Расчет и устройство молниезащиты зданий и сооружений. Молниезащита зданий и сооружений

Молниезащита зданий и сооружений - инструкции

Обязательная, соответствующая современным строительным нормам, молниезащита зданий представляет собой комплекс технических устройств и приспособлений, призванных обеспечить безопасность сооружения при попадании в него природного электрического разряда. Прямой удар молнии может повредить здание, вызвать поломку электроприборов, электрооборудования, даже гибель находящихся внутри или поблизости людей, животных.

Виды молниезащиты

Молниезащита зданий и сооружений подразделяется на: внешнюю, внутреннюю.

Внешняя

Это специальная система приспособлений, предназначенная для перехвата электрического разряда, отведения его к земле по токоотводам. Правильно спроектированная конструкция защитит от вреда здание, людей и животных, находящихся внутри.

Внешняя молниезащита зданий подразделяется на два типа:

Пассивная

• сетка («пространственная клетка»). Ее монтируют на крыше защищаемого объекта;
• молниеприемный стержень. Представляет собой один или несколько отдельных металлических прутов, соединенных с контуром заземления посредством кабеля;
• система натяжных молниеприемных тросов. Их натягивают по периметру защищаемой зоны.

Активная

Генерирует высоковольтные импульсы, что позволяет не ждать, пока молния ударит защищаемое сооружение, а захватывать электрический разряд на большом расстоянии, принудительно направляя его в землю.

Конструктивно внешняя молниезащита зданий и сооружений состоит из:

• молниеприемника (перехватывает электрический разряд)
• токоотвода (промежуточная часть, проводящая электрический ток от молниеприемника на заземлитель)
• заземлителя (часть молниезащиты, контактирующая с землей, рассеивающая полученный разряд тока)

Внутренняя

Представляет собой систему защиты электрооборудования от вызванного молнией (индуктивными и резистивными связями) перенапряжения в сети.

Внутренняя молниезащита (УЗИП) классифицируется по типам:

• 1 тип – защита при прямом попадании молнии (форма волны 10/350 мкс)
• 2 тип – защита от непрямого удара, зафиксированного вблизи объекта (форма волны 8/20 мкс)

Нормативные документы

До недавнего времени в России одновременно действовали 2 нормативных документа, регламентирующих требования к установке молниезащитных систем строительных объектов:

Изданная в 2003 году инструкция не отменяла действие регламента 1987 года, хотя имела с ним существенные различия. Приказ Минэнерго России от 30.06.03 № 280 также не отменил старую инструкцию, не прояснил сложившуюся ситуацию. Проектные организации сами выбирали, какими правилами руководствоваться.

В 2011 году Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии выпустило 2 нормативных документа, соответствующих стандартам МЭК (Международной Электротехнической Комиссии) № 62305:

После утверждения данных нормативов, российские требования к молниезащитным мерам начали соответствовать международными стандартам, урегулировав действие ранее выпущенных документов.

Категории молниезащиты и классификация объектов

Квалификация объектов определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения. В соответствии с нормативными документами все здания и сооружения подразделяются на обычные и специальные.

Обычные объекты – это жилые и административные строения, а также здания и сооружения высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельского хозяйства.

К специальным объектам относятся следующие:

• представляющие опасность для непосредственного окружения
• представляющие опасность для социальной и физической окружающей среды
• потенциально способные при поражении молнией вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы
• прочие, для которых должна быть предусмотрена специальная молниезащита, например, строения высотой более 60 м, строящиеся объекты, временные сооружения, игровые площадки и т.п.

Для специальных объектов минимально допустимый уровень надежности защиты от прямых ударов молнии (ПУМ) обозначен в пределах 0,9-0,999 в зависимости от степени его общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий от ПУМ. Владелец здания или заказчик сам по желанию может заложить в проекте более высокий уровень надежности, превышающий расчетный предельно допустимый.

Для обычных объектов предлагается 4-е уровня надежности защиты от ПУМ:

Категория молниезащитыПиковый ток молнииНадежность

I	200 кА	0,98
II	150 кА	0,95
III	100 кА	0,90
IV	100 кА	0,80

В РД также предлагается методика, когда категория молниезащиты выбирается в зависимости от среднего количества и продолжительности гроз в регионе расположения здания или сооружения, а также от расчетной вероятности годового количества поражений его молнией.

• Колокольня Ивана Великого

  Характеристика объекта: Самая высокая постройка архитектурного ансамбля Московского Кремля. Высота – 81 м.

  Адрес объекта: г. Москва, Соборная площадь Московского Кремля.

  Вид работ: Проектирование и монтаж системы молниезащиты

  Комплектующие: производства фирмы OBO Bettermann.

  Исполнение: Здание относится к III категории по уровню защиты. В качестве элемента системы молниезащиты использована существующая конструкция купола с крестом, молниеотводы из стали горячего цинкования Rd8 выполнены по наружным фасадам с применением фасадных держателей типа СК. Заземляющее устройство выполнено в виде нескольких очаговых заземлителей.

• Здание Военторга на Воздвиженке, г. Москва

  Адрес объекта: г. Москва, ул. Воздвиженка, 10.

  Вид работ: Монтаж системы внешней молниезащиты здания.

  Комплектующие: производства компании Dehn+Sohne Gmbh.

  Элементы комплекта: стальной оцинкованный проводник Rd8; хомут-держатель Rd8-10 трубный 17.2 мм с клеммой, СГЦ/V2A; соединитель клеммный Rd8-10, СГЦ; соединитель универсальный Rd8-10 / Rd8-10, СГЦ; молниеприемный стержень Rd16 L=2.000 мм, алюминий; клемма-держатель фальцевая вертикальная, СГЦ; фальцевая клемма Rd8-10, СГЦ; соединитель промежуточный Rd8-10 / Fl30-Rd16, СГЦ; стальной хомут крепления ленты; лента из нержавеющей стали V2A; держатель Rd16 c М8.

• Московский международный Дом Музыки

  Адрес объекта:г. Москва, Космодамианская наб., д. 52, стр. 8

  Вид работ: монтаж системы обогрева лотка поверхностного водосбора и участков сливов на балконах 2-го и 3-го этажей

  Нагревательный элемент: саморегулирующийся нагревательный кабель Thermon RGS-2-60-PU.

  Производимые работы: Ревизия электрической системы водостоков: замер сопротивления изоляции силовых и нагревательных кабелей; проверка состояния распределительных коробок; проверка работоспособности шкафов управления. Изготовление и монтаж электрической системы обогрева: применялись регуляторы ETR и ETV фирмы OJ, автоматические выключатели и контакторы ABB, кабель нагревательный саморегулирующийся Thermon.

• Солнечногорский завод "ЕВРОПЛАСТ"

  Адрес объекта: Московская обл., Солнечногорский район, дер. Радумля.

  Вид работ: Проектирование системы молниезащиты промышленного здания.

  Комплектующие: производства фирмы OBO Bettermann.

  Выбор системы молниезащиты: Молниезащиту всего здания выполнить по III категории в виде молниеприемной сетки из горячеоцинкованного проводника Rd8 с шагом ячейки 12х12 м. Молниеприемный проводник уложить поверх кровельного покрытия на держатели для мягкой кровли из пластика с бетонным утяжелением. Обеспечить дополнительную защиту оборудования на нижнем уровне кровли установкой многократного стержневого молниеотвода, состоящего из стержневых молниеприемников. В качестве молниеприемника использовать стальной горячеоцинкованный прут Rd16 длиной 2000 мм.

• ГТЭС Терешково

  Адрес объекта: г. Москва. Боровское ш., коммунальная зона «Терешково».

  Вид работ: монтаж системы внешней молниезащиты (молниеприемная часть и токоотводы).

  Комплектующие: производства фирмы OBO Bettermann.

  Исполнение: Общее количество проводника из стали горячего цинкования для 13 сооружений в составе объекта составило 21.5000 метров. По кровлям прокладывается молниеприемная сетка с шагом ячейки 5х5 м, по углам зданий монтируются по 2 токоотвода. В качестве элементов крепления использованы стеновые держатели, промежуточные соединители, держатели для плоской кровли с бетоном, скоростные соединительные клеммы.

• Здание Макдональдса

  Адрес объекта: Московская обл., г. Домодедово, трасса М4-Дон

  Вид работ: Изготовление и монтаж системы внешней молниезащиты.

  Комплектующие: производство фирмы J.Propster.

  Состав комплекта: молниепримная сетка из проводника Rd8, 50 кв.мм, СГЦ; алюминиевые молниеприемные стержни Rd16 L=2000 мм; универсальные соединители Rd8-10/Rd8-10, СГЦ; промежуточные соединители Rd8-10/Rd16, Al; стеновые держатели Rd8-10, СГЦ; клеммы конечные, СГЦ; пластиковые держатели на плоской кровле с крышкой (с бетоном) для оцинкованного проводника Rd8; изолированные штанги d=16 L=500 мм.

Вам это может быть интересно:

Молниезащита офисных и административных зданий

Комплексная молниезащита памятников архитектуры и церквей

Системы молниезащиты АЗС и складов ГСМ

Особенности молниезащиты котельных

Грозозащита дымовых труб

www.mzke.ru

Молниезащита зданий и сооружений: варианты исполнения

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

Наши читатели рекомендуют! 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:

1. Внешняя;
2. Внутренняя.

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).

electricvdele.ru

Устройство молниезащиты зданий и сооружений

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.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

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.

Вернуться к оглавлению

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.

Вернуться к оглавлению

Виды молниезащиты

Если говорить о таком непростом деле, как молниезащита многоквартирного дома, то стоит отметить, что защита может быть как внешней, так и внутренней. У каждой из них имеется определенное назначение, и обе очень важны для обеспечения безопасности ваших близких и вашего имущества.

Внешняя молниезащита довольно проста – она состоит всего из нескольких деталей: молниеприемника, токоотвода и заземления. Ее задача – перехватывать молнию непосредственно над крышей дома, после чего пропускать весь разряд через безопасное русло и уводить его в землю, где он не доставит никому ни малейшего вреда.

Схема монтажа молниезащиты

Простота и эффективность приятно удивят каждого человека. Провести монтаж такой системы на крыше жилого дома сможет любой человек, даже если он не имеет богатого опыта работы в строительстве и специальных навыков. К этому мы вернемся чуть позже.

А вот устройство молниезащиты внутренней значительно сложнее. Внутренняя молниезащита представляет собой целый комплекс мероприятий, позволяющих обеспечить высокую степень охраны не только электрического оборудования, но и проводки, расположенной в здании. Лучше всего доверить эту работу специалистам. Они смогут быстро подобрать оборудование, которое лучше всего подходит для использования именно в вашей квартире, и надежно обезопасят ваше имущество от повреждения.

Пример разновидностей молниезащитыВернуться к оглавлению

Как подобрать оборудование для внешней молниезащиты

Как уже говорилось выше, внешняя молниезащита состоит всего из нескольких элементов: молниеприемник, токоотвод и заземление. Однако подобрать подходящие элементы без специальных навыков и знаний довольно сложно. К счастью, сегодня существует специальная программа – калькулятор расчета молниезащиты. Работать с ним максимально просто. Достаточно указать высоту, ширину и длину здания, а также регион, в котором находится ваш дом.

После этого программа выдаст оптимальную высоту мачты, толщину кабеля и мощность заземления. На все уходит всего несколько минут! Вам не придется тратить кучу времени, чтобы изучить инструкцию по устройству молниезащиты и сооружений, также известную, как рд 34.21.122 87. Это серьезный плюс – инструкция изобилует сложными терминами, что делает ее изучение довольно сложным, требующим больших затрат времени.

Вернуться к оглавлению

Как производится монтаж громоотвода

Когда расчет молниезащиты завершен и все необходимые материалы приобретены, можно переходить к следующему шагу – монтажу громоотвода, который обезопасит ваш дом от атмосферных разрядов.Выберите самую высокую точку крыши. Именно здесь нужно закрепить мачту, на которую будет установлен молниеприемник. Это может быть металлический прут – железный, а лучше медный. Медь окисляется значительно медленнее, чем железо, а, значит, даже через много лет металл будет эффективно притягивать разряд.

Высота мачты вызывает споры даже у опытных специалистов. Одни считают, что чем выше будет мачта, тем лучшая молниезащита кровли будет обеспечена. Другие же твердят, что слишком высокая мачта может притягивать к себе молнии, которые, в противном случае, обошли бы дом стороной. Кто из них прав? Увы, это сложно сказать однозначно.

Пример монтажа молниезащиты на крыше

Поэтому усердствовать при выборе мачты не стоит, подойдет деревянный брус длиной около двух метров. Использование металлических труб нежелательно: разряд, пришедшийся на молниеприемник, может передаться мачте, а от нее – кровле, что приведет к пожару.

Молниеприемник надежно крепится в верхней части мачты. Для этого лучше всего воспользоваться металлическими хомутами. Прочно затяните их, чтобы со временем, из-за перепада температур, влажности и ветра они не разболтались.

К молниеприемнику необходимо присоединить кабель. Желательно с медной жилой большого сечения.

Кабель крепится и к мачте, чтобы его не болтало ветром. Здесь лучше использовать пластиковые хомуты, которые точно не притянут молнию и не повредят кабель. После этого кабель пропустите до края крыши и вниз. Большинство многоквартирных домов снабжены водостоками, и кабель лучше всего пропустить через него. Тем самым вы гарантируете ему надежную защиту от ветра, а также сходов льда и снега с крыши.

Устройство водостока

На некотором расстоянии от дома (не меньше, чем в 3-4 метрах) нужно выкопать яму. Желательно выбрать место, где не ходят люди и не оставляют автомобили. Глубина ямы зависит от уровня залегания грунтовых вод. Лучше укладывать пруты заземления во влажный грунт. Увы, если грунт будет сухим, то система молниезащиты будет сравнительно малоэффективной: электричество плохо распространяется в сухом грунте.

Когда яма достаточной глубины вырыта, на дно нужно уложить несколько металлических прутьев (подойдет обычная арматура толщиной в 15–20 мм), к которым подсоединяется второй конец кабеля-токоотвода. После этого яма осторожно закапывается, чтобы не повредить кабель и место соединения.

Вот и все. Самый простой проект молниезащиты воплощен в жизнь. Теперь осталось дождаться ближайшей грозы – это будет своеобразная проверка громоотвода. Если даже при самых мощных молниях ни в одной квартире не выключится свет, не вылетят пробки и не будет повреждена бытовая техника, значит, работа была выполнена на твердую пятерку!

Вернуться к оглавлению

Что такое активная молниезащита

Говоря о молниезащите в целом, нельзя не упомянуть о такой интересной вещи, как активная молниезащита. Если обычные громоотводы были изобретены еще в восемнадцатом веке, то активные громоотводы появились сравнительно недавно, несколько десятилетий назад. И людям, интересующимся, как защитить свое жилье от молнии, будет полезно узнать об этом способе защиты.

Обычный громоотвод использует в качестве молниеприемника простой медный прут, в который бьют молнии, оказавшиеся в непосредственной близости. Активная же молниезащита не просто принимает разряд, но и притягивает его!

Этот громоотвод снабжен встроенным электронным устройством, генерирующим высоковольтные импульсы и передающим его на самый конец молниеприемника.

Схема работы молниеприемника

Благодаря этому, вероятность того, что разряд молнии ударит именно в этот молниеприемник, значительно повышается. Не раз было замечено, что молнии били именно в активный громоотвод, хотя поблизости находились значительно более высокие объекты. Говоря языком специалистов, активный громоотвод представляет собой искусственного лидера, который опережает формирование естественного лидера. То есть, даже когда молния находится на большом расстоянии от земли, система активной молниезащиты будет притягивать ее именно к себе, не позволяя отклониться и ударить в какой-то другой объект. Тем самым площадь защиты значительно увеличивается.

Серьезным плюсом является тот факт, что активная молниезащита – совершенно автономна.

Несмотря на кажущуюся сложность, она не нуждается в подпитке электричеством, принимая его прямо из воздуха.

Различия между активной и пассивной молниезащиты

Ведь при грозе воздух имеет электрическое поле напряженностью до 20 кВ/м. Если напряженность резко возрастает, молниеприемник тут же активизируется. Получая энергию от электричества из атмосферы, он генерирует высоковольтный импульс, на который реагирует молния. Поэтому на содержание такой сложной и в то же время надежной техники не приходится тратить деньги.

Конечно, использование специализированной электроники делает монтаж и даже проектирование молниезащиты значительно более сложным делом. Поэтому лучше будет пригласить специалистов. Ими будет разработана оптимальная схема активного громоотвода, установлено и настроено оборудование. Да, придется потратить определенную сумму. Зато, благодаря этому, вы сможете быть уверенными, что теперь молния не будет наносить удары ни в какие другие объекты, кроме вашего громоотвода. Увы, классические модели не могут дать стопроцентную гарантию.

Стоит сказать, что активная молниезащита широко используется не только на многоквартирных домах, но и в частных коттеджах. Владельцам нравится, что им не нужно нарушать эстетический облик жилья установкой дополнительного оборудования. Активный молниеприемник сравнительно невелик, не бросается в глаза и что немаловажно, даже для очень большого участка достаточно использовать всего один прибор. Он надежно защитить всю площадь, на которой расположен дом и хозпостройки, от ударов молнии. Безусловно, это стоит дополнительных трат.

proekt-sam.ru

Молниезащита зданий и сооружений

        Молниезащита — система защитных устройств и мероприятий, применяемых в промышленных и гражданских сооружениях для защиты их от аварий, пожаров при попадании в них молнии.    Молния — особый вид прохождения электрического тока через огромные воздушные промежутки, источник которого — атмосферный заряд, накопленный грозовым облаком. Условия образования таких облаков большая влажность й быстрое изменение температуры. В результате возникновения восходящих потоков воздуха и быстрой конденсации водяных паров, содержащихся в воздухе, образуется большое количество водяной пыли, которая заряжается отрицательно.    Воздействие тока молнии возможно трех типов.    Прямой удар при разряде молнии в объект оказывает тепловое и механическое воздействие. При этом ток молнии может вызвать нагревание токоотвода до температуры каления, плавления и даже испарения. Быстрое разогревание вызывает нарастание электродинамических напряжений в конструкциях. Это вызывает механические разрушения, часто происходящие в виде взрыва.    Вторичное воздействие разряда молнии сопровождается появлением в пространстве изменяющетося во времени магнитного поля, которое индуцирует в контурах, образованных из различных протяженных металлических предметов (трубопроводов, электропроводок и т. д.), всегда имеющихся в здании, электродвижущую силу. В замкнутых контурах электродвижущая сила вызывает появление наведенных токов. В тех контурах, в которых контакты недостаточно надежны в местах соединения, эти токи могут вызвать искрение или сильное нагревание, что очень опасно для помещений, где могут образовываться опасные концентрации горючих или взрывоопасных веществ.    Занос высоких потенциалов в здания может происходить по любым металлоконструкциям, рельсовым путям, эстакадам, проводам ЛЭП, трубопроводам и т. д. Эти заносы сопровождаются электрическими разрядами, которые могут явиться источником взрыва или пожара.    Защита от поражения молнией зависит от типа производства, расположенного в здании, и от среднегодовой грозовой деятельности атмосферы. Грозовая деятельность может быть оценена ожидаемым количеством поражений молнией в год зданий и сооружений:    где l, b — длина и ширина защищаемого сооружения (или наименьшего описанного прямоугольника для зданий сложной конфигурации), м; h — наибольшая высота сооружения, м; n — среднегодовое число ударов молнии в 1 км2 поверхности земли (в данном географизическом месте).    Все сооружения по необходимости устройства молниезащиты разделены на три категории.    В зданиях и сооружениях I категории длительное время сохраняются или систематически возникают взрывоопасные смеси газов, паров и пыли с воздухом или другими окислителями; перерабатываются или хранятся взрывчатые вещества в неметаллических упаковках или в открытом виде. Взрыв таких зданий и сооружений сопровождается значительными разрушениями и человеческими жертвами.    В зданиях и сооружениях II категории взрывоопасные смеси газов, паров и пыли с воздухом или другими окислителями возникают только в момент производственных аварий или неисправностей; взрывчатые вещества хранятся в прочной металлической упаковке. Взрыв в таких помещениях сопровождается, как правило, незначительными разрушениями без человеческих жертв.    В зданиях и сооружениях III категории прямой удар молнии может вызвать пожар, механические разрушения и поражения людей. К. этой категории можно отнести жилые и общественные здания, дымовые трубы, водонапорные башни, газгольдеры, резервуары. Рис. 1. Молниеотводы: а — стержневой отдельно стоящий; 6 — то же, укрепленный иа здании; в — тросовый Рис. 2. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода: 1 — граница зоны защиты иа уровне защищаемого объекта; 2 — граница зоны защиты на уровне земли    В соответствии с инструкцией СН 305—77 здания и сооружения I и II категорий подлежат молниезащите от прямых ударов молнии, вторичных воздействий и заноса высоких потенциалов.    Здания и сооружения III категории должны иметь защиту от прямых ударов молнии и от заноса высоких потенциалов по надземным проводящим коммуникациям (за исключением наружных емкостей со взрыво- и пожароопасными жидкостями и газами, а также вертикальных наружных труб).    Для защиты зданий и промышленных сооружений от тока молнии устраивают молниеотводы (громоотводы). Они воспринимают молнию и отводят ее ток в землю. Молниеотводы делят на стержневые и тросовые, которые подразделяют на отдельно стоящие, изолированные и не изолированные от защищаемого здания.    Наиболее часто применяются стержневые молниеотводы. Тросовые используются для защиты длинных и узких сооружений, а также, когда из-за густой сети подземных коммуникаций нельзя установить большое число стержневых молниеотводов.    Защитное действие молниеотвода основано на свойстве молнии поражать наиболее высокие и хорошо заземленные металлические конструкции и характеризуется зоной защиты, под которой понимается часть пространства, защищенного от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности. Рис. 3. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода    По величине степени надежности зоны защиты могут быть двух типов — А и Б. Для зоны защиты типа А степень надежности 99,5% и выше, а типа Б — 95% и выше. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода представляет собой конус. Высота конуса h0 и радиус его основания (на земле) r0 зависят от размеров защищаемого объекта. Наибольшая высота h молниеотвода с молниеприемником не должна превышать 150 м. Соотношения размеров зоны защиты типа А и типа Б следующие:

	Зона А	Зона Б
h0, мr0, мrx, м	0,85h(1,1-0,002h)h(1,1-0,02h(h-hx/0,85)	0,92h2,5h2,5(h-hx/0,92)

   При известных высоте защищаемого объекта — hх и радиусе зоны защиты на этой высоте — rх для зоны Б полная высота молниеприемника    Зона защиты двойного стержневого молниеотвода, состоящего из двух стержневых молниеотводов разной высоты. Торцовые части сечения — это зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода.    Для защиты больших площадей и объектов применяют многократные стержневые молниеотводы. Для определения внешней границы зоны защиты трех-четырех взаимодействующих молниеотводов используют те же приемы, что и для одиночного или двойного стержневого молниеотвода.    Конструктивно молниеотвод представляет собой молниеприемник, токоотводящий спуск и заземлитель. Опоры молниеотводов могут выполняться из стали в виде стоек из труб одного диаметра и железобетонных колонн или дерева. Там, где это возможно, в качестве опор для крепления токоведущих частей молниеотвода следует использовать конструкции самих защищаемых зданий. Молниеприемники стержневых молниеотводов изготавливаются из стальных стержней и имеют высоту не менее 200 мм.    Высокие объекты, как правило, имеют каркас из металла или железобетона, который может служить токоотводом. Следует только предусмотреть надежное соединение во время строительства стальной арматуры железобетонных деталей каркаса. В качестве таких токоотводов можно использовать конструктивные элементы (перила балконов, пожарные лестницы и т, д.) или специально проложенные стальные проводки. К каркасу объекта, являющемуся токоотводом, подсоединяют все металлические элементы здания (трубопроводы, каркасы лифтов и т. д.). Каркас объекта через каждые 20... 30 м по его периметру присоединяют к заземляющему контуру.    Защита от заноса высоких потенциалов осуществляется следующим образом. Для сооружений I категории ввод воздушных линий любого назначения запрещается. Вместо них применяют подземные кабели. Ввод в объект трубопроводов разрешается только от цехов, представляющих общую технологическую линию. В месте ввода трубопроводы соединяют с заземлителей. Для II категории линии любого назначения, подключаемые к объекту, должны иметь кабельный ввод протяженностью не менее 50 м. Для сооружений III категории разрешается ввод воздушных линий.    Тип заземлителя для молниеотвода выбирают исходя из удельного сопротивления грунта и импульсного сопротивления Ra: Ru=aR (где а — импульсный коэффициент; R — сопротивление растеканию тока промышленной частоты, Ом).    Пострадавшим от электрического тока должна быть немедленно оказана первая помощь. Если пострадавший окажется в соприкосновении с токоведущими частями, необходимо немедленно освободить его от действия тока.    При поражении электрическим током даже при отсутствии у потерпевшего дыхания, сердцебиения пульса не следует отказываться от первой помощи — необходимо срочно вызвать врача и сделать искусственное дыхание. Бывали случаи, когда мнимо умершие после поражения электрическим током в результате принятых быстрых мер были возвращены к жизни через несколько часов.    Каждый цех и каждая смена должны иметь шкафчик первой помощи с необходимыми средствами для временной остановки кровотечения, перевязки ран и проведения мероприятий по оживлению.    В установках напряжением до 1000 В для отделения пострадавшего от токоведущих частей можно воспользоваться сухими подручными предметами, не проводящими электрический ток: одеждой, канатом, доской и др. Можно также взяться за полы сухой одежды пострадавшего, избегая касания к металлическим окружающим предметам и частям тела пострадавшего, не покрытым одеждой. Для изоляции рук можно надеть резиновые перчатки, суконную фуражку или накинуть на пострадавшего прорезиненную материю или просто сухую одежду. Действовать следует быстро и решительно, но осторожно.    Меры первой помощи зависят от того, в каком состоянии находится пострадавший после освобождения от тока: если он не потерял сознание, необходимо обеспечить полный покой до прибытия врача. Если же быстро вызвать врача невозможно, то пострадавшего нужно срочно доставить в лечебное учреждение. Если пострадавший потерял сознание, но дыхание его сохранилось, его нужно удобно уложить, обеспечить покой, создать приток свежего воздуха, дать понюхать нашатырный спирт, растереть и согреть тело. Вместе с тем надо срочно вызвать врача. Полезная информация:

ohrana-bgd.narod.ru

Расчет и устройство молниезащиты здании и сооружений

В последнее время наблюдается невиданный всплеск активности молнии. Это объясняется постоянным усилением развития электромагнитного смога, что возникает благодаря повсеместному использованию электроники и бытовой техники, средств коммуникации и связи. Поэтому молниезащита зданий и сооружений в наши дни приобрела особую популярность.

Издревле молнию воспринимали как нечто непреодолимое и неизбежное, и от её разрушающего действия никто не мог уберечься. Впервые мир узнал об электрическом происхождении молнии в 1753 году благодаря опытам Франклина и разработке молниеотвода. Последующие идеи, связанные с усовершенствованием систем молниезащиты зданий и построек, положили начало новой эре неисчислимых разработок.

Молния отличается сокрушающими способностями, атмосферный разряд считается особо опасным для имущества и жизни человека. Растущие потребности в использовании чувствительной современной техники привели к тому, что внешняя среда стала чрезвычайно восприимчивой к воздействию разного рода перенапряжений.

Необходимость защиты от удара молнии

В семидесятые годы прошлого века некоторые зарубежные фирмы начали составлять проект молниезащиты и заниматься производством активных молниеотводов. Первые образцы оснащались источниками радиоактивного излучения, так как считалось, что благодаря радиоактивному излучению над молниеотводом способен образовываться канал ионизированного воздуха, увеличивающего высоту устройства, а, следовательно, и его защитное пространство.

Видео: эксперт о системе молниезащиты зданий и сооружений ↑

Категории по условиям защиты ↑

В нашей стране разработана и принята классификация сооружений и построек по условиям защиты от пагубного воздействия молнии зависимо от уровня опасности поражения разрядом и выбора соответственных мер защиты.

[include id=»1″ title=»Реклама в тексте»]

К первой категории причисляют постройки, в которых содержатся или в открытом виде перерабатываются взрывчатые вещества или где длительно хранятся или возникают систематически смеси газов, пыли и паров горючих веществ с воздухом и прочими окислителями, что способны взорваться от электрических искр.

Молниезащита промышленных зданий и сооружений — совокупность средств защиты отдельных узлов

Ко второй группе относят здания, где легковоспламеняющиеся или взрывчатые вещества находятся прочно закупоренными, а опасные смеси паров, пыли и газов с воздухом возникают исключительно во время неисправностей или аварий.

Все остальные сооружения, включая сельскохозяйственные строения и жилые дома, которые из-за разряда молнии могут пострадать от механического разрушения или пожара, представляют третью категорию. Молниезащита зданий регулируется стандартом МЭК 1024-1-1, которым установлено 4 категории молниезащиты, что имеют следующую эффективность: I — 98 %, II — 95 %, III — 90 %, IV — 80 %.

В основе разработки системы молниезащиты находиться принцип изменения траектории молнии. Не требуется никаких сложнейших устройств, чтобы удар молнии отвести от крыши, направив его в землю вдоль стены. Из действующих нормативов следует, что защита от молнии зданий представляет собой комплекс мероприятий, связанных с предотвращением негативных последствий грозового разряда.

Система молниезащиты зданий и сооружений включает внутреннюю и внешнюю цепи

К подобным последствиям относят: возникновение пожаров, механические разрушения, поражение людей током, выход электрического оборудования из строя. Для защиты сооружений и построек от попадания молнии выполняются системы внешней молниезащиты. С помощью соединяющих элементов из нержавеющей стали, меди и латуни может быть организовано устройство молниезащиты зданий и сооружений в разных комбинациях и вариантах.

Вся система состоит из токоотвода, молниепримника и заземлителя. Молниеприемник разряд принимает первым. Затем ток с помощью токоотвода отводится к заземлителю, призванному погасить его в грунте.

Молниеприемник для самых опасных зон ↑

Защита строений от разрядов молнии совершается при помощи молниеотводов. Подобное устройство молниезащиты возвышается над защищаемым объектом, через которое отводится ток молнии в землю, минуя защищаемый объект.

Защитное действие молниеотвода базируется на свойстве молнии поражать самые высокие объекты, которые имеют надежную связь с землей. На молниеприемнике во время лидирующей стадии в разряде молнии накапливаются заряды, которые создают самые большие напряженности электрического поля между вершиной заземленного токоотвода и развивающимся лидирующим каналом молнии. На этом пути и формируется разряд.

Защищаемый объект, который является более низким, чем молниеприемник, располагаясь под ним или поблизости от него, оказывается заэкранированным и поэтому не поражаемым молнией. Пространство вокруг системы молниеотвода, что защищено от электрического разряда, называют зоной защиты.

[include id=»2″ title=»Реклама в тексте»]

Молниеприемное устройство защищает преимущественно те части здания, которые наиболее подвергаются опасности удара. Это касается коньков, краев, ребер и углов кровли сооружений и элементов, которые выступают над кровлей – антенны, каминные трубы. Защищаемое здание должно полностью находиться в зоне защиты молниеотвода. Так как пути разрядов достаточно непостоянны, защищенность сооружения обеспечивается только с некой степенью надежности, что составляет не больше 98%.

Видео: принцип работы молниеприемника ↑

Функции токоприемника и заземлителя ↑

Функцию связующего звена между заземлением и молниеприемником выполняет токоотвод. В целях уменьшения вероятности опасного искрения токоотводы размещают таким способом, чтобы между землей и точкой поражения ток растекался по параллельным путям, длина которых быть ограничена до минимума. От одного молниеприемника должно отходить хотя бы два токоотвода, которые изготавливаются из разных металлических проводников — меди, оцинкованной стали, алюминия и прокладываются по недоступным для прикосновения местам.

Тип заземления выбирается на основании проведенных расчетов молниезащиты

Третьим звеном молниезащитной системы выступает заземлитель, который призван защищать людей от высокого контактного напряжения и электрического тока молнии. Подобная система в себе сочетает заземлители и заземляющие проводы, которые соединены в одну замкнутую цепь. Расчет молниезащиты предполагает выбор вида заземления: очаговое заземление, контурное заземление вокруг постройки, глубинное заземление, глубинное и контурное заземления с выпусками молниеприемной части под токоотводы. Обычно заземлитель помещается в землю на глубину 1-2 метров. Выбирая заземлитель, внимание стоит остановить на куске трубы из металла или стальном листе.

Расчет молниезащиты производится на основе количественной оценки возможности поражения разрядом защищаемой постройки, расположенной на равнинной местности с однородными грунтовыми условиями. Определяется приблизительное число поражений объекта в год.

Зависимо от категории системы молниезащиты и ожидаемого числа поражений молнией определяется тип защитной зоны, рассчитываются расстояния между взятыми попарно молниеотводами и вычисляются параметры зон защиты на определенной высоте от земли.

Расчет молниезащиты для зданий и сооружений

Для оценки грозовой активности в разных районах страны применяется карта распределения среднего количества грозовых часов в году, на которой имеются линии равной длительности гроз или информация местной метеорологической станции. Проектирование молниезащиты также осуществляется зависимо от площади объекта.

Видео: пример расчета для частного дома ↑

Выбор системы молниезащиты ↑

Вид защиты определяется, исходя из таких параметров строения: высоты здания, типа крыши, архитектурных особенностей постройки, кровельных материалов. Молниезащита металлической кровли, как правило, осуществляется по классическому варианту защиты от громового разряда, что был изложен выше. Токоотвод в целях безопасности лучше прокладывать по противоположной входу стене, а заземлитель рекомендуется размещать подальше от строений и фундамента.

Для шифера и дерева потребуется совсем иная система молниезащиты. С помощью двух деревянных подпорок металлический трос прокладывается вдоль кровельного конька по периметру крыши. К молниеприемнику припаивается один конец токоотвода, а другой опускается вдоль стены с крыши к листу стали, выполняющему роль заземлителя. Токоотвод можно также пропустить через водосток. От входа подобная система должна размещаться на расстоянии не меньше трех метров.

Подбор системы молниезащиты для жилого дома

Следуя советам специалистов, монтаж молниезащиты для здания, покрытого черепицей, рекомендуется выполнять в виде специальной стальной сетки из проволоки, что имеет диаметр около 6 миллиметров. Шаг ячейки должен быть равен 6 на 6 метров. Токоотвод непосредственно припаивается к сетке, а потом спускается к заземлителю — закопанной в землю стальной пластине. Способ защиты построек с помощью клетки Фарадея применяется по отношению к небольшим сельским постройкам, современным кирпичным и железобетонным коттеджам, что имеют кровлю из оцинкованного железа, которое собирается кровельным швом.

Схемы и расчеты ↑

Таким образом, молниезащита зданий предоставляет такие преимущества:

• обеспечение защиты от громового разряда без нарушения архитектурной целостности и индивидуальности построек;
• применение в жилых и промышленных строениях на любом этапе работ;
• минимальный срок реализации данного проекта;
• антикоррозионные свойства материала, используемого для ее изготовления, что обеспечивает продолжительный срок полезной эксплуатации;
• ступенчатая защита всех типов информационных и силовых сетей, а также потребителей

strmnt.com

Молниезащита зданий и сооружений — Мегаобучалка

Молниезащита — система защитных устройств и мероприятий, применяемых в промышленных и гражданских сооружениях для защиты их от аварий, пожаров при попадании в них молнии. Молния — особый вид прохождения электрического тока через огромные воздушные промежутки, источник которого — атмосферный заряд, накопленный грозовым облаком. Условия образования таких облаков большая влажность й быстрое изменение температуры. В результате возникновения восходящих потоков воздуха и быстрой конденсации водяных паров, содержащихся в воздухе, образуется большое количество водяной пыли, которая заряжается отрицательно. Воздействие тока молнии возможно трех типов. Прямой удар при разряде молнии в объект оказывает тепловое и механическое воздействие. При этом ток молнии может вызвать нагревание токоотвода до температуры каления, плавления и даже испарения. Быстрое разогревание вызывает нарастание электродинамических напряжений в конструкциях. Это вызывает механические разрушения, часто происходящие в виде взрыва. Вторичное воздействие разряда молнии сопровождается появлением в пространстве изменяющетося во времени магнитного поля, которое индуцирует в контурах, образованных из различных протяженных металлических предметов (трубопроводов, электропроводок и т. д.), всегда имеющихся в здании, электродвижущую силу. В замкнутых контурах электродвижущая сила вызывает появление наведенных токов. В тех контурах, в которых контакты недостаточно надежны в местах соединения, эти токи могут вызвать искрение или сильное нагревание, что очень опасно для помещений, где могут образовываться опасные концентрации горючих или взрывоопасных веществ. Занос высоких потенциалов в здания может происходить по любым металлоконструкциям, рельсовым путям, эстакадам, проводам ЛЭП, трубопроводам и т. д. Эти заносы сопровождаются электрическими разрядами, которые могут явиться источником взрыва или пожара. Защита от поражения молнией зависит от типа производства, расположенного в здании, и от среднегодовой грозовой деятельности атмосферы. Грозовая деятельность может быть оценена ожидаемым количеством поражений молнией в год зданий и сооружений:

Все сооружения по необходимости устройства молниезащиты разделены на три категории. В зданиях и сооружениях I категории длительное время сохраняются или систематически возникают взрывоопасные смеси газов, паров и пыли с воздухом или другими окислителями; перерабатываются или хранятся взрывчатые вещества в неметаллических упаковках или в открытом виде. Взрыв таких зданий и сооружений сопровождается значительными разрушениями и человеческими жертвами. В зданиях и сооружениях II категории взрывоопасные смеси газов, паров и пыли с воздухом или другими окислителями возникают только в момент производственных аварий или неисправностей; взрывчатые вещества хранятся в прочной металлической упаковке. Взрыв в таких помещениях сопровождается, как правило, незначительными разрушениями без человеческих жертв. В зданиях и сооружениях III категории прямой удар молнии может вызвать пожар, механические разрушения и поражения людей. К. этой категории можно отнести жилые и общественные здания, дымовые трубы, водонапорные башни, газгольдеры, резервуары.

В соответствии с инструкцией СН 305—77 здания и сооружения I и II категорий подлежат молниезащите от прямых ударов молнии, вторичных воздействий и заноса высоких потенциалов. Здания и сооружения III категории должны иметь защиту от прямых ударов молнии и от заноса высоких потенциалов по надземным проводящим коммуникациям (за исключением наружных емкостей со взрыво- и пожароопасными жидкостями и газами, а также вертикальных наружных труб). Для защиты зданий и промышленных сооружений от тока молнии устраивают молниеотводы (громоотводы). Они воспринимают молнию и отводят ее ток в землю. Молниеотводы делят на стержневые и тросовые, которые подразделяют на отдельно стоящие, изолированные и не изолированные от защищаемого здания. Наиболее часто применяются стержневые молниеотводы. Тросовые используются для защиты длинных и узких сооружений, а также, когда из-за густой сети подземных коммуникаций нельзя установить большое число стержневых молниеотводов. Защитное действие молниеотвода основано на свойстве молнии поражать наиболее высокие и хорошо заземленные металлические конструкции и характеризуется зоной защиты, под которой понимается часть пространства, защищенного от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности.

Зона защиты двойного стержневого молниеотвода, состоящего из двух стержневых молниеотводов разной высоты. Торцовые части сечения — это зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода. Для защиты больших площадей и объектов применяют многократные стержневые молниеотводы. Для определения внешней границы зоны защиты трех-четырех взаимодействующих молниеотводов используют те же приемы, что и для одиночного или двойного стержневого молниеотвода. Конструктивно молниеотвод представляет собой молниеприемник, токоотводящий спуск и заземлитель. Опоры молниеотводов могут выполняться из стали в виде стоек из труб одного диаметра и железобетонных колонн или дерева. Там, где это возможно, в качестве опор для крепления токоведущих частей молниеотвода следует использовать конструкции самих защищаемых зданий. Молниеприемники стержневых молниеотводов изготавливаются из стальных стержней и имеют высоту не менее 200 мм. Высокие объекты, как правило, имеют каркас из металла или железобетона, который может служить токоотводом. Следует только предусмотреть надежное соединение во время строительства стальной арматуры железобетонных деталей каркаса. В качестве таких токоотводов можно использовать конструктивные элементы (перила балконов, пожарные лестницы и т, д.) или специально проложенные стальные проводки. К каркасу объекта, являющемуся токоотводом, подсоединяют все металлические элементы здания (трубопроводы, каркасы лифтов и т. д.). Каркас объекта через каждые 20... 30 м по его периметру присоединяют к заземляющему контуру.

megaobuchalka.ru

§2.Молниезащита зданий и сооружений.

Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122 – 87 объекты молниезащиты подразделяются на три категории. Предусмотрена молниезащита зданий и сооружений в зависимости от назначения, интенсивности грозовой деятельности в районе их местонахождения, а также от ожидаемого количества поражений молнией в год по одной из трех категорий устройства молниезащиты и с учетом типа зоны защиты ( по табл. 1 инструкции).

 

Характеристика грозовой деятельности.

Среднегодовая продолжительность в часах в произвольном пункте России определяется по карте (См. инструкцию), или по утвержденным для некоторых областей России региональным картам продолжительности гроз, или по средним многолетним (порядка 10 лет) данным метеостанции, ближайшей от места нахождения здания или сооружения.

Подсчет ожидаемого количества N поражений в год производиться по формулам:

 

для сосредоточенных зданий и сооружений (дымовые трубы, вышки, башни)

для зданий и сооружений прямоугольной формы:

где h - наибольшая высота здания или сооружения, м;

S, L - соответственно ширина и длина здания или сооружения, м;

n - среднегодовое число ударов молнии в 1 км2 земной поверхности (удельная плотность ударов молнии в землю) в месте нахождения здания или сооружения.(См. табл. ниже)

Для зданий и сооружений сложной конфигурации в качестве S и L рассматриваются ширина и длина наименьшего прямоугольника, в который может быть вписано здание или сооружений на плане.

Для произвольного пункта на территории России удельная плотность ударов в землю n определяется исходя из среднегодовой продолжительности гроз в часах следующим образом:

Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к I и II категориям, должны быть защищены от:

1. прямых ударов молнией,

2. вторичных ее проявлений,

3. заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации.

Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к III категориям, должны быть защищены от:

1. прямых ударов молнией,

2. и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации.

Наружные установки, отнесенные по устройству молниезащиты ко II категории, должны быть защищены от:

1. прямых ударов молнии,

2. вторичных ее проявлений.

Наружные установки, отнесенные по устройству молниезащиты ко III категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии.

Внутри зданий большой площади (шириной более 100 м) необходимо выполнять мероприятия по выравниванию потенциалов.

 

Основные термины.

Вторичное проявление молнии – наведение потенциалов на металлических элементах конструкции, оборудования, в незамкнутых металлических контурах, вызванное близкими разрядами молнии и создающее опасность искрения внутри защищаемого объекта.

Занос высокого потенциала – перенесение в защищаемое здание или сооружение по протяженным металлическим коммуникациям (подземным, наземным и надземным трубопроводам, кабелям и т.п.) электрических потенциалов, возникающих при прямых и близких ударах молнии и создающих опасность искрения  внутри защищаемого объекта.

Зона защиты молниеотвода – пространство, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с надежностью не ниже определенного значения. Наименьшей и постоянной надежностью обладает поверхность зоны защиты; в глубине зоны защиты надежность выше, чем на ее поверхности.

Зона защиты типа А обладает надежность 99,5% и выше, а типа Б – 95% и выше.

Заземлитель молниезащиты – один или несколько заглубленных в землю проводников, предназначенных для отвода в землю токов молнии или ограничения перенапряжений, возникающих на металлических корпусах, оборудовании, коммуникациях при близких разрядах молнии. Заземлители делятся на искусственные и естественные.

 

Зоны защиты молниеотводов.

 

1. Одиночный стержневой молниеотвод.

 

а) Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой h ≤ 150 м имеют следующие габаритные размеры:

Тип А: зона защиты на уровне земли

Зона защиты на высоте защищаемого здания высотой hx

Тип Б: зона защиты на уровне земли и зона защиты на высоте защищаемого здания высотой hx соответственно

 

Для типа Б высота одиночного стержневого молниеотвода при известных значениях hx и rx может быть определено по формуле:

 

Рис. Зона защиты одиночного стержневого молниеприемника

1- границы зоны защиты на уровне hx

2- границы зоны защиты на уровне земли

 

б) Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой 150 < h < 600 м имеют следующие габаритные размеры:

Тип А:

 

Тип Б:

 

2. Двойной стержневой молниеотвод.

а) Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой h ≤ 150 м. Торцевые области зоны защиты определяются как зоны одиночных стержневых молниеотводов, габаритные размеры которых h0, r0, rx1, rx2 определяются соответственно типу.

Тип А:

4. При расстоянии между стержневыми молниеотводами L > 4h молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

Тип Б:

3. При расстоянии между стержневыми молниеотводами L > 6h молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

 

 

 

б) Зоны защиты стержневых молниеотводов разной высоты и h2 и h3 <150 м. Габаритные размеры торцевых областей зон защиты h01, h02, r01, r02, rx1, rx2 определяются по формулам одиночного молниеотвода.

Габаритные размеры внутренней области защиты определяются по формулам:

где значения hc1, hc2 вычисляются по формулам для hc из пункта 2.а.

 

 

Для двух молниеотводов разной высоты построение зоны А двойного стержневого молниеотвода выполняется при L ≤4hmin , а зоны Б – при L ≤6hmin . При соответствующих больших расстояниях между молниеотводами они рассматриваются как одиночные.

 

3. Многократный стержневой молниеотвод.

Зона защиты многократного стержневого молниеотвода определяется как зона защиты попарно взятых стержневых молниеотводов высотой h ? 150 м (см.пп.5.2.1, 5.2.2).

Основным условием защищенности одного или нескольких объектов высотой hx с надежностью, соответствующей надежности типа А и типа Б, является выполнение неравенства rcx > 0 для всех попарно взятых молниеотводов.

 

4. Одиночный тросовый молниеотвод.

Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой  h < 150 м , где h – высота троса в середине пролета. С учетом стрелы провеса троса сечением 35-50 мм2 при известной высоте опор hоп и длине пролета α высота троса (в метрах) определяется:

h=hоп-2 при α<120 м,

h=hоп-3 при 120<α<150 м.

 

Зоны защиты одиночного тросового молниеотвода имеют следующие габаритные размеры:

Тип А:

Тип Б:

Для зоны типа Б высота одиночного тросового молниеотвода при известных значениях hx и rx определяются по формуле:

 

 

5. Двойной тросовый молниеотвод.

а) Молниеотвод высотой  h < 150 м. Размеры ro, ho, rx для типов А и Б определяются по соответствующим формулам п.4.

Тип А:

При расстоянии между стержневыми молниеотводами L > 4h для построения типа А молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

Тип Б:

При расстоянии между тросовыми молниеотводами L > 6h для построения типа Б молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

При известных значениях hc и L (при rcx=0) высота тросового молниеотвода для типа Б определяется по формуле:

 

б). Зоны защиты двух тросов разной высоты h2 и h3. Значения h01, h02, r01, r02, rx1, rx2 определяются по формулам п.4., как для одиночного тросового молниеотвода. Для определения размеров rc и rh используются формулы:

где значения hc1, hc2 вычисляются по формулам для п.5а.

 

 

Исходными данными для расчета являются:

1) Местонахождение объекта (число часов грозовой деятельности в год)

2) Наибольшие габаритные размеры объекта (ширина, высота, длинна)

3) Классификация производств объекта по пожаровзрывобезопасности.

§1.Опасность атмосферных перенапряжений на местах работы людей.< Предыдущая

xn----8sbnaarbiedfksmiphlmncm1d9b0i.xn--p1ai

---

• 
  Линии индукции
• 
  Вечный генератор своими руками
• 
  Тв цифровая антенна своими руками
• 
  Электромонтаж ск
• 
  Вмг 133
• 
  Регулировка по току
• 
  Льготы по оплате электроэнергии пенсионерам
• 
  Схема поршневой компрессор
• 
  Заземление защитное и рабочее
• 
  Полярность светодиодов smd
• 
  Цепи последовательные и параллельные