Във връзка с Facebook Twitter RSS канал

Необходимостта от мълниезащитни устройства. Мълниезащита на сгради и съоръжения без взривоопасни зони. Какво е мълния

Светкавицата е концентриран електрически ток, който се излъчва от гръмотевичен облак, който се образува, когато влажността на въздуха е висока и внезапна промянатемпература. Светкавицата може да пътува на огромни разстояния. Директен удар от мълния върху обект причинява нагряване до ултрависоки температури, последвано от топене и дори изпарение. В конструкциите могат да възникнат експлозии поради рязко увеличаване на електродинамичното напрежение. Има и следното Отрицателно влияниеразряд на мълния: магнитното поле, предизвикано от удара, генерира електродвижеща сила в затворени вериги на метални конструкции, което от своя страна може да причини искри и интензивно нагряване, да повреди електрическите инсталации и да причини токови удари и други злополуки на хора. За предотвратяване негативни последицисрещу попадение на мълния е необходимо да се предвиди мълниезащитно устройство.

Какво е мълниезащита на сгради и конструкции

Накратко, това е набор от действия и мерки, както и различни защитни устройства за предотвратяване на аварии и пожари в сгради и конструкции на жилищни и промишлена употребапри удар от мълния.

Мълниезащитните мерки се делят на външни и вътрешни. Външната защита се състои от устройства, които прихващат електрическия заряд от мълния и го насочват към земята през специални канали надолу. Такива структури, инсталирани в съответствие със задължителните технически правилаза мълниезащита, надеждно предпазвайте сградите и хората вътре в тях от повреда.

Външните мълниезащитни мерки за сгради и конструкции се делят на активни и пасивни.

Пасивната защита е представена по следния начиннастроики:

  • мълниезащитна мрежа, изработена от стоманени пръти или телени пръти, използването й е разрешено от всички стандарти за мълниезащита, въпреки че при малки превишения мрежата не е в състояние да защити надеждно покривната повърхност;

  • метални пръти (от един до няколко броя) за получаване на мълниеотводи, специален кабел ги свързва и заземителни вериги - гръмоотводи;
  • мълниеприемни метални кабели.

Всички външни мълниезащитни устройства имат еднакъв стандарт и се състоят от три основни части: уловител на електрически разряд от гръмотевичен облак - гръмоотвод; структурна част, която провежда електричество към заземяващите проводници, и заземяващ елемент, който разрежда мълниеносния заряд в почвата.

Вътрешният набор от мерки за мълниезащита е насочен към предотвратяване на щети, които могат да възникнат на електрическото оборудване от внезапен скок на напрежението в мрежата в резултат на удар от мълния. Конструкцията на вътрешната мълниезащита е представена в два вида: 1 – устойчивост на директен удар на мълния, 2 – устойчивост на непряк удар, преминаващ в близост до сгради/конструкции.

Вторичното въздействие на мълнията под формата на високи потенциали вътре в сградите се бори с помощта на правилно заземяване. Електромагнитната индукция в дълги железни конструкции се отстранява чрез инсталиране на метални джъмпери. Въвеждането на високи електрически потенциали чрез комуникационни входове се предотвратява от отводители от вентилен тип и специални искрови прекъсвачи, които се задействат при внезапен скок на напрежението.

Проблемът се решава и чрез забрана на въвеждането на въздушни линии за определени категории конструкции и замяната им с подземни кабелни входове.

Принцип на работа на гръмоотводи

Работата на тези устройства се основава на факта, че мълнията винаги удря най-високите и изпъкнали метални части. Всички гръмоотводи имат собствена защитна зона - това е зона, която е защитена от директни удари на мълния. Когато се приближи разряд, първата мълния удря най-високата точка на сграда или конструкция и защитата изхвърля електрическа енергия в почвата, а самият защитен обект не се засяга. В случай, че размерите на конструкцията надвишават размерите на защитната зона на един гръмоотвод, монтирайте допълнителни устройстваот този тип (три или четири взаимосвързани прътови устройства с общо заземяване).

Надеждността на защитните зони, осигурени от мълниеотводи, според GOST е разделена на типове: „А“ - степента на надеждност е близо до сто процента (99,5) и „В“ - степента на защита е от 95 процента . Самата защитна зона е с форма на конус, нейната височина и площ на основата се определят от размерите на сградата. Най-високата разрешена височина на гръмоотводите строителни норми, е на 150 метра.

Устройство за гръмоотвод

Всеки гръмоотвод се състои от три основни елемента: мълниеприемник, проводници (обикновено изработени от мед или стомана) и затягаща верига, която предава натрупания заряд в земята на дълбочина от един и половина до три метра. Най-простата формаТакова устройство е метална мачта. Опорните стълбове на мълниезащитните устройства обикновено са проектирани във формата стоманени тръбисъс същия диаметър, както и колони от дърво или стоманобетон. Често се монтират части под напрежение на устройства за отстраняване на мълнии структурни елементисамите сгради. Мълниеуловителите на прътови гръмоотводи са направени от стомана и трябва да са с височина най-малко 20 сантиметра.

Кабелните мълниеотводи се наричат ​​още линейни; те представляват тел, опъната между двойка железни мачти. Такова устройство ви позволява да събирате всички мълнии, влизащи в защитното поле. Линейните гръмоотводи са свързани към заземителния контур с кабел голям диаметъризработени от мед или прости метални фитинги.

На високи сгради често се монтира метална или стоманобетонна рамка като проводник надолу.

Забележка!Трябва да се инсталира надеждна връзка(предоставен изрез) за всички елементи на рамката. Балконски парапети, стълби за аварийна евакуация и други метални конструктивни елементи също могат да служат като проводници надолу. Проводниците се закрепват към стенните повърхности на конструкциите с помощта на пластмасови скоби; можете също да използвате кабелен канал, който ще помогне да се увеличи експлоатационният живот на гръмоотвода. При планирането на строителството е необходимо да се предвиди наличието на заземителни контури с стъпка от 20-30 метра по целия периметър на сградата.

Класификация на обектите за защита

Според стандартите на GOST сградите и конструкциите, които трябва да бъдат защитени от удари на мълнии, се разделят според степента на опасност на обикновени и специални обекти. За общи обекти се считат жилищни и административни сгради за търговски, промишлени и селскостопански цели, чиято височина не надвишава 60 метра. Специалните съоръжения включват инструкции за мълниезащита на сгради и промишлени конструкции:

  • потенциално опасни за околните хора и сгради;
  • опасни за околната среда;
  • способни в случай на удар от мълния да причинят радиационно, биологично или химическо замърсяване - емисии, надвишаващи санитарните норми (като правило това се отнася за държавните предприятия);
  • съоръжения с височина над 60 метра, временни убежища, детски площадки, обекти в строеж и други.

За такива обекти се установява ниво на мълниезащита най-малко 0,9. Собственикът на конструкцията или клиентът на конструкцията може самостоятелно да зададе повишен клас на надеждност на сградата.

Конвенционалните строителни проекти, според GOST, имат четири нива на надеждност на защита срещу директни удари на мълния:

  • първо (при пиков ток на мълния 200 килоампера), надеждност – 0,98;
  • втора (ток на мълния 150 килоампера), надеждност – 0,95;
  • трети (ток 100 килоампера), надеждност – 0,9;
  • четвърти (ток 100 килоампера), надеждност - 0,8.

Категории мълниезащита

Ръководните документи (RD) идентифицират три основни категории мълниезащита, определени от средния брой и продължителност на гръмотевичните бури в определен район, местоположението на сградата и вероятността тя да бъде ударена от мълния и наличието на опасност от пожар и експлозия зони в сградата.

Първата категория пътна мълниезащита включва обекти индустриално производствос категории на взривоопасност В-2 и В-1. Втората категория пълна мълниезащита се приписва на сгради с класове на опасност от експлозия B-2a, B-1a и B-1b; такива зони заемат най-малко 30 процента от помещенията. Същата степен на защита от удари на мълнии имат складовете за ГСМ, складовете за торове, амонячните хладилници и мелниците за брашно. Съгласно РД в промишлени сгради с категория мълниезащита 2 е необходимо да се заземят всички метални корпуси на електрически машини. При преминаване на въздушни линии към кабелни линии е необходимо да се монтира джъмперен ограничител на всяка фаза.

Мълниезащита от категория 3 се монтира на конструкции с 3 и 4 степени на огнеустойчивост, както и когато годишната продължителност на гръмотевична буря е най-малко 20 часа: детски заведения, училища, болници, развлекателни центрове, водни кули, птицеферми и животновъдни комплекси, както и свободностоящи жилищни сгради с височина над 30 метра.

Нормативни документи за мълниезащита

Поради значението на защитата на сгради и конструкции от удари на мълнии, държавата регулира изискванията за мълниезащита чрез издаване на нормативни документи:

  • технически регламенти;
  • национални стандарти - GOST (например GOST R IEC 62305-1-2010. Управление на риска. Мълниезащита);
  • ведомствени и местни инструкции ръководни документи– rd (например „Инструкции за мълниезащита на сгради и конструкции“ rd 34.21.122-87);
  • правила за устройството електрически инсталации– pue (в момента е в сила издание № 7).

Използват се и международни стандарти ISO.

Електрически разряди, натрупани в буреносни облации изнесени на повърхността на земята от мълния, могат да причинят значителни щети на сгради, конструкции и намиращи се в тях и в близост хора и други обекти. За предотвратяване на негативни последици се прилагат мълниезащитни мерки под формата на система от различни устройства и специални мерки, които минимизират възможността от токови удари, аварии и пожари.

Видео

Какво е мълния, знаем от училищна маса. Електрическият разряд с мощност 100-200 хиляди ампера унищожава всички обекти, където попадне. Най-вероятно мълнията се привлича от високи сгради и дървета.

Мълниезащитата на частен дом днес е по-актуална от всякога. Домовете ни са буквално пълни с електроника, домакински уреди и мобилни телефони, което увеличава риска от излагане на мълния. Опасността от мълния за частни домове,тези, които не са оборудвани с гръмоотводи, са страхотни - пожар, унищожаване при директно попадение от разряд. Последствията от разряд в непосредствена близост до сграда могат да бъдат повреда на електрическата мрежа или отделно устройство - телевизор, компютър и др.

  • Вътрешен, предпазващ от разряд, който не попада директно в къщата, а например в електропровода, захранващ вътрешното окабеляване. В този случай в електрическата мрежа възниква пренапрежение, последствията от което могат да бъдат катастрофални. Вътрешната защита не се вижда, това е малко устройство - ограничител, разрядник, SPD, монтиран в разпределителното табло.
  • Външната защита е познатият гръмоотвод (както често неправилно се нарича мълниезащитата), монтиран на покрива.

Външна защита на частна къща от мълния

Системата може да бъде пасивна или активна. Принципът на действие на първия е прост, като всичко гениално. Метален гръмоотвод на покрива улавя (привлича, прихваща) мълния и чрез токопровод го насочва към земята, към земния електрод.

Активна мълниезащита

Такава мълниезащита е по-ефективна, тя работи в радиус от 100 метра от „хитър“ гръмоотвод, който чрез йонизиране на околния въздух прехваща мълния. След това работи като пасивна защита. Основното предимство на устройството е мълниезащитното покритие на съседните жилищни сградии стопански постройки на доста голяма площ.

Видове външна мълниезащита за дом

В зависимост от вида на конструкцията има модулна щифтова, кабелна и мрежеста мълниезащита.

ПИН

Щифтовата система се нарича заради гръмоотвода, който се монтира в най-високата част на покрива и представлява метален прът (щифт). Този дизайн е подходящ за мълниезащита на частна къща с покрив от метални керемиди или друг материал.

Росовая

Монтажът на този тип защитно устройство е разрешен, ако покривът е от шисти или керемиди, но не и от метал.

Гръмоотводът е кабел (дебела тел, прът), опънат на височина 0,3-0,5 м по билото на къщата.

Мрежа

Системата се счита за най-сложната по отношение на инсталацията. Изработена е от валцдрат с диаметър 6-8 mm, който под формата на решетка с клетки 6x6 метра се полага върху цялата площ на покрива. В пресечната точка на хоризонтални и вертикални пръти се заварява. Закрепва се към покрива със скоби.

Мрежестата мълниезащита за къща се монтира, подобно на кабелната мълниезащита, върху покрив от шисти или керемиди.

Надолу проводник

За този елемент на системата се използва кръгла стомана (мед, алуминий) с диаметър най-малко 6 mm. Спускащият проводник е закрепен със скоби по протежение на покрива и стените. Обикновено по време на инсталацията те се опитват да положат „маршрута“ далеч от прозореца и вратикакто се изисква регламенти, и за да не се разваля екстериора на сградата.

Когато полагате проводника, трябва да следвате някои прости правила:

  • На дървени повърхностиПроводникът трябва да се монтира на разстояние 15-20 см от стената;
  • Ако кабелен приемник с дълга дължина, мрежест приемник с голяма площ или щифтов приемник се състои от няколко елемента, тогава трябва да има няколко низходящи проводника (CO 153-34.21. 122-2003)

При изграждането на нова конструкция мълниезащитата на вила или къща вече е „вградена“ проектна документация. Но ако Ваканционен домили ВилаАко току-що сте го закупили и върху него няма „гръмоотвод“, тогава най-разумното решение би било да защитите себе си и близките си от мълнии сами или с помощта на наети специалисти.

Ако имате умения за извършване на строителни работи, мълниезащитата на частна къща със собствените си ръце няма да бъде проблемен въпрос, но ще спести пари.

Заземителен контур

Принципът на устройството на заземяващия електрод е изключително прост. Три стоманени модулни щифта с дължина 1,5-2 метра, диаметър 16-20 mm с цинково покритие се забиват в земята и се свързват последователно.

Този дизайн има редица предимства:

  • Възможност за монтаж на всякаква дълбочина без използване на специално оборудване;
  • Ниска интензивност на труда. Работата може да се извърши от един човек;
  • По-голямата дълбочина на потапяне на електродния щифт повишава ефективността на заземяването;
  • Свързването на елементи не изисква заваряване (с помощта на специални скоби);
  • Цялата система е скрита под земята.

Веригата се забива в земята не по-близо от 1 m до основата на къщата и не по-близо от 5 m до входната врата.

Принципът на действие на вътрешната домашна мълниезащита

Трудно е да си представим живота днес без електроника и домакинство електрически устройстваи инструменти. Цялото това оборудване е свързано към електрическата мрежа, а кабелите също минават от компютъра и телевизора до локална мрежаи сателитна чиния.

Линии за предаване на данни през приемници, сървъри, разпределителни устройства, електропроводите са податливи на удари от мълнии и въздействието на електромагнитни полета. При определени обстоятелства високо напрежениеи през кабелите протича голям ток до нисък потенциал, т.е. Телевизор, хладилник, компютър. Резултатът може да бъде повреда на електрически уреди, пожар или заплаха за човешкия живот.

За да защитите себе си и дома си, имате нужда от вътрешно мълниезащитно устройство за частен дом или защита от пренапрежение.

Такава защита работи просто - моментално изравнява потенциалите между електрическите проводници. Тази задача се изпълнява от SPD - специално устройство за защита от пренапрежение.

Инсталирането на това устройство е възможно само след инсталиране на надежден външна защита. За внедряване на система за мълниезащита за частен дом се разработва проект, който отчита всички начини за влизане в сграда с високо напрежение.

След инсталирането на SPD елементите, които не носят ток, се свързват към заземителната шина, а линиите, които не могат да бъдат заземени, се свързват към шината през SPD.

За да изберете SPD устройство, има правила, които могат да бъдат разделени на групи в зависимост от:

  • Показатели на защитаваната мрежа - ток, напрежение, честота, сечение на проводника;
  • Вид на мрежата - захранване, кабелна телевизия, телефонна линия, СОТ и др.;
  • Значението на защитения обект - компютър, телевизия или банков сървър.

Имате ли нужда от мълниезащита за частен дом?

Отговорът може да бъде недвусмислен - необходимо е! Все още има много неизвестни в света, особено мистериите на природата. Ако в един град телевизионна кула или висока сграда „защитава“ много околни къщи от мълния, тогава в частна зона за застрояване по правило няма такива структури. Но недалеч от къщата има висок бор, който служи като естествен „гръмоотвод“. Но това е теория; все пак е по-добре и по-спокойно да се чувстваш в безопасност в „своята крепост“.

Мълниеносните разряди могат да засегнат сгради и конструкции с директни въздействия (първично въздействие), причинявайки прякото им увреждане и разрушаване, и вторични въздействия чрез явленията на електростатична и електромагнитна индукция. По време на удари на мълнии високият потенциал може да се пренесе в сградите от въздушни линиии различни метални комуникации. Светкавичният канал има висока температура(20 000 ° C и повече), а при излагане на мълния се образуват искри и нагряване запалима средадо температурата на запалване да предизвикат пожари в сгради и постройки.
Необходимостта от мълниезащита на жилищни и обществени сградии конструкциите са монтирани в съответствие с изискванията на „Инструкции за проектиране и монтаж на мълниезащита на сгради и конструкции“ (SN 305-69), въз основа на тяхното предназначение, интензивността на гръмотевичната дейност в района на тяхната местоположение, както и очаквания брой удари на мълнии годишно. Средната гръмотевична активност в часове за една година се определя от картата, дадена в SN 305-69 или въз основа на данни от местни метеорологични станции.

На мълниезащита подлежат следните жилищни и обществени сгради и постройки:
1. Жилищни и обществени сгради или части от тях, издигащи се над нивото на общата строителна маса с повече от 25 m, както и отделни сгради с височина над 30 m, отдалечени от строителната маса най-малко на 100 m.
2. Обществени сгради от III, IV, V степен на огнеустойчивост (детски градини и ясли, учебни и общежития на училища и интернати, общежития и столове на санаториуми, почивни институции и пионерски лагери, общежития на болници, клубове и кина). ).
3. Сгради и постройки с историческо и художествено значение, подлежащи на държавна защита като паметници на историята и изкуството.
Посочените в ал. 1 и 2 сградите и съоръженията подлежат на мълниезащита, ако се намират в район, където средната гръмотевична активност е 20 или повече гръмотевични часа годишно. Сградите и конструкциите, посочени в точка 3, трябва да бъдат снабдени с мълниезащита на цялата територия на СССР.
Горепосочените жилищни и обществени сгради и постройки съгласно SN 305-69 подлежат на мълниезащита от категория III, т.е. със защита срещу преки попадения на мълнии и срещу внасяне на високи потенциали чрез надземни метални комуникации.

Стойността на импулсното съпротивление на всеки заземителен електрод от директни удари на мълния за жилищни и обществени сгради се приема не повече от 20 ома.

Сградите са защитени от директни удари на мълния чрез гръмоотводи, които се състоят от гръмоотводи, които директно поглъщат мълниеотвод, заземителни проводници за отвеждане на мълниеносния ток в земята и отвеждащ проводник, свързващ гръмоотвода със заземителния проводник. Гръмоотводите се разделят според местоположението на свободностоящи и монтирани директно върху сграда или конструкция; по вид на гръмоотвода - прътов, кабелен и специален; според броя на съвместно работещите гръмоотводи на една конструкция - единични, двойни и многократни. Ако поради архитектурни причини инсталирането на гръмоотводи върху сграда е неприемливо, мълниезащитата на сградите може да се извърши чрез прилагане на метална заземена мрежа. За да направите това, използвайте стоманена тел с диаметър 6-8 mm, която е фиксирана към покрива под формата на рядка мрежа. Мълниезащитната мрежа трябва да има клетки с площ не по-голяма от 150 х 2, т.е. 12 х 12 или 6 х 24 м. Тази мрежа от най-малко две противоположни страни е свързана със заземителни проводници, изработени от същата тел и положени по стените на сградите. Ако защитената сграда е покрита с покривна стомана, тогава не е необходимо да се монтират специални гръмоотводи. Необходимо е да поставите стоманена тел с диаметър 6 mm около сградата по дължината на стрехите и да я закрепите здраво към металния покрив поне на всеки 15-20 m и да инсталирате токопроводи от тази жица към заземяващите проводници. Проводниците надолу са прикрепени към покрива с помощта на болтови скоби или заваряване. Дим и вентилационни тръбинеобходимо е да се оборудват гръмоотводи от стоманена тел с диаметър 6-8 mm, стърчащи над тръбата с 30 cm и свързващи ги към заземения покрив. На метални тръбиМонтажът на прътови гръмоотводи не е необходим, но тръбите и металните скоби, които ги закрепват, трябва да бъдат здраво свързани към покрива или заземителната система. Гръмоотводите са изработени от стоманени пръти с различни размери и форми на напречно сечение със защита от корозия. Минимална площГръмоотводът трябва да бъде най-малко 100 mm2, което съответства на кръгла стомана с диаметър 12 mm, лента 35 x 3 mm, ъглова 20 x 20 x 3 mm или газови тръби със сплескан и заварен свободен край. Гръмоотвод кабелен гръмоотводтрябва да бъде изграден от многожилен поцинкован стоманен кабел с напречно сечение най-малко 35 mm2 (диаметър 7 mm). Проводниците трябва да бъдат изработени от стомана с напречно сечение 25-35 mm2, като се използва стоманена тел (валцован прът) с диаметър най-малко 6 mm или стомана с плоски, квадратни и други профили. Токопроводът на кабелен гръмоотвод трябва да бъде направен от кабел със сечение най-малко 35 mm2 или стоманена тел с диаметър най-малко 6 mm.

Във всички случаи се препоръчва използването на метални конструкции на защитени сгради и конструкции (колони, ферми, рамки, пожарни стълби, метални водачи на асансьори и др.) Като проводници надолу. В този случай е необходимо да се осигури непрекъснатост на електрическата комуникация във връзките на конструкции и фитинги, което по правило се осигурява чрез заваряване. Предварително напрегнатата армировка не може да служи като проводник надолу. стоманобетонни колони, ферми и други стоманобетонни конструкции.

Ако сградите имат покрив от метални ферми, не е необходимо монтиране на гръмоотводи или поставяне на въздушна затваряща мрежа. В този случай фермите са свързани чрез надолу към заземителни проводници. Във всички случаи е разрешено комбинирането на заземителни проводници за защита срещу директни удари на мълния, защитно заземяване на електрическо оборудване и заземителен проводник за защита срещу електростатична индукция.

Ако сградата е с ширина 100 m или повече и е защитена от директни удари на мълния чрез монтирани на сградата гръмоотводи, мълниезащитна мрежа или използване на метален покрив, тогава в допълнение към външните заземителни превключватели трябва да се монтират допълнителни заземителни превключватели за изравняване на потенциала вътре в сградата. Тези заземителни проводници са направени под формата на удължени стоманени ленти, положени на не повече от 60 m една от друга и по ширината на сградата. Лентите се приемат със сечение най-малко 100 mm2 и се полагат в земята на дълбочина най-малко 0,5 m. Всеки заземител се свързва в краищата си към външните контури на заземителя за защита от пряка мълния удари, а също така е свързан на интервали от не повече от 60 m към долни проводници от гръмоотводи.

В зависимост от местоположението в земята и формата на електродите, заземителните електроди се разделят на следните видове:
вдлъбнати - изработени от лента или кръгла стомана. Те се полагат хоризонтално на дъното на ямата под формата на удължени елементи или контури по периметъра на основите;
вертикални - от стоманени вертикално завинтени кръгли стоманени пръти и задвижвани пръти от ъглова стомана и стоманени тръби. Приема се, че винтовите електроди са с дължина 4,5-5 m, а задвижваните електроди са с дължина 2,5-3 m. Горният край на вертикалния заземяващ електрод се издига от повърхността на земята с 0,5-0,6 m;
хоризонтални - изработени от лента или кръгла стомана. Те се полагат хоризонтално на дълбочина 0,6-0,8 m от повърхността на земята в един или няколко греди, отклоняващи се от една точка, към която е свързан токопроводът;
комбиниран - комбиниране в обща системавертикални и хоризонтални заземителни проводници.

Дизайнът на заземяващите проводници се приема в зависимост от необходимото импулсно съпротивление, като се вземе предвид съпротивлениепочва и лекота на монтажни работи. SN 305-69 предвижда стандартни дизайнизаземителни проводници и стойността на тяхното съпротивление при преминаване на ток. Всички връзки на заземяващите проводници помежду си и към низходящите проводници трябва да се извършват само чрез заваряване с дължина на стъпката на заваряване най-малко шест диаметъра на кръглите проводници, които се заваряват. Болтова връзкаможе да се използва само при инсталиране на временни заземителни проводници.

Неметалните материали са защитени от директни удари на мълния вертикални тръбикотелни и предприятия, водни кули, противопожарни кули с височина 15 m или повече. В този случай стойността на импулсното съпротивление на заземяващите електроди се приема за 50 ома за всеки ток-ток електрод. За тръби с височина до 50 м се монтират един гръмоотвод и един външен токопровод. При височина на тръбата над 50 m се монтират най-малко два гръмоотвода и токопровода, разположени симетрично по дължината на тръбата. Тръбите с височина 100 m или повече по периметъра на горния край са оборудвани със стоманен пръстен с напречно сечение най-малко 100 mm2, към който са заварени най-малко два надолу проводника. Същите пръстени се повтарят по височината на тръбата на всеки 12 m.
За метални тръби, кули и стени не се изисква инсталирането на отделни гръмоотводи и токоотводи; достатъчно е само свързването им към заземителен проводник.

Металните скулптури и обелиски (исторически и художествени паметници) трябва да бъдат свързани към заземителни проводници със стойност на импулсно съпротивление не повече от 20 ома.

Защитната зона е пространството около гръмоотвода, в което дадена сграда или конструкция е защитена от преки попадения на мълния. Ще има достатъчна надеждност за защита на обект от директни удари на мълния само ако всички негови части попадат в тази зона. Защитната зона може да се изчисли аналитично и графично с помощта на формули и номограми. Защитните зони могат да бъдат оформени от едно-, дву- и многопръстови гръмоотводи, както и едно- и двужични гръмоотводи.

Ориз. 4. Защитна зона от четири гръмоотвода в план

Височината на гръмоотводите се определя с помощта на номограма доста точно и не изисква математически изчисления. Например, за да намерите височината на двоен кабелен гръмоотвод на фиг. 5 е показана номограма, изградена така, че височината на гръмоотвода h се определя в зависимост от разстоянието между гръмоотводите a и от стойността h0, която е най-малката височина на защитната зона между два гръмоотвода (вис. на защитената сграда) - ж
Получената височина на опорите на кабелния гръмоотвод трябва да се увеличи с височината на провисналата стрела в зависимост от дължината на обхвата. Номограмите, дадени в SN 305-69, могат да определят и височината на едно- и двупроводни мълниеотводи, както и едно- и двужични мълниеотводи с височина до 60 m.

Защитата срещу въвеждане на високи потенциали (атмосферни пренапрежения) е организирана по следния начин. По външните проводници на електропроводи с напрежение до 1000 V ударите на мълния причиняват пренапрежение, а пренасянето на високи потенциали през проводниците в сгради може да причини пожари и злополуки с хора и животни. Това може да бъде предотвратено чрез инсталиране на отводители, искрови междини (5-8 mm) на линиите или чрез заземяване на куките и щифтовете на изолаторите на фазовите проводници и проводниците на радиоразпръсквателни, телефонни и други мрежи. Такава защита е задължителна за училища, детски ясли, клубове, болници и други сгради с голямо струпване на хора. Куките на електрическите стълбове трябва да бъдат заземени с проводник от тел с диаметър 5-6 mm, навит върху куките и свързващ неутрален проводниккъм заземителната връзка с болтови калайдисани скоби.

Ако входовете отиват в спомагателни помещения (складове, навеси и др.), Тогава защитата на опорите трябва да се извършва на всеки 5 входа към потребителите, като се редуват с незащитени опори. Разстоянието между защитените подпори не трябва да надвишава 200 m (5-6 обхвата). Влизането в сградата може да се извърши от незащитена опора, при условие че е разположена на разстояние не повече от 30 m от защитената опора.

Посочените защитни мерки може да не се предприемат, ако мрежата за ниско напрежение е защитена от повреда от мълния от високи дървета, сгради и т.н. или е разположена в зони, които не са засегнати от повреда от мълния. Възможност за отказ от спазване на посочената защита във всеки специален случайтрябва да се решава от експлоатационни или проектантски организации съвместно с представители на организациите за енергиен надзор. За да предотвратите пренасянето на високи потенциали на радиоантените, е необходимо да поставите токов проводник по дължината на всяка стойка, като свържете единия край към заземяващия електрод, а другия поставите на 10-12 mm от кабела на антената.

Не се изисква защита на жилищни и обществени сгради от вторично въздействие на мълния.

Директен удар на мълния в сграда или конструкция и разряди от електростатичната индукция на облаци и от електромагнитната индукция на ток на мълния вътре в сграда могат да наранят хората в нея, да причинят пожари и експлозии, разрушаване на каменни и бетонни конструкции, разцепване на дървени подпори на въздушни линии и повреди изолацията. Защитата от атмосферно електричество трябва да се организира в съответствие с Инструкциите за монтаж на мълниезащита на сгради и конструкции.
В зависимост от наличието и класа на взривоопасните зони в дадена сграда се изисква една от трите категории мълниезащита или изобщо не се изисква мълниезащита.
Категория на мълниезащита I се използва за промишлени сгради с експлозивни зони от класове B-Ia и B-II. Това са всички неселски имоти.
Използва се за мълниезащита II категория промишлени сградисъс зони от клас B-Ga, B-Ib и B-IIa (при условие, че заемат най-малко 30% от обема на цялата сграда, а ако са по-малко, тогава или цялата сграда е защитена по категория III, или част от то по категория II), както и открити инсталации със зони от клас B-Ig. Мълниезащитата за тези открити инсталации е задължителна в цялата област, докато мълниезащитата от категория II за сгради се изисква само в райони, в които има поне десет часа гръмотевични бури годишно. Разделяне на територията на райони с различен номергръмотевични бури (часове на гръмотевична буря) са дадени в PUE и в Инструкциите за инсталиране на мълниезащита на сгради и конструкции. Мълниезащита от категория II се изпълнява за амонячни хладилници, мелници, фабрики или цехове за производство на храни за животни, сенно брашно, складове за горива и материали с бензин, някои торове и пестициди.
За други промишлени, жилищни и обществени сгради е необходимо да се изгради мълниезащита от категория III или изобщо да не се изгражда в зависимост от предназначението и естеството на сградата, а понякога и от очаквания брой директни удари на мълнии в тази сграда годишно.
Този брой се определя чрез изчисление в зависимост от размера на сградата и броя на часовете с гръмотевична буря.
Независимо от броя на очакваните директни попадения на мълнии с 20 и повече гръмотевични часа годишно, мълниезащита от категория III се изгражда в следните случаи: за външни инсталации от класове II...III; за сгради със степен на огнеустойчивост III...IV - детски градини, детски ясли, училища и интернати, общежития и столове, детски оздравителни лагери и почивни домове; за болници, клубове, кина; за вертикални изпускателни тръби на котелни или индустриални предприятия, водни и силозни кули на височина над 15 м от земята. В райони с брой часове на гръмотевични бури най-малко 40 часа годишно се изисква категория мълниезащита III за животновъдни и птицевъдни сгради със степен на пожароустойчивост III...V: краварници, обори за телета и свинарници за най-малко 100 глави от всички възрасти и групи животни, обори за 40, кошари за 500 и птичарници за 1000 животни (всички възрасти); за жилищни сгради - само на височина над 30 m (повече от пет етажа), ако са разположени на повече от 400 m от общата площ.
Категория на мълниезащита III предпазва от директни удари на мълнии и от внасяне на високи потенциали в сградата чрез въздушни електрически линии, както и чрез други надземни метални комуникации (надлезни тръбопроводи, надземни железопътни линии).
При влизане в сградата и при най-близката опора тези комуникации са свързани към заземителни проводници със съпротивление не повече от 30 ома. На входа можете да използвате заземителен превключвател за защита срещу директни удари на мълния.
На въздушни електрически линии с напрежение до 1000 V, преминаващи през открита площ или по улица с едно- или двуетажни сгради (ако линията не е екранирана от високи дървета или къщи), изолационни куки или щифтове на фазови проводници ( включително линии) са заземени улично осветление) и нулевия проводник най-малко на всеки 200 m по време на гръмотевични бури 10...40 часа годишно и най-малко на всеки 100 m по време на по-голям брой гръмотевични бури (повече се случва, например, на запад от Москва). Съпротивлението на заземяване трябва да бъде не повече от 30 ома; прави се на опори с разклонения към входа на сграда, където може да има много хора (училище, детска градина, болница, клуб), или към животновъдни помещения, складове, както и на крайните опори на линиите, ако от тях се прави вход в някоя сграда. В този случай предишното заземяване не трябва да бъде по-далеч от 100 m от заземената крайна опора по време на гръмотевични бури от 10...40 часа годишно и не по-далеч от 50 m, ако има повече от тях.
Когато се появят пренапрежения от мълния върху линейните проводници, изолаторите се припокриват по повърхността чрез електрически разряд върху заземените куки и само относително малки пренапрежения проникват в къщите. Само приближаването на няколко сантиметра до окабеляването по време на гръмотевична буря може да представлява опасност, например, когато се опитвате да включите или изключите светлината или радиото. И при липса или неправилно изпълнение на мълниезащита са наблюдавани случаи на нараняване на хора на разстояние 2 м от окабеляването или повече.
Всичко по-горе се отнася както за дървени, така и за стоманобетонни опори. За тези стоманобетонни опори, където не се изисква мълния защитно заземяване, занулете фитингите, изолационните куки или щифтовете и лампите. Като заземител се използва стоманен прът с диаметър най-малко 6 mm, който се свързва към куките с телена превръзка и към нулевия проводник със скоба. На стоманобетонни опори се използва опорна армировка, към която са заварени горните и долните заземителни изходи за закрепване на заземителни куки и за свързване към заземяващия електрод. Мълниезащитните заземявания на линията се извършват по-често от многократните заземявания на нулевия проводник.
За защита от директни удари на мълния се използват прътови или кабелни мълниеотводи. Гръмоотводът е вертикален стоманен прът от произволен профил, монтиран върху опора, разположена близо до защитения обект, или върху дърво. Разстоянието от опората до сградата не е стандартизирано, но е желателно да бъде най-малко 5 m напречно сечениеПрътът, наречен гръмоотвод, обикновено е най-малко 100 mm2, а дължината е най-малко 200 mm. Той е свързан към заземителния проводник чрез токоотвод, изработен от стоманена тел с диаметър най-малко 6 mm, но може да се използва като токопроводи за метални конструкции на защитени сгради и съоръжения чрез заваряване на техните съединения. Това са метални ферми, колони, асансьорни водачи, пожарни стълби.
За мълниезащита е необходимо максимално да се използват гръмоотводи от естествен прът: изпускателни тръби, водни кули и други високи конструкции, разположени в близост до защитения обект. Дървета, растящи на по-малко от 5 m от сгради от III...V степени на огнеустойчивост, могат да се използват като опора за гръмоотвод, ако на стената на сградата се постави токопровод към дървото до цялата височина на стената , като го заварявате към заземителя на гръмоотвода. Въпреки това, за всяка категория мълниезащита е разрешено поставянето на гръмоотводи директно върху защитената сграда без допълнителни мерки. Като гръмоотвод можете да използвате метален покрив, заземен в ъглите и по периметъра поне на всеки 25 m, или мрежа от стоманена тел с диаметър 6... 8 mm с размер на окото до 12x12 мм и възли, свързани чрез заваряване, приложени към неметален покрив, заземен по същия начин като метален покрив. Железни капачки над комини или специално нанесени върху тръбата са прикрепени към мрежата или металния покрив телеен пръстенако няма капачка.
Не са необходими специални гръмоотводи, ако покривното покритие се състои от метални ферми или стоманобетон, а хидроизолацията и изолацията са незапалими (от шлакова вата и др.). Фермите са заземени.
Възможно е да има един общ заземителен проводник за защита срещу директни удари на мълнии, срещу пренапрежения на мълния, пренасяни по въздушни линии или други дълги комуникации, и срещу повреда токов удар. Комините на електроцентрали и котелни или силози и водонапорни кули трябва да имат височина на гръмоотвода над тръбата най-малко 1 m. Препоръчва се вместо монтиране на специален изкуствен заземител да се използва стоманобетонна основа на тръбата или кулата. . За стоманобетонни тръби и кули стоманената армировка служи като токопровод, докато за металните гръмоотводи и токоотводи изобщо не са необходими.
На фиг. Фигура 38 показва защитната зона на единичен прътов гръмоотводвисочина h. Това е кръгъл конус с връх на височина h 0 1 и с граница на зоната на нивото на земята под формата на кръг с радиус r 0 . Хоризонталното сечение на защитната зона на височина h x е кръг с радиус r x . Има по-тясна зона, в която обектът е защитен от удар на мълния с вероятност 99,5%, и по-широка зона, където вероятността за защита е 95%. Селските имоти обикновено изискват по-широка защитна зона. За него са в сила следните съотношения: h 0 = 0,92h; r 0 = 1.5h; r x = 1,5 (h-h x /0,92); h = 0,67r x + h x /0,92.

Ориз. 38. Схема на единичен гръмоотвод и неговата защитна зона

Като заземителни проводници за гръмоотвод, разположен на покрива на защитена сграда, можете да използвате заземителни проводници, конструирани от съображения за електрическа безопасност (многократно заземяване на нулевия проводник), и ако те са далеч от мълниеотвода или липсват изобщо ( при захранване на сградата чрез кабели с пластмасови обвивки), тогава може да се използва стоманобетонна основа на сградата, свързваща токоотвода от гръмоотвода към фундаментната армировка чрез заваряване. От всеки гръмоотвод на билото на покрива трябва да се простират два надолу проводника по двата покривни наклона до техните заземителни проводници. Ако не стоманобетонна основа, изградете специален под формата на две вертикални пръти с диаметър 10...20 mm и дължина 3 m, разположени на разстояние 5 m един от друг и свързани под земята на дълбочина най-малко 0,5 m от стоманена лента с напречно сечение най-малко 40x4 mm.
Когато гръмоотводът е във вид на заземен метален покрив или мрежа на неметален покрив, заземителният електрод се изпълнява под формата на заземителна стоманена лента 25x4 mm, положена на ръб по дължината на сградата на дълбочина от 0,5 ... 0,8 m и на разстояние от основата 0,8 m тези ленти трябва да бъдат свързани към всички метални конструкции, оборудване и тръбопроводи, разположени вътре в сградата.
За да се предотвратят удари на хора и животни от стъпково напрежение, концентрираните мълниезащитни заземителни проводници от всички категории се препоръчват да бъдат разположени не по-близо от 5 m от пътищата и пешеходни пътеки, от входове на сгради, на рядко посещавани места (тревни площи, храсти). Проводниците не трябва да се намират близо до врати или порти животновъдни помещения. Ако заземителните проводници са принудени да бъдат поставени на често посещавани места, тези места трябва да бъдат асфалтирани. Например, при поставяне на заземителен електрод по протежение на стената на плевня, шир асфалтова настилкатрябва да бъде най-малко 5 m от стените.
Външни инсталации от клас P-III, в които се използват или съхраняват запалими течности с точка на възпламеняване на парите над 61 ° C, са защитени от директни удари на мълния, както следва: корпусите на тези инсталации или индивидуални контейнерикогато дебелината на покривния метал е по-малка от 4 mm, те се защитават с гръмоотвод (свободно стоящ или монтиран върху защитаваната конструкция), а пространството над газопроводите не може да бъде включено в зоната на мълниезащита. Ако дебелината на покривния метал е най-малко 4 mm или, независимо от дебелината на покрива, обемът на отделните контейнери е по-малък от 200 m3, тогава е достатъчно да ги свържете към заземителни електроди на разстояние най-малко 50 m около периметър на основата.
Удължени гръмоотводи (заземени кабели, изработени от многожилни стоманени въжета с напречно сечение най-малко 35 mm2) се използват за защита на дълги сгради от директни удари на мълния. Тогава за височина на кабелния гръмоотвод се приема височината на кабела над земята на мястото, където е най-близо до земята в резултат на провисване Nt, а провисването се приема равно на 2 m за дължина на сградата до 120 m, т.е. Nopor = Nt + 2. На нивото на земята Ro = = 1,7 Nt. На височина Нх (височина на стената) Rx = 1,7(Нт + Нх/0,92), а ако са дадени Нх и Rx (например половината ширина на сградата), то се получава Нт = 0,6 RxHx/0,92.
Малки сгради със степен на огнеустойчивост III...IV, находящи се в ж селски районисъс средна продължителност на гръмотевични бури годишно от 20 часа или повече, е разрешено да се защити срещу директен удар на мълния по опростен начин в сравнение с мълниезащита от категория III по един от следните методи.
1. Като опора за гръмоотвод се използва дърво, растящо на разстояние 3...10 m от сградата, ако височината му е най-малко 2 пъти височината на сградата, като се вземат предвид тръбите и антените, стърчащи над нея покрив. По дължината на ствола на дървото се полага заземителен проводник, който трябва да стърчи най-малко на 0,2 m над върха му. В корените на дървото се прави опростен заземителен проводник под формата на единичен вертикален прът с диаметър най-малко 10 mm. и дължина 2...3 m или същата хоризонтална дълбочина най-малко 0,5 m (те също са заземени в три други варианта на опростена мълниезащита. Всички връзки могат да бъдат болтови, а не заварени). Основното опростяване при този вариант е липсата на проверка дали цялата конструкция е включена в зоната за мълниеотвод.
2. Ако билото на покрива съвпада максимална височинасграда, над нея е окачен кабелен гръмоотвод, издигащ се над билото с поне 0,25 m дървени дъски, фиксирани към краищата на покрива. Ако дължината на сградата е повече от 10 m, токовите проводници от двата края на кабела се полагат по крайните стени или по един наклон на покрива във всеки край, а ако дължината на сградата е по-малка от 10 m, тогава само един краят на кабела е заземен.
3. Ако се издига над билото и други елементи комин, върху него е монтиран прътов гръмоотвод, издигащ се най-малко на 0,2 m над тръбата. От него е достатъчен един спускащ проводник по един покривен наклон.
4. Метален покривзаземени в една точка и всички са свързани към покрива метални предмети, стърчащ над него, и може да служи като проводник надолу улуци, метални стълби, ако е осигурена непрекъснатост на електрическата верига.

Как да предотвратим удара на мълния в предмет?

Системите за мълниезащита могат да решат този проблем. Те „привличат“ разряда към себе си и го пренасочват към заземителната система. Въпреки че все още няма технологии, които биха предотвратили самите елементи, оборудването за мълниезащита помага чрез насочване на импулси на пренапрежение във веригата на заземителната система.

Каква е разликата между вътрешна мълниезащитна система и външна?

Системите за защита на сгради и промишлени съоръжения от удари на атмосферно електричество се наричат ​​външни мълниезащитни системи. Такива системи се състоят от мълниеотвод, гръмоотвод и заземителни проводници. По принцип този дизайн изпълнява функциите на прихващане на входящо изхвърляне и последващо изхвърляне на електричество в земята.
Вътрешните мълниезащитни конструкции защитават електрическо окабеляванев сградата, както и електрическо оборудване, инсталирани на закрито от допълнителни, вторични ефекти от удар на мълния (например смущения или дрейф на тока през заземяване или от други източници). Най-важният компонент вътрешни системимълниезащита - SPD. Ограничава пренапрежението.

На какви видове и/или класове се разделят SPD?

Според трите най-често срещани класификации - GOST, IEC (валидни в Руската федерация), както и спецификацията DIM, използвана в Германия, защитни устройстваса разделени на категории според техните методи за тестване и местоположението, където е инсталирано устройството.
Първият клас на тестови операции на SPD е еквивалентен на класа на техническите изисквания по буква „B“ и тип 1; Вторият клас тестове е идентичен с класа на изискванията с буквата „C“ и съответно тип 2, третият клас на тестовете съответства на класа на изискванията с буквата „D“ и тип 3.

Каква е разликата между SPD от първия тип и защитните устройства от втория тип?

Защитни устройства от първия тип обикновено се монтират на входа на защитената сграда, ако захранването се осъществява по въздуха или ако се използва външна системамълниезащита. IN подобни ситуации SPD се използва за отклоняване на част от предния разряден ток. Съгласно спецификацията GOST R-514352-2008, защитните устройства от първи тип (и, съответно, първи клас на изпитване) се изпитват с токови импулси с форма на вълната 10/350 μs.
Защитните устройства от втория тип се използват за защита на конструкциите от вторични, индуцирани импулси. Те се монтират или в близост до SPD от първи тип, или на входа на сградата (ако рискът от навлизане на част от изхвърлянето в сградата е напълно елиминиран). При тестване на SPD от втори тип (и съответно тестов клас 2) се използват токови импулси от 8/20 μs.

Трябва ли предпазителят от пренапрежение да бъде сменен или инспектиран по някакъв начин след преминаване на бурята?

Дизайнът на всеки SPD осигурява автоматичното му възстановяване. Може да се включва и изключва многократно, осигурявайки постоянна защита от електрически удари в мрежата. Всяко устройство е снабдено с индикатор за състоянието, който сигнализира необходимостта от подмяна или ремонт на SPD.

Изисква ли се инсталирането на SPD в случаите, когато мълниезащитното оборудване в сграда или конструкция е монтирано в съответствие със стандарта и към него е свързано заземяване?

Да, изисква се инсталиране на SPD. Външна мълниезащитна система е проектирана да отстранява директни удари на мълнии, но не е в състояние да защити оборудването и кабелите от вторичните ефекти на мълния и индуцирани удари. Една външна защитна система не може да предотврати появата на внезапни промени в потенциалните разлики в заземителната система. Защитна система, инсталирана извън съоръжението, не е в състояние да защити електрическата мрежа от индуцирани импулси, които обикновено се появяват в метални конструкцииразположен в близост до мястото на удара на мълния.

Къде е инсталиран SPD: преди измервателния уред или след него?

Ако трябва да защитите електрическото оборудване и измервателния уред от вторични пренапрежения, трябва да инсталирате защитни устройства пред измервателния уред. Най-важното е да се придържате към основното изискване: според стандартите защитното устройство не трябва да има ток на утечка. Затова е най-добре да изберете предпазители от пренапрежение с VG технология, разработена от CITEL. Такива измервателни уреди, първо, не губят електроенергия, когато са в режим на готовност, и, второ, могат да намалят напрежението в мрежата до приемливо ниво в съответствие с третия клас защитни устройства. Конкретна схема на свързване предпазни средствапреди измервателният уред да бъде съгласуван с всеки клон на компанията MZK-Electro.

Необходимо ли е да се инсталира заземителна система на място (във вила), ако има работещ SPD на входа?

Съгласно правилата за електрическите инсталации е необходимо да се монтира заземяване на входа на съоръжението. Освен това, без свързване на заземителния проводник, защитното устройство няма да работи.

Необходимо ли е да свържете заземяващия контур на вилата към заземяването на гръмоотвода?

Да, необходимо е. Всички документи, определящи инсталацията на системата за мълниезащита на съоръжението, както и организацията на електрозахранването на промишлени съоръжения, изискват създаването на верига от заземителни елементи, обхващащи всички защитни системи на съоръжението. Това води до намален риск от искрене или перфорация защитна система, и съответно нивото на безопасност в съоръжението се повишава. За да се осигури адекватна защита на устройствата, разположени на закрито, от вторични ефекти след удар от мълния, трябва да се използват защитни устройства. Когато в защитаваната сграда е монтирана външна мълниезащита, използването на УЗИП клас 1 е задължително.

За какво са предназначени активните гръмоотводи?

Такива устройства са монтирани на висок метален мач. Те се използват за йонизиране на околния въздух, преди да бъдат ударени от атмосферно електричество. Проводимостта на въздуха се увеличава и мълнията, която следва пътя с най-малко съпротивление на средата, се „привлича“ към приемника. Активните устройства - това е една от разликите от пасивните - имат много по-голям радиус на защитната зона.

2024 За уюта в дома. Газомери. Отоплителна система. Водоснабдяване. Вентилационна система