Молниезащита зданий и сооружений

Громоотвод в частном доме

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.

Устройство молниезащиты зданий и сооружений

Нормативная база

Для того чтобы инженеры могли проектировать предельно эффективные системы предупреждения последствий, были разработаны нормы проектирования и организации защиты от электрических разрядов. Эти нормы закреплены в соответствующих документах, кстати, они постоянно совершенствуются. В нашей стране, кроме национальных стандартов, разработаны и активно используются отраслевые стандарты. В основе всех разработанных норм лежит опыт человечества в части организации электрической безопасности зданий и сооружений от поражения молнией, и, конечно, учтены конструктивные и технологические особенности современных строений различного назначения.

Отечественная нормативная база, предназначенная для создания методов, обеспечивающих молниезащиту всего здания или сооружения, начала формироваться в 30-е годы ХХ века. Результатом развития стал документ РД 34.21.122-87, действующий до сих пор. Но в настоящее время проектировщики применяют для своей работы правила установленные международной электротехнической комиссией (МЭК) и отечественными нормативами поздних редакций.

Внешняя активная система молниезащиты

 

Сейчас на территории России используют следующие нормативы:

  • ГОСТ Р МЭК 63205-1-2010.
  • ГОСТ Р МЭК 63205-2-2010.
  • ГОСТ Р 50571-4-44-2011.
  • ГОСТ Р МЭК 54986-2012.
  • ПУЭ (7 редакция).
  • РД 34.21.122-87.
  • СО-153-34.21.122-2003.

Приведенный перечень охватил всю документацию касающуюся устройству молниезащиты. Каждый из них распространяет свое влияние на определенные группы энергетического оборудования, например, предназначены для распределительных станций или других наружных установок. Другие документы предлагают нормы проектирования и строительства промышленных и гражданских объектов с учетом их особенностей. Третьи регламентируют проектирование и изготовление устройств, которые обеспечивают эффективную защиту от ударов молний.

Интенсивность грозовой деятельности

Грозовой фронт

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.

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.

Молниезащита зданий и сооружений

 

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.

Защита зданий от молний

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.

Молниеотвод мачтовый

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.

Жми «Нравится» и получай только лучшие посты в Facebook ↓

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Молниезащита зданий и сооружений