защищаемой поверхностью. Не допускается использовать метод защитного угла, если высота h превышает радиус фиктивной сферы.

Понятие фиктивная среда

Из данных рисунков становится понятным метод фиктивной сферы, который применяют для объектов сложных форм:

Применение сеточной молниезащиты для сложных геометрических объектов

Для подобных расчётов необходимо соответствующее программное обеспечение, хотя, если планируется молниезащита частного дома с применением металлической сетки в качестве молниеотвода, то данный способ расчёта будет весьма удобным, даже с использованием чертежа или эскиза, начертанного от руки.

Молниезащита здании с плоской крышей

Сеточный молниеотвод

Внешняя система молниезащиты, оборудованная сеткой в качестве молниеприемника, становится очень популярной из-за своей простоты и дешевизны и надёжности.

Таблица выбора шага сетки от разного размера крыш и угла наклона

При расчете необходимо соблюдать данные условия:

• Провода, образующие сварную сетку, должны проходить по краю крыши, особенно, если кровля выходит за габариты дома;
• Проводник сетки должен прокладываться по коньку, если наклон кровли превышает 1/10;
• Если боковые поверхности здания находятся на высоте, большей чем радиус сферы, то они защищаются сеткой или другими видами молниеотводов;
• Размеры ячеек сетки не должны превышать значений, указанных в вышеприведённой таблице;
• Необходимо, чтобы было как минимум два токоотвода от данной сетки. Как правило, токоотводы от сеток устанавливают по углах здания, таким образом обеспечивая дополнительную защиту;
• Никакие элементы зданий, особенно проводники не должны выступать за сетку. Если используются дымовые трубы или другие элементы, то они тоже оборудуются сеткой.
• Провода сетки, и токоотводы от неё должны прокладываться кратчайшим путём.

Металлическая крыша должна быть также заземлена, не может служить самостоятельным молниеотводом подобно металлической сетке, из-за малой толщины металла, который расплавится в месте удара молнии, что может вызвать пожар.

Сеточная молниезащита

Токоотвод

Все внешние системы молниезащиты имеют надёжное электрическое соединение с заземлением, чтобы мощный разряд молнии безопасно для окружающих вошёл в землю.

Проводник, при помощи которого выполняется данное соединение, называется токоотводом. Изготавливается токоотвод из металлического прутка или полосы. Подбирают сечение, исходя из применяемых металлов:

Крепиться токоотвод должен не ближе, чем на 10 см от горючих материалов стен при помощи изолированных кронштейнов, не допускается его прохождение внутри дома.

Заземляющее устройство

Обустраивая защиту от молнии, нужно помнить, что понятия: правильное заземление и правильная молниезащита – тождественны.

Не уделив надлежащего внимания заземляющему устройству, устанавливая молниеотводы, можно привлечь разряд молнии, пропустив его через конструкции здания, что может привести к трагедии.

Поэтому необходимо применить один из нижеприведённых заземлителей.

Выбор заземлителя для молниеприемника

Устанавливать устройства заземления нужно не ближе 2 м от фундамента здания и не ближе 5 м от входа в дом.

Для заземления молниезащиты допускается использовать все заземлители электроустановок, рекомендуемые ПУЭ, за исключением нулевых проводников воздушных линий, и только в случае полной уверенности в надёжности главной заземляющей шины, иначе возможен занос потенциала на провод PE домашней электросети.

Все соединения проводников, из которых состоит система молниезащиты, должны быть очень надёжными. Как правило, лучшая надёжность достигается при помощи сварки.

Источник: http://infoelectrik.ru/molniezashhita-i-zazemlenie/molniezashhita-doma.html

Молниезащита зданий и сооружений: виды, особенности, монтаж и проверка

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:

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:

1. 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.
2. Стабилизатор напряжения.
3. 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

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:

1. Сварочные соединения на прочность. Проводится визуально или простукиванием молотком.
2. Болтовые соединения и стяжки. Необходимо законтрогаить все соединения, особенно те, которые будут в земле или на крыше.
3. Сопротивление заземлителя. Измеряется специальным прибором — измеритель сопротивления изоляции.
4. Измеряются переходные сопротивления контактов и стыков измерителем сопротивления изоляции или омметром.
5. Измерение сопротивления растекания тока измерителем сопротивления изоляции.
6. Проверить на соответствие проектной документации.
7. 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 и сооружений: виды, особенности, монтаж и проверка

Источник: https://220.guru/electroprovodka/zazemlenie-molniezashhita/zashhita-ot-molnij-zdanij-i-sooruzhenij.html

Молниезащита зданий и сооружений

Потребность в наличии надежных комплексов молниезащиты зданий и сооружений проявилась в начале ХХ века. Именно в это время начался бурный рост промышленности, энергетических сетей.

Потребность в создании эффективных систем молниезащиты также актуальна и в наши дни. На нашей планете фиксируется порядка 45 000 гроз.

Это явление природы способно вывести из строя различные электрические приборы и машины, повредить сооружения, привести к пожарам. От разрядов молнии каждый год гибнут десятки тысяч людей.

Интенсивность грозовой деятельности

Одну из ключевых ролей при выборе защитных мер играет такой параметр, как среднегодовая продолжительность гроз (ее измеряют в часах). Этот параметр можно найти на карте, на которой показана средняя за год продолжительность гроз в часах.

В некоторых регионах созданы карты средней продолжительностью гроз, с характерными именно для этого региона данными. Кроме того, наблюдения ведут метеорологические станции. Поэтому достаточно обратиться на ближайшую станцию и запросить данные о продолжительности гроз за последние 10 лет.

Похожее:   Лампы для теплицы: какие выбрать?

На основании среднегодовой продолжительности можно рассчитать, какое количество ударов молнии в объект можно ожидать в том или ином районе.

Для этого существуют специальные формулы, которые позволяют рассчитать вероятное число попаданий в сосредоточенные объекты – башни, трубы, сооружения обыкновенной прямоугольной формы.

При проведении расчетов учитывают размеры здания и среднегодовое количество попаданий разряда в 1 кв. м в том месте, где оно находится.

Элементы системы

Чтобы обеспечить безопасность людей и материальных ценностей, включая здания, сооружения, технику, оборудование и пр. от последствий воздействия электрического разряда, применяют специально разработанные системы — комплекс инженерных решений и особых технологических устройств.

Полный набор защитных мер включает две системы – внешнюю и внутреннюю. Первая предназначена для обеспечения от прямых попаданий разрядов, вторая — для предупреждения сопутствующих разряду наводок и импульсных перенапряжений.

Внешняя система принимает разряд на себя, таким образом, снижая вероятность его попадания в защищаемый объект. В нее входят:

1. Молниеприемник, его иногда называют громоотводом. Он обеспечивает перехват электрического разряда.

   Принцип его работы очень прост. Молния всегда бьет по высоким конструкциям. То есть если защищаемый объект расположен в непосредственной близости от молниеотвода, то, скорее всего, он не пострадает.

   Устройством обеспечивается зона защиты одиночного объекта.

2. Токоотвод – он предназначен для отвода тока на заземление. Обычно его изготавливают из проволоки или плоской медной полоски.

3. Заземлитель – это устройство, которое отводит до половины тока молнии, протекшего по токоотводу. Оставшийся распределяется между коммуникациями возле сооружения.

   В качестве заземлителей могут быть использованы устройства с разными размерами и формами, которые обязательно погружаются в грунт. Все эти параметры регламентируются законодательством.

Внешнюю систему можно установить как на объекте, так и изолированно. Это может быть группа отдельно расположенных молниеотводов или другие объекты, которые могут исполнить его роль.

Внутренняя защита состоит из набора устройств, ограждающих от импульсных перенапряжений и исполняющих роль ограничителя магнитного и электрического полей, возникающих при ударе молнии.

Благодаря этому осуществляется защита оборудования различного назначения, установленного внутри здания.

Типы громоотводов

Молниезащита должна быть организована с максимальным использованием при этом при этом природные молниеотводы. Если эта задача невыполнима, ее увязывают в единое целое с установленными громоотводами.

Это устройство отличается простотой конструкции, оно не нуждается в каком-либо техническом обслуживании, однако надежно ограждает от прямых ударов молнии.

Благодаря этому пассивные системы больше всего распространены в практической деятельности.

Существует три типа молниеприемников пассивного типа, с помощью которых обеспечивается молниезащита зданий:

• стержневые (мачтовые);
• тросовые;
• сетчатые.

Металлические конструкции молниеприемников изготавливают из алюминиевых или медных сплавов, нержавейки или оцинкованной стали.

Мачтовый молниеприемник — это вертикально установленная конструкция, от 1 до 20 м в высоту. Его устанавливают или на крыше объекта, или в непосредственной близости от нее.

От мачты отходят два токоотвода.

При монтаже на крыше заземляющее устройство должно быть выполнено в виде горизонтального контура с усилением вертикально установленными заземлителями в точка спуска тока.

Заземлитель отдельно стоящих молниеотводов образуют направленные вверх заземлители, которые связаны между собой в виде куриной лапки.

При помощи стержневых молниеотводов можно обеспечить защиту строений небольших размеров.

Тросовый молниеприемник – две мачты, соединенные между собой тросом, в окончании которого монтируются заземлители типа «куриная лапка». В этом случае разряды молнии уходят в грунт довольно далеко от объекта.

Использование тросовых молниеотводов позволяет обеспечить безопасность строений небольшого размера. Эти молниеприемники выпускают трех типов – одиночные, двойные и многократные.

С их помощью создаются зоны защиты для крупных зданий или нескольких сооружений, которые занимают большую территорию. Тросовые молниеприемники применяют для защиты воздушной линии электропередачи.

Молниеприемная сетка.

Она монтируется на крышу здания, которое предполагается защищать. Шаг ячейки — 5х5…20х20 мм. Сеть укладывают в зависимости от степеней огнестойкости использованных материалов — сразу на крышу либо, если материалы негорючие, под слой утеплителя.

Токоотводящие устройства устанавливают по периметру с шагом от 10 до 25 м. Метод крепления молниеприемной сетки к поверхности крыши зависит от вида кровли.

При правильном монтаже и соблюдении мер предосторожности можно обеспечить надежную защиту зданий, сооружений, техники и, конечно, людей от воздействия ударов молнии.

Источник: https://pauk.top/molniezaschita-zdaniy-i-sooruzheniy.html

Рд 34.21.122-87 «инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений»

ИНСТРУКЦИЯ
ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

РД 34.21.122-87

Москва ГНИЭИ им. Кржижановского, 1987 г.

Москва ГОСЭНЕРГОНАДЗОР 1995 г.

Смотри Разъяснение Управления по надзору в электроэнергетике Ростехнадзора о совместном применении «Инструкции по молниезащите зданий и сооружений» (РД 34.21.122-87) и «Инструкции по молниезащите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО 153-34.21.122-2003)

Разработчик Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г.М. Кржижановского

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

Инструкция устанавливает комплекс мероприятий и устройств для обеспечения безопасности людей (сельскохозяйственных животных), предохранения зданий, сооружений, оборудования и материалов от взрывов, пожаров, разрушений при воздействии молнии. Инструкция обязательна для всех министерств и ведомств.

Предназначена для специалистов, проектирующих здания и сооружения.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Требования настоящей Инструкции обязательны для выполнения всеми министерствами и ведомствами.

Инструкция устанавливает необходимый комплекс мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей (сельскохозяйственных животных), предохранения зданий, сооружений, оборудования и материалов от взрывов, пожаров и разрушений, возможных при воздействиях молнии.

Инструкция должна соблюдаться при разработке проектов зданий и сооружений.

Инструкция не распространяется на проектирование и устройство молниезащиты линий электропередачи, электрической части электростанций и подстанций, контактных сетей, радио- и телевизионных антенн, телеграфных, телефонных и радиотрансляционных линий, а также зданий и сооружений, эксплуатация которых связана с применением, производством или хранением пороха и взрывчатых веществ.

Настоящая Инструкция регламентирует мероприятия по молниезащите, выполняемые при строительстве, и не исключает использования дополнительных средств молниезащиты внутри здания и сооружения при проведении реконструкции или установке дополнительного технологического или электрического оборудования.

При разработке проектов зданий и сооружений помимо требований Инструкции должны быть учтены требования к выполнению молниезащиты других действующих норм, правил, инструкций, государственных стандартов.

С введением в действие настоящей Инструкции утрачивает силу «Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений» СН 305-77.

ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ (РД 34.21.122-87)1

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. В соответствии с назначением зданий и сооружений необходимость выполнения молниезащиты и ее категория, а при использовании стержневых и тросовых молниеотводов — тип зоны защиты определяются по табл.

1 в зависимости от среднегодовой продолжительности гроз в месте нахождения здания или сооружения, а также от ожидаемого количества поражений его молнией в год.

Устройство молниезащиты обязательно при одновременном выполнении условий, записанных в графах 3 и 4 табл. 1.

Оценка среднегодовой продолжительности гроз и ожидаемого количества поражений молнией зданий или сооружений производится согласно приложению 2; построение зон защиты различных типов — согласно приложению 3.

___________

1 Настоящая Инструкция разработана Государственным научно-исследовательским энергетическим институтом им. Г.М.

Кржижановского Минэнерго СССР, согласована с Госстроем СССР (письмо № АЧ-3945-8 от 30 июля 1987 г.) и утверждена Главтехуправлением Минэнерго СССР.

С введением в действие настоящей Инструкции утрачивает силу «Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений» СН 305-77.

Таблица I

№ пп.	Здания и сооружения	Местоположение	Тип зоны защиты при использовании стержневых и тросовых молниеотводов	Категория молниезащиты
1	2	3	4	5
1	Здания и сооружения или их части, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов В-I и В-II	На всей территории СССР	А	I
2	То же классов В-Iа, В-Iб, В-IIа	В местностях со средней продолжительностью гроз 10 ч в год и более	При ожидаемом количестве поражений молнией в год здания или сооружения N

Источник: https://files.stroyinf.ru/Data1/2/2794/

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.

Молниезащита многоэтажных домов и других зданий

Привычным, обыденным и в то же время поистине страшным явлением природы является молния. Одновременно на всей планете может существовать до нескольких тысяч таких разрядов.

Средняя их сила – 100 тысяч ампер, однако, в некоторых случаях она возрастает до 200 тысяч! Удар такого разряда, пришедшийся на крышу многоэтажного здания, практически наверняка вызовет пожар.

Молниезащита на крыше здания

Притянутый металлическим предметом, например, антенной, какими испещрены все крыши многоэтажных домов, он разогревает этот предмет до огромной температуры.

И от него может вспыхнуть как рубероидная кровля, так и деревянные стропила. Даже если пожара не произойдет, импульс такой силы легко может вывести из строя проводку, а также сжечь бытовую технику и тонкую электронику.

Именно поэтому молниезащита зданий и сооружений является очень востребованной и актуальной услугой.

В каких случаях нужна молниезащита

Вообще, важность молниезащиты сложно переоценить. С одной стороны, все необходимое оборудование стоит сравнительно недорого, а на монтаж уходит всего один-два дня.

С другой – она обеспечивает надежную защиту от ударов молнии, а, значит, предотвращает пожары и поломку бытовой техники.

Но все же многие люди даже не задумываются о том, что каждый многоквартирный жилой дом нуждается в защите от электрических разрядов.

Одни считают, что вероятность поражения молнией слишком мала, а другие просто не догадываются о последствиях. Поэтому стоит разобраться, в каких случаях необходима установка молниезащиты, а в каких можно обходиться без нее.

Если поблизости, на расстоянии не более 100 метров от вашего дома расположен другой дом, высота которого на 2-3 этажа больше, о молниезащите можно не задумываться: почти наверняка появившаяся поблизости молния ударит именно в него.

И вот жильцам из этого дома вовсе не помешало бы задуматься о соответствующей защите.

Некоторые обыватели считают, что если крыша дома покрыта металлочерепицей или профнастилом, то им не нужно бояться молнии: большая площадь металлической кровли обеспечивает безопасное распространение разряда. На самом деле это не так. Даже кровля площадью в несколько сотен квадратных метров при попадании молнии разогревается до очень высокой температуры.

Последствия от попадания молнии в крышу дома

Этого вполне достаточно, чтобы деревянные стропила, на которые чаще всего укладывается металлическая кровля, вспыхнули, и начался пожар.

Особенно подвержены ударам молнии высокие дома (уровень – не менее 30 метров), расположенные вдали от основного жилого массива. Именно они чаще всего повреждаются в результате грозовой активности.

Если ваша дача расположена также далеко от других построек или стоит на самой окраине, то лучше установить в доме громоотвод.

Что нужно знать о категориях молниезащиты

Специалисты уже давно разработали определенную классификацию зданий, нуждающихся в молниезащите. И все здания условно разделены на несколько категорий:

1. I категория молниезащиты. Сюда относится часть промышленных зданий и объектов, в которых ведутся работы с взрывоопасными или легковоспламеняющимися материалами.
2. II категория молниезащиты. Сюда можно отнести склады топлива, ГСМ, аммиачные холодильники, комбикормовые и мукомольные цеха.
3. III категория молниезащиты. Именно она наиболее распространена. К этой категории молниезащиты относятся детские сады, больницы, школы, ясли, силосные башни, трубы промышленных предприятий и котельных, а также отдельно стоящие дома, если их высота составляет 30 метров и более.

Здания, которые не попадают ни в одну из этих категорий, принято считать условно безопасными. Увы, как показывает практика, удары молний хоть и редко, но приходятся и на их долю.

Проектирование молниезащиты зданий и сооружений

Гроза несет огромный разрушительный потенциал, обезопасить воздействия которого можно путем точных инженерных решений.

С другой стороны, молниезащита зданий и сооружений, которая строится без учета расчетных параметров, не обеспечит своих функций и может стать непосредственной причиной аварийных ситуаций.

Проектирование молниезащиты

О разрушительных действиях молний

Видимой частью проявления молнии является прямой удар, который расщепляет вековые стволы деревьев, оплавляет металлические конструкции и является причиной возгорания.

Невидимые, но не менее опасные вторичные проявления молнии, такие как наведенные токи и появление высокого потенциала, визуально не проявляется, но не становятся менее опасными, поскольку разрушения, вызванные этими факторами, носят массовый характер.

Токи, вызванные грозовыми электромагнитными полями, являются причиной выхода со строя различных электроприборов.

Наведенные токи и занос высокого потенциала, вызывают искрение, особо опасное в помещениях с взрывоопасной концентрацией взрывчатых веществ.

При наличии дорогостоящего электрооборудования, ущерб от молнии будет значительным.

Некоторые критерии расчета защиты

1) Годовой показатель ожидаемого количества поражений молнией. Рассчитывается по эмпирической формуле, в которой задаются геометрические параметры защищаемого объекта и статистические данные среднегодового числа ударов молнии на площади в 1 кв. км.

2) Уровень молниезащиты зданий и сооружений определяется нормативными документами. Защитой от прямых попаданий и появления высоких потенциалов оборудуются строения I, II и III категорий.

Здания I и II категорий, имеющие помещения с взрывоопасной атмосферой, дополнительно защищаются от наведенных токов, вызываемых грозовыми разрядами.

3) Надежность защиты. Регламентируется нормами инструкций не менее 99,5% для зоны А и 95% для зоны Б.

Расчет молниезащиты

Вывод

Расчет молниезащиты зданий и сооружений различного назначения, независимо от сложности объекта и характера производства, выполняется в соответствие с нормативными документами.

Применение расчетных методов позволит с большой степенью вероятности обезопасить строения от природных катаклизмов.

Разрабатывается как на стадии проектной так и рабочей документации.

Ответы на вопросы по молниезащите зданий и сооружений

В многоквартирном здании из монолитного железобетона высотой 92 метра в качестве контура заземления использован естественный заземлитель – проваренная арматура фундамента.

Как спуски использована арматура монолитного железобетона, проваренная на всем протяжении, соединенная горизонтальными эквипотенциальными поясами через 20 метров.

Обязательны ли внешние молниеприемные пояса на фасаде здания (облицован гранитом)? Возможна ли установка активного молниеприемника, который будет использовать выполненную систему молниеотводов (спусков)?

В случае использования арматуры железобетонных конструкций здания в качестве токоотводов при соединении горизонтальных и вертикальных элементов арматуры сваркой, как указано в приведенном примере, дополнительное выполнение наружных токоотводов, в т.ч. горизонтальных соединительных поясов, не требуется (см. «Инструкцию по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО-153-34.21.122-2003), п. 3.2.2.5, последний абзац. – М.: Издательство МЭИ, 2004 г.).

Если внешний молниеприемник является готовым заводским изделием, его установка и присоединение к системе токоотводов выполняются в соответствии с инструкцией изготовителя молниеприемника. При этом проектом каркаса здания, используемого в качестве системы токоотводов, должны быть предусмотрены необходимые присоединительные выпуски и устройства.

Если внешний молниеприемник должен быть изготовлен и установлен в соответствии с проектной документацией на молниезащиту объекта, его конструкция, крепление и соединения должны соответствовать п. 3.2.4 Инструкции СО-153-34.21.122-2003 и п. 3 «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (РД 34.21.122-87).

В здании высотой 7 м стоят дизель-генераторы; крыша двухскатная из шифера, по коньку крыши проложен неизолированный провод. Выхлопная труба от дизелей имеет высоту 1 м над крышей. Требуется ли для такого сооружения выполнять молниезащиту (однотросовую или стержневую)?

Защита вращающихся машин от грозовых перенапряжений является обязательной.

Она выполняется на основе положений либо «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО 153-34.21.

122-2003), либо «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (РД 34.21.122-87).

Использование провода, проложенного по коньку крыши, в качестве молниеприемника не является достаточным, так как высшая точка молниеприемника (и тросового, и стержневого) должна находиться выше выхлопной трубы дизелей, чтобы защитить выхлопную трубу от прямого поражения молнией.

Вблизи выводов обмотки генератора или на сборных шинах следует устанавливать аппараты защиты от перенапряжений: нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН), вентильные разрядники, защитные емкости.

В настоящее время на нашем предприятии питание прожекторов, установленных на металлических мачтах, предназначенных для наружного освещения территории, выполнено кабельными линиями на тросовой подвеске от вводов осветительных сетей в здание. Прожекторные мачты оснащены молниеотводами.

Законно ли требование инспектора Ростехнадзора выполнить питание прожекторов кабелем с заземленной металлической оболочкой или в металлической трубе, проложенным в земле на протяжении не менее 10 м, в целях защиты питающей линии от грозовых перенапряжений (он ссылается на п. 6.3.

19 ПУЭ 6-го изд.)?

Источник: https://VolgaProekt.ru/uslugi/proektirovanie-i-raschet-molniezashhity-zdanij-i-sooruzhenij.html

Нормативы и стандарты в области молниезащиты

Необходимость обустройства качественных систем молниезащиты жилых и промышленных зданий особенно остро возникла в начале прошлого столетия во времена всеобщей индустриализации и электрификации, актуальна она и в настоящее время. Сегодня ежедневно на планете Земля наблюдается около 44-45 тысяч гроз, которые могут привести к выходу электроприборов из строя, повреждению целостности зданий и построек, пожарам и гибели людей.

Для создания работоспособных, эффективных и оптимальных для каждого объекта систем разработаны общепризнанные нормативы проектирования и организации молниезащиты. Существуют международные и отечественные стандарты и правила.

Кроме того, в России различают отраслевые и корпоративные стандарты (например, Газпрома, МОЭК и т.п.).

В основу всех норм, регламентирующих проектирование молниезащиты, положен многолетний опыт человечества по организации электробезопасности жилых домов и промышленных предприятий, а также особенности современных построек.

Российские нормативы в области молниезащиты

Создание отечественной нормативной базы по проектированию комплекса мер для обеспечения молниезащиты берет начало в 30-х годах минувшего века.

Первоначально были разработаны требования и правила для производственных зданий и сооружений, а также линий электропередач. В 50-х годах прошлого столетия эти требования начали использоваться для частных домов.

Позже с учетом многолетних наблюдений и исследований электромагнитной обстановки во время удара молнии на территории бывших союзных республик Министерство энергетики СССР ввело Инструкцию по обустройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87. Эта инструкция, как наследие, действует до сих пор. Однако она давно устарела, поэтому для создания современных систем громоотводов пользуются международными стандартами, установленными Международной электротехнической комиссией (МЭК) и российскими инструкциями более поздних редакций.

В России специалисты и сейчас для создания ряда мер молниезащиты ориентируются на требования и нормы, изложенные в советской инструкции РД 34.21.122-87 (скачать в pdf>>).

Данный норматив является первичным документом, на который опираются профессионалы при выборе схемы конструкции громоотводов на этапе проектирования зданий и сооружений.

Она дает толкование всех важных терминов и понятий, описывает требования к органзации защиты от молний и к конструкциям громоотводов, а также расчет молниеотводов. Именно она классифицирует здания и позволяет определить необходимый уровень защиты.

К недостатком РД 34.21.122-87относят отсутствие описаний нормативов по организации молниезащиты для склада взрывчатых веществ и пороха, а также в ней нет рекомендаций по выбору материалов для заземлений и т.д.

Дополнить и обновить положения советского документа попытались в «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО-153-34.21.122-2003 (скачать в pdf>>). Она включает нормы грозозащиты в коммуникациях.

Седьмая редакция ПУЭ (Правила устройства электроустановок 7-е издание, Главы 2.4, 2.5, 4.2) разработана с учетом всех видов и типов электрического оснащения и агрегатов.

В этом издании собраны все базовые требования электробезопасности и заземления, используемые при обустройстве защиты от удара молнией промышленных и бытовых объектов.

Подвести российские стандарты к мировым требованиям IEC в декабре 2011 года позволили первая и вторая часть ГОСТа Р МЭК 62305-1-2010 «Защита от молнии», а также ГОСТ Р 50571-4-44-2011 «2011 Электроустановки низковольтные.

Требования по обеспечению безопасности. Защита от скачков напряжения и электромагнитных помех» (действует с 01.07.2012).

Этот документ регламентирует основные нормы по организации безопасности низковольтных установок при появлении отклонений напряжения и электромагнитных помех. Этот стандарт не действует на системы распределения электричества населению, на промышленные объекты и на системы для генерирования и выдачи электроэнергии для них.

Требования к механизмам защиты электрических сетей и электрооборудования при прямом или косвенном влиянии грозовых или иных переходных перегрузок для коммутации к силовым цепям переменного тока (частотой 50 — 60 Гц), постоянного тока и к оснащению с номинальным напряжением до 1000 В (действующее значение) или 1500 В постоянного тока подробно изложены в ГОСТе Р 51992-2011 (МЭК 61643-1-2005) «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Технические требования и методы испытаний» (с 01.07.2012).

Принципы подбора, монтирования и координации устройств грозозащиты от импульсных перенапряжений, предназначенных для подсоединения к силовым цепям переменного тока (частотой 50-60 Гц) или постоянного тока и к оборудованию на номинальное напряжение до 1000 В (действующее значение) переменного тока или 1500 В постоянного тока описаны в ГОСТ Р МЭК 61643-12-2011 «Устройства защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Принципы выбора и использования» (с 01.01.2013).

Все основные требования при прямом или косвенном воздействии грозовых или прочих переходных перенапряжений к устройствам для защиты телекоммуникационных и сигнализационных сетей с обозначенными напряжениями системы до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока регламентируются ГОСТом Р 54986-2012 (МЭК 61643-21: 2009) «Устройства защиты от импульсных перенапряжений низковольтные. Часть 21. УЗИП для систем телекоммуникации и сигнализации (информационных систем). Требования к работоспособности и методы испытаний» (с 01.07.2013).

Группа стандартов МЭК (IEC) и их связь

Развитие науки и электротехники не стоит на месте. Наиболее полно, детально и качественно современные мероприятия по грозозащите отображены во всемирных нормативах МЭК «Защита от воздействия молнии МЭК 62305:2010».

Стандарт «Защита от воздействия молнии МЭК 62305:2010» определяет базовые правила защиты от порчи молнией любых построек, живущих в них животных и людей, разных инженерных коммуникаций и систем и иных конструкций относящихся к ним, кроме железнодорожной системы, автотранспорта, воздушных и водных транспортных средств, подземных трубопроводов повышенного давления и т.п.

Нормативы МЭК включают стандарт, определяющий общие положения и описывающий потенциально возможные последствия и опасность молний 62305-1.

Потребность организации защиты определяется в соответствии с системой расчета риска и с учетом материального эффекта от установки мер защиты от ударов молнии описывает стандарт 62305-2.

Третья часть МЭК 62305:2010 посвящена описанию мер безопасности, требуемых для снижения показателей аварий в постройках и сведения к минимуму уровня опасности для жизни и здоровья людей, находящихся внутри.

В четвертой части данного стандарта описан комплекс мер для понижения числа отказов электросистем, приборов и устройств внутри зданий.

Взаимосвязь группы правил МЭК 62305:2010 определяется уровнем опасности поражения молнией объекта и риском возникновения возможных повреждений.

При повышенном риске прямого попадания молнии и необходимости обустройства внешней защиты от прямых ее ударов в строения пользуются требованиями стандарта 62305-3:2010.

При повышенной опасности поражения электрооборудования и порчи электросетей от вторичного воздействия молнии актуален стандарт 62305-4:2010.

Сравнение отечественных стандартов и МЭК

Современные специалисты, занимающиеся вопросами проектировки и создания молниезащиты современных построек любого назначения, отмечают, что требования МЭК гораздо строже в сравнении с инструкцией советских времен и даже более поздними российскими изданиями ГОСТов. Как правило, если российские Инструкции не дают полный объем необходимой информации для правильного и эффективного создания защиты от молний, профессионалы используют признанные в мире стандарты МЭК.

Наиболее ярким отличием, например инструкции РД 34.21.

122-87 от норм IEC при создании внешней защиты является, отсутствие подробного описания организации молниеприемной сети для сложных рельефных крыш, а также отсутствие рекомендаций по рекомендуемым к использованию материалов для заземлений и т.д.

При обустройстве внутренней системы защиты стандарты МЭК детально описывают применение разрядников без искровых промежутков для предотвращения пожаров, выхода из строя бытовой техники, промышленного оборудования и внутренних сетей.

Более подробно о сравнении стандартов IEC и DIN и отчественных нормативов читайте в статье «Анализ нормативно-технического обеспечения молниезащиты».

Еще раз коротко самое главное о стандартизации.

Состав системы молниезащиты по стандартам IEC (МЭК)

Кратко о том, что входит в состав комплекса мероприятий по защите от молний и гроз по мнению Международной электротехнической комиссии, а также взаимосвязанные решения в области внешней и внутренней молниезащиты. 

Требования к элементам внешней молниезащиты

Какие испытания проходят элементы молниеприемные системы, соединительные компоненты, проводники, заземляющие электроды? Описание методик проверки, имитирующих воздействие естественных атмосферных условий и воздействие коррозии на компоненты.

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

Рд 34.21.122-87 инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений

ИНСТРУКЦИЯ
ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

РД 34.21.122-87

Москва ГНИЭИ им. Кржижановского, 1987 г.

Москва ГОСЭНЕРГОНАДЗОР 1995 г.

Смотри Разъяснение Управления по надзору в электроэнергетике Ростехнадзора о совместном применении «Инструкции по молниезащите зданий и сооружений» (РД 34.21.122-87) и «Инструкции по молниезащите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО 153-34.21.122-2003)

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ2. ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ3. КОНСТРУКЦИИ МОЛНИЕОТВОДОВПРИЛОЖЕНИЕ 1 ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫПРИЛОЖЕНИЕ 2 ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕНСИВНОСТИ ГРОЗОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ГРОЗОПОРАЖАЕМОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙПРИЛОЖЕНИЕ 3 ЗОНЫ ЗАЩИТЫ МОЛНИЕОТВОДОВПОСОБИЕ К «ИНСТРУКЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ»1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЗРЯДАХ МОЛНИИ И ИХ ПАРАМЕТРАХ2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРОЗОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ3. КОЛИЧЕСТВО ПОРАЖЕНИЙ МОЛНИЕЙ НАЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ4. ОПАСНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ МОЛНИИ5. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАЩИЩАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ6. СРЕДСТВА И СПОСОБЫ МОЛНИЕЗАЩИТЫ7. ЗАЩИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ И ЗОНЫ ЗАЩИТЫ МОЛНИЕОТВОДОВ8. ПОДХОД К НОРМИРОВАНИЮ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ МОЛНИЕЗАЩИТЫ9. ПРИМЕРЫ ИСПОЛНЕНИЯ МОЛНИЕЗАЩИТЫ РАЗЛИЧНЫХ ОБЪЕКТОВ

Разработчик Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г.М. Кржижановского

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

Инструкция устанавливает комплекс мероприятий и устройств для обеспечения безопасности людей (сельскохозяйственных животных), предохранения зданий, сооружений, оборудования и материалов от взрывов, пожаров, разрушений при воздействии молнии. Инструкция обязательна для всех министерств и ведомств.

Предназначена для специалистов, проектирующих здания и сооружения.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Требования настоящей Инструкции обязательны для выполнения всеми министерствами и ведомствами.

Инструкция устанавливает необходимый комплекс мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей (сельскохозяйственных животных), предохранения зданий, сооружений, оборудования и материалов от взрывов, пожаров и разрушений, возможных при воздействиях молнии.

Инструкция должна соблюдаться при разработке проектов зданий и сооружений.

Инструкция не распространяется на проектирование и устройство молниезащиты линий электропередачи, электрической части электростанций и подстанций, контактных сетей, радио- и телевизионных антенн, телеграфных, телефонных и радиотрансляционных линий, а также зданий и сооружений, эксплуатация которых связана с применением, производством или хранением пороха и взрывчатых веществ.

Настоящая Инструкция регламентирует мероприятия по молниезащите, выполняемые при строительстве, и не исключает использования дополнительных средств молниезащиты внутри здания и сооружения при проведении реконструкции или установке дополнительного технологического или электрического оборудования.

При разработке проектов зданий и сооружений помимо требований Инструкции должны быть учтены требования к выполнению молниезащиты других действующих норм, правил, инструкций, государственных стандартов.

С введением в действие настоящей Инструкции утрачивает силу «Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений» СН 305-77.

ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ (РД 34.21.122-87) 1

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. В соответствии с назначением зданий и сооружений необходимость выполнения молниезащиты и ее категория, а при использовании стержневых и тросовых молниеотводов — тип зоны защиты определяются по табл.

1 в зависимости от среднегодовой продолжительности гроз в месте нахождения здания или сооружения, а также от ожидаемого количества поражений его молнией в год.

Устройство молниезащиты обязательно при одновременном выполнении условий, записанных в графах 3 и 4 табл. 1.

Оценка среднегодовой продолжительности гроз и ожидаемого количества поражений молнией зданий или сооружений производится согласно приложению 2; построение зон защиты различных типов — согласно приложению 3.

___________

1 Настоящая Инструкция разработана Государственным научно-исследовательским энергетическим институтом им. Г.М.

Кржижановского Минэнерго СССР, согласована с Госстроем СССР (письмо № АЧ-3945-8 от 30 июля 1987 г.) и утверждена Главтехуправлением Минэнерго СССР.

С введением в действие настоящей Инструкции утрачивает силу «Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений» СН 305-77.

Таблица I

№ пп.	Здания и сооружения	Местоположение	Тип зоны защиты при использовании стержневых и тросовых молниеотводов	Категория молниезащиты
1	2	3	4	5
1	Здания и сооружения или их части, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов В- I и В-II	На всей территории СССР	А	I
2	То же классов В-Iа, В-Iб, В-IIа	В местностях со средней продолжительностью гроз 10 ч в год и более	При ожидаемом количестве поражений молнией в год здания или сооружения N

Источник: https://znaytovar.ru/gost/2/RD_342112287_Instrukciya_po_us.html

Устройство и варианты систем молнезащиты зданий и сооружений

Многие люди, слабо разбирающиеся в электричестве, не придают особого внимания устройству молниезащиты и заземлению.

Но на самом деле это один из важнейших факторов безопасности сооружений, поэтому нужно создавать эти системы с особой тщательностью.

Удары молний могут привести к разрушению или повреждению электрооборудования, травмам людей и животных, механическим повреждениям, пожарам и взрывам.

Требования и нормы

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

• Обычные. Административные и жилые здания; здания и сооружения сельского хозяйства, торговые, промышленные не более 60 метров высотой.

• Специальные. К ним относятся объекты, представляющие особую опасность при попадании в них молнии, строения и здания более 60 метров высотой, строящиеся объекты, игровые площадки, временные сооружения.

Для каждого объекта устанавливается своя норма защиты от ПУМ (прямого удара молнии). Для обычных объектов существуют четыре уровня защиты – 0, 98; 0,95; 0,90; 0,80.

Для спецобъектов уровень защиты колеблется в пределах от 0,9 до 0,999; уровень защиты зависит от тяжести возможных последствий, а также от значимости объекта. При определении уровня в расчёт берутся все основные параметры сооружения.

При строительстве здания по желанию заказчика может быть установлена молниезащита с уровнем выше допустимого.

В систему молниезащиты обязательно входят токоотводы, заземлители и приёмники молний. Все металлические части электрооборудования (корпуса и конструкции) должны быть присоединены к заземлению.

Устройство заземления проектируется отдельно для каждого сооружения в зависимости от его функциональных особенностей.

Конструктивно заземление при молниезащите не отличается от обычного электрического заземления.

Варианты исполнения систем молниезащиты зданий

Устройство системы внутренней и внешней защиты от молнии

Защита от попадания молнии бывает внешней и внутренней. Первый вид защиты простой, это уже описанная выше схема – молниеприёмник, токоотвод и заземлитель.

Если речь идёт о частном доме, то именно такая система на него и устанавливается. Основная её задача – отвести молнию в сторону, не дать ей ударить в кровлю.

Молниеприёмники делятся на стержневые (пруток, уголок, труба, полоса и т. д.), тросовые и молниприёмную сеть.

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

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

• Elko-bis. Польская компания, профессиональные системы молниезащиты.

• ERICO. Компания из США, лидер в мировом производстве заземлителей.

• GALMAR. Ещё одна польская компания, активно продвигающая высокотехнологичные СМ.

• OBO BETTERMANN. Профессиональные СМ.

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

Активные СМ отличаются от обычных тем, что в них есть активный молниеприёмник с электронным встроенным устройством.

Во время грозы вокруг приёмника образуется область ионизированного воздуха, которая способствует появлению восходящего разряда.

Это значит, что если молния ударит в ваш дом, она обязательно «притянется» молниеприёмником. Компании-производители:

• ORW-ELS. Фирма из Польши, выпускающая активные СМ.

• Indelec. Компания из Франции, более 40 лет на рынке СМ.

• SCHIRTEK. Австрийский производитель, хорошо известный российским потребителям.

Внутренние СМ – это комплекс защитных устройств от перенапряжения (УЗИП). Его назначение – защитить имеющиеся в здании электронное и электрическое оборудование от возникающих после удара молнии перенапряжений в сети.

Эти перенапряжения делятся на «Тип 1» (прямой удар молнии, форма волны – 10/35 мкс) и «Тип 2» (непрямой удар, форма волны 8/20 мкс). Естественно, что прямой удар молнии намного опасней и вызывает скачки напряжения огромной мощности.

Схема устройства

Инструкция по устройству молниезащиты

Начинаем монтаж системы молниезащиты с монтажа заземлителей, в качестве которых используем заземляющие сетки, радиально расходящиеся электроды, или контур. Контур нужно прокладывать на расстоянии не менее 1 метра от фундамента и на глубине 0,5-0,7 м.

Заземляющие электроды также должны находиться на глубине не менее 0,5 метра (глубина зависит от конкретных климатических условий).

В качестве естественного заземлителя может использоваться армирующий пояс фундамента, если он соответствует нормам, установленным для заземлителей

Если вы решили устроить на кровле молниеотводную сеть, вам необходимо во всей площади кровли смонтировать металлическую сетку сечением 8-10 мм с шагом ячеек 2-10.

Вообще, молниеприёмники могут быть комбинированными и состоять из всех трёх основных элементов – стержней, тросов и сеток.

Естественными молниеприёмниками считаются:

• Металлические элементы конструкции кровли (фермы, арматурные пояса, а также водостоки и ограждения, если их сечение достигает необходимых для молниеприёмников значений).

• Трубы и резервуары, соответствующие требованиям к молниеприёмникам.

• Токоотводы должны располагаться таким образом, чтобы ток расходился несколькими параллельными направлениями и длина его пути была сокращена до минимума.

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

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

Подробнее в монтаже узнаете из видео.