Разряды молнии представляют большую опасность для людей, зданий, сооружений, инженерных коммуникаций - pismo.netnado.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Экспликация зданий и сооружений 1 11.61kb.
Вопросы по Технологии возведения зданий и сооружений. Пгс 1 61.19kb.
Бешенство вирусное заболевание с признаками поражения центральной... 1 82.67kb.
Как подростку не попасть в тоталитарную секту 1 30.76kb.
1. Понятие маркетинговых коммуникаций с внешней и внутренней средой... 5 547.41kb.
Бизнес предложение по проекту «Оборудование для бестраншейной прокладки... 1 36.35kb.
Прочность подводной лодки 1 135.45kb.
Исследование влияния сопротивлений изоляции линии электропередачи... 1 65.95kb.
Оборудование для бескаркасных сооружений “Радуга-мбс” 1 69.02kb.
Областное научное общество учащихся 1 163.79kb.
Современные проблемы и методы разрешения конфликтов 1 302.35kb.
Исследование режимов работы тросовой системы на базе космического... 1 13.36kb.
Урок литературы «Война глазами детей» 1 78.68kb.
Разряды молнии представляют большую опасность для людей, зданий, сооружений, инженерных - страница №1/1

ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ МОЛНИЕЗАЩИТЫ

Разряды молнии представляют большую опасность для людей, зданий, сооружений, инженерных коммуникаций. Опасными проявлениями молнии являются как прямой удар, так и вторичные воздействия - электромагнитная и электростатическая индукции, занос высоких потенциалов через наземные и подземные металлические коммуникации. Вторичные проявления молнии приводят к наведению потенциалов на металлических элементах конструкций, оборудовании, к опасности образования искрения внутри объекта.


Для защиты здании, сооружений, коммуникаций и людей от опасного воздействия ударов молнии выполняют устройства молниезащиты.
Защита от прямых ударов молнии осуществляется молниеотводами, воспринимающими удар молнии и отводящими его в землю. Для защиты от вторичных воздействий молнии выполняют соединение всех металлических конструкций и корпусов оборудования и аппаратов, находящихся в защищаемом здании, и присоединение их к заземляющему устройству электроустановок или к железобетонному фундаменту здания, а также ряд других мероприятий, о которых будет сказано ниже.
Молниезащита зданий и сооружений выполняется в соответствии с требованиями "Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций", утвержденной Минэнерго России 30.06.2003 г. Приказ N 260 (далее "Инструкция"), ведомственными нормативными документами и утвержденного рабочего проекта.
Необходимость устройства молниезащиты определяется в зависимости от опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения, с учетом среднегодовой продолжительности гроз. Значение среднегодовой продолжительности гроз на территории России приводятся на картах, представленных в ПУЭ, или по региональным картам интенсивности грозовой деятельности.
Комплекс средств молниезащиты зданий или сооружений включает в себя устройства защиты от прямых ударов молнии (внешняя молниезащитная система (МЗС)) и устройства защиты от вторичных воздействий молнии (внутренняя МЗС). Внутренние устройства молниезащиты предназначены, как было сказано выше, для ограничения вторичных воздействий молнии - электромагнитных воздействий тока молнии, заноса высоких потенциалов.
В частных случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние устройства. В общем случае часть токов молнии внешней системы протекает по элементам внутренней молниезащиты. Токи молнии, попадающие в молниеприемники, отводятся в заземлитель через систему токоотводов (спусков) и растекаются в земле.
Выбор типа и размещение элементов устройств молниезащиты производят при проектировании. Выбор и размещение производят так, чтобы иметь возможность максимально использовать проводящие элементы защищаемого объекта при максимальной эффективности молниеэащиты.
Внешняя молниезащитная система, в общем случае, состоит из молниеприемников, токоотводов и заземлителей.
Молниеприемники могут быть выполнены из произвольной комбинации стержней; проводов (тросов) натянутых над сооружением; проводников выполненных в виде сеток. Такие молниеприемники называются искусственными. Если функции молниеприемника выполняют конструктивные элементы защищаемого объекта, то они называются естественными молниеприемниками.
Молниеприемники могут быть изолированы от сооружения (отдельно стоящие молниеприемники, стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие функции естественных молниеотводов), или могут быть установлены на защищаемом сооружении и даже быть его частью.
На рисунке 1 приведены возможные варианты устройств молниезащиты от прямых ударов молнии.


Рис.1. Устройства защиты от прямых ударов молнии:
а - отдельно стоящим молниеотводом; б - молниеотводом установленным на здании; в - молниеотводом с тросовым молниеприемником; г - молниеотводом с сетчатым молниеприемником, накладываемым на кровлю

Токоотводы это металлические проводники, которые служат для соединения молниеприемников с заземлителем.
Заземлители обеспечивают растекание токов молнии в земле. Заземлители устройств молниезащиты во всех случаях, за исключением использования отдельно стоящего молниеотвода, совмещается с заземлителями электроустановок или средств связи. Если эти заземлители разделяются по каким-либо технологическим соображениям, их следует объединить в общую систему с помощью системы уравнивания потенциалов.
Все объекты по требованиям к устройству их молниезащиты 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.
Специальные объекты - объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения:
- для социальной и физической окружающей среды (объекты, которые при поражении молнией могут вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы);
- прочие объекты, для которых может предусматриваться специальная молниезащита, например, строения высотой более 60 м, игровые площадки, временные сооружения, строящиеся объекты.
По уровню молниезащиты объекты подразделяются на четыре класса.
В табл.1 приводятся примеры разделения объектов на классы.

Таблица 1


Примеры классификации объектов (Табл.2.1 "Инструкции")


Объект

Тип объекта

Последствия удара молнии


Класс 1
Обычные объекты

Жилой дом

Отказ электроустановок, пожар и повреждение имущества. Обычно небольшое повреждение предметов, расположенных в месте удара молнии или задетых ее каналом.





Ферма

Первоначально - пожар и занос опасного напряжения, затем - потеря электропитания с риском гибели животных из-за отказа электронной системы управления вентиляцией, подачи корма и т.д.





Театр; школа; универмаг; спортивное сооружение


Отказ электроснабжения (например, освещения), способный вызвать панику. Отказ системы пожарной сигнализации, вызывающий задержку противопожарных мероприятий





Банк; страховая компания; коммерческий офис

Отказ электроснабжения (например, освещения), способный вызвать панику. Отказ системы пожарной сигнализации, вызывающий задержку противопожарных мероприятий. Потери средств связи, сбои компьютеров с потерей данных





Больница; детский сад; дом престарелых

Отказ электроснабжения (например, освещения), способный вызвать панику. Отказ системы пожарной сигнализации, вызывающий задержку противопожарных мероприятий. Потери средств связи, сбои компьютеров с потерей данных. Наличие тяжелобольных и необходимость помощи неподвижным людям





Промышленные предприятия

Дополнительные последствия, зависящие от условий производства - от незначительных повреждений до больших ущербов из-за потерь продукции





Музеи и археологические памятники


Невосполнимая потеря культурных ценностей

Класс 2
Специальные объекты с ограниченной опасностью


Средства связи; электростанции; пожароопасные производства

Недопустимое нарушение коммунального обслуживания (телекоммуникаций). Косвенная опасность пожара для соседних объектов

Класс 3
Специальные объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения


Нефтеперерабатывающие предприятия; заправочные станции; производства петард и фейерверков

Пожары и взрывы внутри объекта и в непосредственной близости

Класс 4
Специальные объекты, опасные для экологии


Химический завод; атомная электростанция; биохимические фабрики и лаборатории

Пожар и нарушение работы оборудования с вредными последствиями для окружающей среды

Для обычных объектов, к которым относятся жилые и общественные здания и сооружения, "Инструкция" предусматривает четыре уровня надежности защиты от прямых ударов молнии, указанные в табл.2.

Таблица 2

Уровни надежности защиты от прямых ударов молнии для обычных объектов




Уровень защиты

Надежность защиты от прямых ударов молнии (ПУМ)


I

0,98


II

0,95


III

0,90


IV

0,80


При проектировании устройств молниезащиты объекта требуется установить его класс, принять необходимый уровень надежности защиты от прямых ударов молнии, определить объем защитных мер от вторичных воздействий молнии.


Исходные данные для проектирования молниезащиты объектов составляются заказчиком с привлечением при необходимости проектной организации. Они должны включать:
- генеральный план объектов с указанием расположения всех объектов, подлежащих молниезащите, автомобильных и железных дорог, наземных и подземных коммуникаций (теплотрасс, технологических и сантехнических трубопроводов, электрических кабелей и проводок любого назначения и т.п.);
- уровень надежности молниезащиты каждого объекта;
- данные о климатических условиях в районе размещения защитных устройств и сооружений (интенсивности грозовой деятельности, скоростном напоре ветра, толщине стенки гололеда и т.п.), характеристику грунта с указанием структуры, агрессивности и рода почвы, уровня грунтовых вод;
- удельное электрическое сопротивление грунта (Омм) в местах расположения объектов.
Основной задачей проектирования устройств молниезащиты является, как сказано выше, определение требуемого уровня надежности; а также выбор и размещение элементов устройств молниезащиты. Выбор и размещение элементов устройств молниезащиты производят так, чтобы иметь возможность максимально использовать проводящие элементы проектируемого объекта. Это облегчит разработку и исполнение устройств молниезащиты, позволит улучшить внешний вид объекта, повысить эффективность молниезащиты, минимизировать ее стоимость и трудозатраты.
При разработке технической документации необходимо максимально использовать типовые конструкции молниеотводов, заземлителей и типовые рабочие чертежи по молниезащите, разработанные другими проектными организациями.
На основании принятых проектных решений определяются зоны защиты молниеотвода Зона защиты молниеотвода - пространство, внутри которого объект защищен от прямых ударов молнии с надежностью не ниже определенного уровня. Для определения зоны защиты необходимо произвести расчеты.
В "Инструкции" приводятся методики расчетов зон защиты молниеотводов с различными типами молниеприемников: отдельно стоящего со стержневым молниеприемником, одиночного тросового, двойного стержневого (со стержневым молниеприемником), двойного тросового, замкнутого тросового.
В "Инструкции" рекомендует применять упрощенные методы определения зон защиты для объектов высотой до 60 м: метод защитного угла, метод фиктивной сферы и способ защиты с применением молниеприемника в виде защитной сетки.
При проектировании способ защиты и метод расчета выбирается по рекомендациям, приведенным в таблице 3. Практика проектирования показывает целесообразность использования определенных методов расчета в следующих случаях:
- метод защитного угла используется для простых по форме сооружений или для малых частей больших сооружений;
- способ защиты с применением молниеприемника в виде защитной сетки и соответствующий метод расчета целесообразно применять в общем случае и особенно для защиты поверхностей;
- метод фиктивной сферы - для сооружений сложной формы.

Таблица 3

Параметры для расчета молниеприемников по рекомендациям МЭК


Уровень защиты

Радиус фиктивной сферы , м

Угол ° при вершине молниеотвода для зданий различной высоты , м

Шаг ячейки сетки, м




20

30

45

60



I

20

25

*

*

*


5

II

30

35

25

*

*

10


III

45

45

35

25

*

10


IV

60

55

45

35

25

20


_________________

* В этих случаях применимы только сетки или фиктивные сферы.

В табл.3 приводятся значения углов при вершине зоны защиты, радиусы фиктивной сферы, а также предельно допустимый шаг ячейки сетки для уровней защиты I-IV.
При использовании метода защитного угла, стержневые молниеприемники, мачты и тросы размещаются так, чтобы все части защищаемого сооружения, находились в зоне защиты, образованной под углом к вертикали. Защитный угол выбирается по табл.3, причем является высотой молниеотвода над поверхностью, которая будет защищена.
Метод защитного угла не используется, если больше, чем радиус фиктивной сферы, определенный в табл.3 для соответствующего уровня защиты.
Метод фиктивной сферы используется, чтобы определить зону защиты для части или областей сооружения, когда согласно табл.3 исключено определение зоны защиты по защитному углу. Объект считается защищенным, если фиктивная сфера, касаясь поверхности молниеотвода и плоскости, на которой тот установлен, не имеет общих точек с защищаемым объектом.
Сетка обеспечивает защиту поверхности здания или сооружения, при выполнении определенных условий, о которых будет сказано ниже.
Рассмотрим некоторые методики расчета зон защиты.


Методика расчета зон защиты отдельно стоящего молниеотвода со стержневым молниеприемником
На рисунке 2 показана схема для расчета зоны защиты отдельно стоящего молниеотвода.


Рис.2. Схема для расчета зоны защиты отдельно стоящего молниеотвода

Для зоны защиты требуемой надежности радиус горизонтального сечения на высоте определяется по формуле:


. (1)

Приведенные в формуле (1) параметры определяются по таблице 4 в зависимости от высоты молниеотвода .



Таблица 4
Данные для расчета зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода


Надежность защиты


Высота молниеотвода , м

Высота конуса , м

Радиус конуса

0,9

от 0 до 100








от 100 до 150








от 0 до 30






0,99

от 30 до 100









от 100 до 150






0,999

от 0 до 30








от 30 до 100








от 100 до 150






Формула пригодна для молниеотводов высотой до 150 м. При более высоких молниеотводах следует пользоваться специальной методикой расчета.




Методика расчета зон защиты одиночного тросового молниеприемника
Стандартные зоны защиты одиночного тросового молниеотвода высотой ограничены симметричными двускатными поверхностями, образующими в вертикальном сечении равнобедренный треугольник с вершиной на высоте и основанием на уровне земли (рис.3).

Рис.3. Зона защиты одиночного тросового молниеотвода


- расстояние между точками подвеса тросов

Таблица 5



Данные для расчета зоны защиты одиночного тросового молниеотвода


Надежность защиты


Высота молниеотвода , м

Высота конуса , м

Радиус конуса

0,9

от 0 до 150






0,99

от 0 до 30








от 30 до 100








от 100 до 150






0,999

от 0 до 30








от 30 до 100








от 100 до 150






Приведенные выше расчетные формулы (табл.5) пригодны для молниеотводов высотой до 150 м. Здесь и далее под понимается минимальная высота троса над уровнем земли (с учетом провеса).


Полуширина зоны защиты требуемой надежности (рис.3) на высоте от поверхности земли определяется выражением (1).
При необходимости расширить защищаемый объем, к торцам зоны защиты собственного тросового молниеотвода могут добавляться зоны защиты несущих опор, которые рассчитываются по формулам одиночных стержневых молниеотводов, представленным в табл.4.
Расчет молниеотвода с сетчатым молниеприемником сводится к выбору шага ячейки сетки и выполнению определенных условий ее размещения на защищаемом объекте.
Сетка обеспечивает защиту поверхности, если выполнены следующие условия:
- проводники сетки проходят по краю крыши, крыша выходит за габаритные размеры здания;
- проводник сетки проходит по коньку крыши, если наклон крыши превышает 1/10;
- боковые поверхности сооружения на уровнях выше, чем радиус фиктивной сферы (см. табл.3), защищены молниеотводами или сеткой;
- размеры ячейки сетки не больше, чем приведенные в табл.3;
- сетка выполняется таким способом, чтобы ток молнии всегда имел не менее двух различных путей к заземлителю; никакие металлические части не должны выступать за внешние контуры сетки.
Проводники сетки прокладываются, насколько это возможно, кратчайшими путями.
В ходе проектирования необходимо выбрать тип молниеприемника, определить место прокладки токоотводов, место присоединения к существующему заземлителю или место размещения вновь сооружаемого заземлителя
В качестве естественных молниеприемников могут использоваться следующие конструктивные элементы зданий и сооружений:
а) металлические кровли защищаемых объектов при условии, что:
- электрическая непрерывность между разными частями обеспечена на длительный срок;
- толщина металла кровли составляет не менее значений, приведенных в табл.6;
- допускаются толщины металла кровли менее приведенных в таблице 7, но не менее 0,5 мм. Это допустимо, если кровлю не обязательно защищать от повреждений и, если нет опасности воспламенения находящихся под кровлей горючих материалов;
- кровля не имеет изоляционного покрытия. При этом небольшой слой антикоррозионной краски или слой 0,5 мм асфальтового покрытия, или слой толщиной 1 мм пластикового покрытия не считается изоляцией;
- неметаллические покрытия на или под металлической кровлей не выходят за пределы защищаемого объекта;
б) металлические конструкции крыши (фермы, соединенная между собой стальная арматура);
в) металлические элементы типа водосточных труб, украшений, ограждений по краю крыши и т.п., если их сечение не меньше значений, предписанных для обычных молниеприемников;
г) технологические металлические трубы и резервуары, если они выполнены из металла толщиной не менее 2,5 мм и прожог этого металла не приведет к опасным или недопустимым последствиям;
д) металлические трубы и резервуары, если они выполнены из металла толщиной не менее значения, приведенного в табл.6, и если повышение температуры с внутренней стороны объекта в точке удара молнии не представляет опасности.

Таблица 6


Толщина кровли, трубы или корпуса резервуара, выполняющих функции молниеприемника


Уровень защиты


Материал

Толщина не менее, мм

I-IV


Сталь

4

I-IV


Медь

5

I-IV


Алюминий

7



Защита от прямых ударов молнии неметаллических труб, башен, вышек высотой более 15 м, должна быть выполнена путем установки на этих сооружениях молниеприемников. При высоте соружения до 50 м - одного стержневого молниеприемника высотой не менее 1 м, при высоте от 50 до 150 м - двух стержневых молниеприемников высотой не менее 1 м, соединенных на верхнем торце трубы. При высоте более 150 м - не менее трех стержневых молниеприемников высотой 0,2-0,5 м или по верхнему торцу трубы должно быть уложено стальное кольцо из стали сечением не менее 160 мм.
Металлические обелиски и скульптуры защищаются от прямых ударов молнии путем присоединения их к заземлителю любой конструкции.
В качестве примера выполним расчет зоны защиты одиночного молниеотвода с использованием естественного молниеприемника.
Объект - цех по приготовлению сухих строительных смесей, объект четвертого уровня надежности по молниезащите (см. рис.4).


Расчет зоны молниезащиты цеха сухих смесей


Рис.4. Расчет зоны защиты одиночного молниеотвода с использованием естественного молниеприемника





20м













5,5 м







16,3 м

1, 2, 3, 4, 5, 6 - отделения цеха,


7 - металлическая башня для хранения составляющих смесей
Расчет производим по формуле


Пример N 1
Рассчитать зону защиты одиночного молниеотвода с использованием естественного молниеприемника. В качестве естественного молниеприемника использовать металлическую башню для хранения составляющих смесей цеха сухих смесей. Высота башни 17 м.
Токоотводы, как сказано выше, служат для соединения молниеприемников с заземляющим устройством. Токоотводы, в целях снижения вероятности возникновения опасного искрения, располагаются таким образом, чтобы между точкой поражения и землей:
а) ток растекался по нескольким параллельным путям;
б) длина этих путей была ограничена до минимума.
Если молниеприемник состоит из стержней, установленных на отдельно стоящих опорах (или одной опоре), на каждой опоре предусматривается не менее одного токоотвода.
Если молниеприемник состоит из отдельно стоящих горизонтальных проводов (тросов) или из одного провода (троса), на каждом конце провода (троса) выполняется не менее одного токоотвода.
Если молниеприемник представляет собой сетчатую конструкцию, подвешенную над защищаемым объектом, на каждой ее опоре выполняется не менее одного токоотвода. Общее количество токоотводов принимается не менее двух.
При высоте сооружения до 50 м от молниеприемников прокладывается один токоотвод; при высоте более 50 м токоотводы должны быть проложены не реже чем через 25 м, но не менее двух. Токоотводы соединяются горизонтальными поясами вблизи поверхности земли и через каждые 20 м по высоте здания.
В качестве токоотводов могут использоваться ходовые металлические лестницы и прочие вертикальные металлические конструкции.
Токоотводы располагаются по периметру защищаемого объекта таким образом, чтобы среднее расстояние между ними было не меньше значений, приведенных в табл.7.

Таблица 7


Средние расстояния между токоотводами в зависимости от уровня защиты


Уровень защиты

Среднее расстояние, м


I

10


II

15


III

20


IV

25


Токоотводы располагают равномерно по периметру защищаемого объекта. По возможности они прокладываются вблизи углов зданий.


Не изолированные от защищаемого объекта токоотводы прокладываются следующим образом:
- если стена выполнена из негорючего материала, токоотводы могут быть закреплены на поверхности стены или проходить в стене;
- если стена выполнена из горючего материала, токоотводы могут быть закреплены непосредственно на поверхности стены, так чтобы повышение температуры при протекании тока молнии не представляло опасности для материала стены;
- если стена выполнена из горючего материала и повышение температуры токоотводов представляет для него опасность, токоотводы располагаются таким образом, чтобы расстояние между ними и защищаемым объектом всегда превышало 0,1 м.
Металлические скобы для крепления токоотводов могут быть в контакте со стеной.
Токоотводы следует размещать на максимально возможных расстояниях от дверей и окон.
Токоотводы прокладываются по прямым и вертикальным линиям, так чтобы путь до земли был по возможности кратчайшим.
В качестве естественных токоотводов могут использоваться следующие конструктивные элементы зданий:
а) металлические конструкции при условии, что:
- электрическая непрерывность между разными элементами является долговечной;
- они имеют не меньшие размеры, чем требуются для специально предусмотренных (искусственных) токоотводов;
б) металлический каркас здания или сооружения;
в) соединенная между собой стальная арматура здания или сооружения;
г) части фасада, профилированные элементы и опорные металлические конструкции фасада при условии, что:
- их размеры соответствуют указаниям, относящимся к токоотводам, а их толщина составляет не менее 0,5 мм;
- металлическая арматура железобетонных строений считается обеспечивающей электрическую непрерывность, если она удовлетворяет следующим условиям:
- 50% соединений вертикальных и горизонтальных стержней выполнено сваркой или имеют жесткую связь (болтовое крепление, вязка проволокой);
- электрическая непрерывность обеспечена между стальной арматурой различных заранее заготовленных бетонных блоков и арматурой бетонных блоков, подготовленных на месте.
В прокладке горизонтальных поясов нет необходимости, если металлические каркасы здания или стальная арматура железобетона используются как токоотводы.
Заземлители устройств молниезащиты во всех случаях, за исключением использования отдельно стоящего молниеотвода, совмещается с заземлителями электроустановок или средств связи. Если эти заземлители разделяются по каким-либо технологическим соображениям, их следует объединить в общую систему с помощью системы уравнивания потенциалов.
В том случае, если ранее выполненные заземлители отсутствуют или сооружается отдельно стоящий молниеотвод вдали от существующих заземлителей, выполнят заземляющее устройство для молниеотвода.
Целесообразно использовать следующие типы заземлителей: один или несколько контуров, вертикальные (или наклонные) электроды, радиально расходящиеся электроды или заземляющий контур, уложенный на дне котлована, заземляющие сетки.
Заземлитель в виде наружного контура необходимо прокладывать на глубине не менее 0,5 м от поверхности земли и на расстоянии не менее 1 м от стен. Заземляющие электроды должны располагаться на глубине не менее 0,5 м.
В качестве естественных заземляющих электродов может использоваться соединенная между собой арматура железобетона или иные подземные металлические конструкции. Допускается использовать в качестве заземлителей молниезащитных устройств все рекомендуемые "Правилами устройства электроустановок" заземлители электроустановок, за исключением нулевых проводов воздушных линий напряжением до 1 кВ.
Если в качестве заземляющих электродов используется арматура железобетона, повышенные требования предъявляются к местам ее соединений, чтобы исключить механическое разрушение бетона. Если используется предварительно напряженный железобетон, следует учесть возможные последствия протекания тока молнии, который может вызвать недопустимые механические нагрузки.


Защита от вторичных воздействий молнии
Для защиты от вторичных воздействий молнии внутри защищаемого объекта необходимо выполнить целый ряд мероприятий:
а) металлические конструкции и корпуса всего оборудования и аппаратов, находящихся в защищаемом здании, должны быть присоединены к заземляющему устройству электроустановок или к железобетонному фундаменту здания;
б) внутри зданий или сооружений между трубопроводами и другими протяженными металлическими конструкциями в местах их взаимного сближения на расстоянии менее 10 см через каждые 20-30 м должны быть приварены сваркой или припаяны перемычки из стальной проволоки диаметром не менее 5 мм или из стальной ленты сечением не менее 24 мм; для кабелей с металлическими оболочками или броней перемычки должны быть выполнены из гибкого медного проводника сечением не менее 6 мм (ПУЭ п.2, 3.72);
в) в соединениях элементов трубопроводов или в других металлических предметах должны быть обеспечены переходные сопротивления не более 0,05 Ом на каждый контакт. При невозможности обеспечения контакта с указанным переходным сопротивлением с помощью болтовых соединений должны быть выполнены стальные перемычки, размеры которых указаны в подпункте "б".
Защита от заноса высокого потенциала по подземным металлическим коммуникациям (трубопроводам, кабелям в наружных металлических оболочках или трубах) обеспечивается путем их присоединения на вводе в здание или сооружение к арматуре его железобетонного фундамента, а при невозможности использования фундамента в качестве заземлителя - к искусственному заземлителю.
Для исключения заноса в здание или сооружение высокого потенциала, возникающего при прямом ударе молнии, заземлители защиты от прямых ударов молнии зданий 1 уровня защиты должны быть по возможности удалены от подземных металлических коммуникаций (в том числе от электрических кабелей любого назначения) входящих в здание или сооружение. Защита от заноса высокого потенциала по внешним наземным (надземным) металлическим коммуникациям должна быть выполнена путем их заземления на вводе в здание и сооружение и на двух ближайших к этому вводу опорах коммуникации. В качестве заземлителей должны быть использованы железобетонные фундаменты здания или сооружения и каждой из опор, а при невозможности такого использования - искусственные заземлители.
Ввод в здание воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ, сетей телефона, радио, сигнализации осуществляется только кабелем длиной не менее 50 м с металлической оболочкой или броней или кабелями проложенными в металлических трубах.
На вводе в здание металлические трубы, броня и оболочка кабелей, в том числе с изоляционным покрытием металлической оболочки (например, кабели ААШВ, ААШПп), присоединяются к железобетонному фундаменту здания или к искусственному заземлителю.
В месте перехода воздушной линии электропередачи в кабель металлическая броня и оболочка кабеля, а также штыри или крюки ВЛ должны быть присоединены к заземлителю. К такому же заземлителю должны быть присоединены штыри или крюки на опоре ВЛ, ближайшей к месту перехода в кабель.
Кроме того, в месте перехода ВЛ в кабель между каждой жилой кабеля и заземленными элементами должны быть обеспечены закрытые воздушные искровые промежутки длинной 2-3 мм или установлены вентильные разрядники низкого напряжения, типа РВН - 0,5. Применяются и другие устройства защиты от перенапряжений (УЗП).
Защита от заноса высоких потенциалов по ВЛ выше 1 кВ, вводимым в подстанцию, размещенную в защищаемом здании (внутрицеховые встроенные или пристроенные) должна быть выполнена согласно требований ПУЭ.
Наиболее надежным способом уменьшения электромагнитных помех является экранирование защищаемого объекта. В качестве экрана используется металлическая конструкция строительного сооружения. Экран образуется, например, стальной арматурой стен, полов здания, а также металлическими деталями крыши, фасадов, стальными каркасами, решетками. Для уменьшения влияния электромагнитных полей все металлические элементы объекта электрически объединяются и соединяются с системой молниезащиты.


Защита от прямых ударов молнии объектов в сельской местности
Расположенные в сельской местности небольшие строения с неметаллической кровлей, защищаются от прямых ударов молнии одним из упрощенных способов:
а) при наличии на расстоянии 3-10 м от строения деревьев, в 2 раза и более превышающих его высоту с учетом всех выступающих на кровле предметов (дымовые трубы, антенны и т.д.), по стволу ближайшего из деревьев должен быть проложен токоотвод, верхний конец которого выступает над кроной дерева не менее чем на 200 мм. У основания дерева токоотвод должен быть присоединен к заземлителю;
б) если верхняя часть кровли соответствует наибольшей высоте строения, над ним должен быть подвешен тросовый молниеприемник, возвышающийся над коньком не менее чем на 250 мм. Опорами для молниеприемника могут служить закрепленные на стенах строения деревянные планки. Токоотводы прокладывают с двух сторон по торцевым стенам строения и присоединяют к заземлителям. При длине строения менее 10 м токоотвод и заземлитель могут быть выполнены только с одной стороны.

Рис.5. Молниезащита небольшого строения:

1 - токоотвод; 2 - рейка или доска для натяжки молниеприемника; 3 - молниеприемник; 4 - заземлитель

в) при наличии возвышающейся над всеми элементами кровли дымовой трубы над ней следует установить стержневой молниеприемник высотой не менее 200 мм, проложить по кровле и стене строения токоотвод и присоединить его к заземлителю. Располагать заземлители следует в стороне от входов и пешеходных дорожек.


г) при наличии металлической кровли она должна быть хотя бы в одной точке присоединена к заземлителю; при этом токоотводами могут служить наружные металлические лестницы, водостоки и т.п. К кровле должны быть присоединены все выступающие над ней металлические предметы. Конструкция зажима для присоединения токоотвода к металлической кровле показана на рисунке 6.


Рис.6. Зажим для присоединения плоского (а) и круглого (б) токоотводов к металлической кровле:
1 - кровля; 2 - стальная пластина; 3 - свинцовая прокладка; 4 - токоотвод; 5 - пластина с приваренным токоотводом

Во всех случаях материал и сечение элементов молниезащиты должны быть не менее значений приведенных в таблице 8.

Таблица 8

Материал и минимальные сечения элементов молниезащиты




Уровень защиты

Материал

Сечение, мм





молниеприемника

токоотвода

заземлителя

I-IV


Сталь

50

50

80

I-IV


Алюминий

70

25

Не применяется

I-IV


Медь

35

16

50

При защите строений для крупного рогатого скота и конюшен отдельно стоящими молниеотводами их опоры и заземлители следует располагать не ближе чем в 5 м от входа в строение. К заземлителям защиты от прямых ударов молнии должны быть присоединены находящиеся внутри строения металлические конструкции, оборудование и трубопроводы, а также устройства выравнивания электрических потенциалов.




ЛИТЕРАТУРА
1. Правила устройства электроустановок. Изд.7.
2. СНиП 3.05.06-85.
3. ПТЭЭП.
4. Межотраслевые Правила по Охране Труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок 2003 г.
5. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций (Утвержденной приказом Минэнерго России 30.06.2003 г. N 280).
6. ГОСТ Р 50571.10-96 "Заземляющие устройства и защитные проводники".
7. ГОСТ Р 50571.16-99 "Приемо-сдаточные испытания".
8. ГОСТ Р 50571.19-2000 "Защита электроустановок от грозовых и коммутационных перенапряжений".
9 ГОСТ Р 50571.20-2000 "Защита электроустановок от перенапряжений, вызванных электромагнитными воздействиями".
10. ГОСТ Р 50571.21-2000 "Заземляющие устройства и системы уравнивания электрических потенциалов в электроустановках, содержащих оборудование обработки информации".
11. СП-31-110-2003. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.
12. Методика N 1 "Проверка соответствия смонтированной электроустановки требованиям нормативной и проектной документации (визуальный осмотр).- М.: ФГУ УГЭН по РБ, 2003.
13. Методика N 2 "Проверка заземляющего устройства" Утверждена Заместителем начальника.- М.: ФГУ УГЭН по РБ, 2003.
14. Бургсдорф В.В., Якобс А.И. Заземляющие устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
15. Карякин Р.Н. Заземляющие устройства электроустановок. Справочник. - М.: Энергосервис, 2000.
16. Карякин Р.Н. Нормативные основы устройства электроустановок. - М.: Энергосервис, 1998.
17. Карякин Р.Н. Нормы устройства безопасных электроустановок. - М.: Энергосервис, 2000.
18. Титов Е.Г. Руководство по контролю качества электромонтажных работ. СПб., 2005.
19. Титов Е.Г. Проектирование электроустановок жилых и общественных зданий. - СПб., 2005.
20. Титов Е.Г. Монтаж электроустановок жилых и общественных зданий. - СПб., 2005.