Виды молниезащиты зданий и сооружений

Молниезащита зданий и сооружений

Надёжная молниезащита здания – гарантия безопасности людей и сохранности недвижимого имущества во время грозы. Удар молнии силой в 200 000 ампер и выше обычно поражает следующие части сооружения:

• Металлическая кровля;
• Водостоки;
• Выступающие элементы арматуры;
• Опоры рекламных конструкций;
• Антенны, соединённые с электронным оборудованием;
• Кондиционеры.

Восходящий заряд молнии может проложить себе дорогу по мокрой деревянной или бетонной стене. Это создаёт угрозу мгновенного пожара, повреждает электрические приборы и наносит смертельное поражение людям и животным. Жилой дом без молниезащиты в грозу для всех жильцов превращается в зону повышенного риска.

Принципы устройства системы молниезащиты

Защита здания от молнии должна обеспечивать безопасный отвод разряда по специальным каналам к заземлению. Прохождение тока большой силы по токоотводу сопровождается мощным и мгновенным разогревом проводника.

Система молниезащиты должна обеспечить надёжную изоляцию крыши и стен здания от высокой температуры молниеприемника и проводника, с которым он соединён и предусматривать изоляцию тока во время его движения к земле. Если часть заряда попадёт во внутреннюю проводку, распространится по металлическим элементам кровли, карнизов, или подоконников, дойдёт до системы отопления, состоящей из металлических труб и батарей — результат будет катастрофическим.

Основные конструктивные элементы защиты от молнии

Любая система молниезащиты имеет 3 основных компонента:

• Металлический молниеприемник, устанавливается на самой верхней точке здания и первым принимает на себя удар молнии;
• Проволочный токоотвод, который является безопасным каналом сброса высокого напряжения;
• Заземление, представляющее собой конструкцию из углублённых в землю проводников.

Если в здании находится электрооборудование, линии связи и телекоммуникаций, то молниезащита должна иметь дополнительную систему внутренней защиты.

Внутренняя молниезащита

Электрооборудование, электроника, электросети и линии связи защищаются при ударе молнии при помощи УЗИП. Это электронное устройство блокировки импульсных токов большой мощности, возникающих в проводниках вследствие индукционных и резистентных электромагнитных явлений.

Удар молнии порождает мощные электромагнитные поля. Если в зоне их влияния находятся электропроводящие материалы, то в них возникают индукционные токи, способные не только вывести из строя сложную технику, но и стать причиной возгорания.

Типы УЗИП

УЗИП выравнивает электрический потенциал заземлённых токопроводящих элементов (электросети, металлические трубы, отопление). Принцип действия — автоматический выключатель, срабатывающий при возникновении в цепи критических значений импульсных токов. Устройства внутренней молниезащиты подразделяются на типы в зависимости от расчётных параметров импульса.

• Тип №1 УЗИП, рассчитан на срабатывание при попадании в здание прямого удара молнии (волновая длина 10/350 мксек.), пропускает через себя всю энергию разряда без разрушения, является обязательным оборудованием для сооружений, защищённых внешним громоотводом, и для трансформаторных подстанций;
• УЗИП Тип №2, срабатывает при затухающей волне (8/20 мксек, непрямой удар), устанавливается после типа №1 и защищает отдельное помещение в здании (квартира, этаж, подвал, цех, и др.), имеет остаточный скачок напряжения после типа №1 не более 2 кВ;
• Тип №3 устанавливается в качестве защиты для отдельного потребителя в электроцепи (блоки питания, отопительные электрокотлы, стабилизаторы напряжения и проч.).

Задачи, решаемые внутренней молниезащитой

Устройство внутренней защиты от молний зависит от приоритетной задачи:

• Защита цепи питания от скачков, перепадов без отключения;
• Безопасное отключение при критических показателях тока.

При установке нескольких УЗИП разных типов учитываются вышеперечисленные задачи, расстояния между устройствами, их последовательность и конструктивные особенности потребителей. Проектирование и установку внутренней молниезащиты в Воронеже можно заказать в нашей компании.

Типы молниеприёмников в молниезащите

По конструкции молниеприёмники делятся на следующие категории:

• Штыревая система;
• Металлический трос;
• Молниеприёмная сетка.

Выбор конструкции определяется конфигурацией и типом кровли, высотностью здания, наличием находящихся рядом других сооружений, или природных объектов (деревьев, холмов), имеющих критически важные параметры высоты. Учитываться также могут архитектурные особенности дома.

Молниеприёмник в форме штыря

Молниезащита, оборудованная штыревыми громоотводами, является наиболее простым конструктивным решением. Стержни обычно устанавливаются на крышах с крутыми наклонными скатами, имеющими металлическую кровлю.Штырь монтируется на самой высокой точке крыши здания.

Материалом для уловителя молний может служить железный, медный или латунный прут толщиной от 10 мм. Допускается использование металлических уголков, или пластин с толщиной не менее 4 мм и шириной от 25 мм. Уловитель должен возвышаться от верхней кромки крыши минимум на 2 м.

Размер зоны безопасности под приёмником молний рассчитывается как окружность с диаметром, равным двойной высоте штыря.

Молниезащита с тросом

Если скаты крыши, покрытой металлопрофилем, имеют незначительный угол наклона, или её поверхность абсолютно плоская, то в качестве молниеприёмника применяется металлический трос из стальной проволоки толщиной не менее 8 мм. В качестве троса допускается использование железного прута такого же сечения и выше.

Опоры тросовой защиты могут быть как деревянные, так и металлические. В последнем случае их необходимо изолировать от троса. Молниезащитас тросом предпочтительнее, если крыша дома имеет крутые скаты, деревянную основу и покрыта шифером, или черепицей. На плоской крыше высота натяжения тросового громоотвода должна составлять от 1,5 м.

На двухскатной крыше трос натягивается на высоте 0,5 м вдоль конька.

Сетчатый громоотвод

Молниезащита с сетчатым громоотводом используется на зданиях с плоской крышей большой площади. Материалом уловителя молний служит стальная проволока толщиной 6 мм. Из неё монтируется сетка, свободные концы которой закрепляются на стойках. Высота сетки должна быть не меньше 0,5 метров. Максимальная длина стороны ячейки составляет 6 м. Сетчатая молниезащита устанавливается на крыши ангаров, ферм, цехов и гаражей.

Токоотвод

Для прокладки канала, по которому должен проходить заряд молнии, применяется проволока, или железный прут толщиной не менее 8 мм. Лучшим материалом считается медный кабель. Молниезащита будет надёжной, если соединение токопроводящего канала соштырём громоотвода будет сварным. Крепление токоотвода к стенам доманеобходимо производить при помощипластиковых скоб, или иных приспособлений, не проводящих ток. Система каналов токоотведения делается максимально короткой, без лишних изгибов.

Места сильных перегибов при ударе молнии будут резко нагреваться, что может привести к разрушению проводника и возникновению мощной электрической дуги в непосредственной близости от стены здания.Для защиты токопроводящей линии от внешних повреждений проводник можно проложить по пластиковому водостоку. Токоотводящие каналы молниезащиты опускают к земле по углам дома.

Минимально допустимое расстояние между разыми каналами составляет 20 метров, и их необходимо прокладывать на максимальном удалении от окон и дверей здания.

Система заземления

Токоотвод приваривается к проводнику, углублённому в землю. Простейшей конструкцией заземления является металлический стержень длиной 1,5 м, вбитый в грунт.

Сооружение более надёжного соединения электрических проводов молниезащиты с землёй делается следующим образом:

• Во дно траншеи глубиной от 80 см и длиной 3 м по концам вбиваются металлические прутья, тубы, или арматура с сечением от 20 мм;
• К выступающим частям стержней приваривается металлический прут такой же толщины, к нему приваривается электрический провод молниезащиты, после чего траншея закапывается.

Место для заземления выбирается на максимальном удалении от дверей, окон и дорожек. Минимально допустимое расстояние от входа – 5 м.

Молниезащита с активным уловителем

Современные варианты молниезащиты оснащаются активными уловителями атмосферных разрядов. Система включает генератор высоковольтного импульсного тока, соединённый с громоотводом и питаемый атмосферным электричеством. Напряжённость электрического поля во время грозы достигает 20 кВ/м и выше, что обеспечивает работу устройства. Генератор помогает сформировать восходящий поток заряда непосредственно от громоотвода, который притягивает нисходящие потоки.

Преимущества активной молниезащиты:

• Во время грозы активная система защиты обеспечивает полную гарантию безопасности дома и прилегающей территории от поражения атмосферными разрядами; пассивная молниезащита не может на 100% обезопасить здание, электрооборудование и людей;
• Площадь территории на порядок больше той, которую имеет обычный пассивный громоотвод;
• Молниезащита с генератором может иметь 1 мощный и малозаметный стержень в качестве уловителя, в то время как пассивная защита для обеспечения безопасности большой территории потребует установки нескольких громоотводов.

Недостатком активной молниезащиты является способность притягивать все разряды в радиусе своего действия, а также её более высокая стоимость.

Классы молниезащиты

При проектировании и строительстве жилых домов, промышленных сооружений и объектов инфраструктуры применяются следующие классы молниезащиты:

• Класс №1 – заводы по производству взрывоопасных и легко воспламеняющихся веществ, АЭС, предприятия промышленной химии и проч;
• Класс №2 – склады ГСМ и промышленных товаров, деревообрабатывающие предприятия, места хранения ядовитых соединений;
• Класс №3 — общественные здания, школы, объекты инфраструктуры, высотные сооружения более 30 м.

Присвоение любому объекту одного из вышеперечисленных классов делает установку специальной защиты от грозовых разрядов обязательной.

Все остальные объекты жилой застройки оборудуются молниезащитой по желанию собственников, на которых ложится вся ответственность за возникновение ЧП во время грозы.

Источник: http://www.kabelmontazh.ru/articles/view/molniezashchita_zdanij_i_sooruzhenij/

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

ИНСТРУКЦИЯ
ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

РД 34.21.122-87

Москва ГНИЭИ им. Кржижановского, 1987 г.

Москва ГОСЭНЕРГОНАДЗОР 1995 г.

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

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

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

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

Предназначена для специалистов, проектирующих здания и сооружения.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Требования настоящей Инструкции обязательны для выполнения всеми министерствами и ведомствами.

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

Инструкция должна соблюдаться при разработке проектов зданий и сооружений.

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

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

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

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

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. В соответствии с назначением зданий и сооружений необходимость выполнения молниезащиты и ее категория, а при использовании стержневых и тросовых молниеотводов — тип зоны защиты определяются по табл. 1 в зависимости от среднегодовой продолжительности гроз в месте нахождения здания или сооружения, а также от ожидаемого количества поражений его молнией в год. Устройство молниезащиты обязательно при одновременном выполнении условий, записанных в графах 3 и 4 табл. 1.

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

___________

1 Настоящая Инструкция разработана Государственным научно-исследовательским энергетическим институтом им. Г.М. Кржижановского Минэнерго СССР, согласована с Госстроем СССР (письмо № АЧ-3945-8 от 30 июля 1987 г.) и утверждена Главтехуправлением Минэнерго СССР. С введением в действие настоящей Инструкции утрачивает силу «Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений» СН 305-77.

Таблица I

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

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

Молниезащита зданий и сооружений: варианты исполнения и защитные категории

Согласно ГОСТу Р МЭК 62305-2-2010, устройство молниезащиты зданий и сооружений как жилого, так и промышленного назначения выполняется в обязательном порядке. Такая защита является комплексной системой устройств, обеспечивающих безопасность самого строения и всех находящихся в нем или рядом с ним людей и животных от разрядов атмосферного электричества во время гроз.

На сегодня проблема молниезащиты актуальна как никогда: грозовая активность с каждым годом увеличивается, что обусловлено техногенными изменениями климата и электромагнитной активности планеты.

В последние годы количество гроз на планете достигает примерно 44-45 тысяч ежедневно, то есть около 16-17 миллионов в год. По статистике, каждое здание имеет все шансы подвергнуться удару молнии примерно один раз в 40-50 лет. На какой конкретно период придется эта статистическая вероятность – знать или предугадать не способен никто. Поэтому грамотно выполненная защита станет лучшим способом обеспечить безопасность и самого сооружения, и всех живых существ в нем.

Существуют следующие варианты исполнения молниезащиты зданий и сооружений:

• Внешняя. Направлена на перехват электрического разряда и отведение его по оборудованным токоотводам к земле. Может быть двух типов: активная (основана на генерации высоковольтных импульсов, позволяющих перехватить заряд на большом расстоянии и отвести его к земле принудительно) и пассивная (системы натяжных тросов или пространственной сетки, которые будут отводить удар).
• Внутренняя. Направлена на защиту электрооборудования в здании от вызванного молнией перенапряжения в сети. Бывает двух типов: защита от прямого удара и защита от непрямого удара (разряда вблизи здания).

Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений определяет такие категории мер защиты в зависимости от вида строения:

• Строения 1-й категории, в которых постоянно хранятся в открытом виде либо неметаллической таре, а также перерабатываются горючие и взрывчатые вещества, имеется высокая вероятность возникновения потенциально взрывоопасных смесей пыли, различных газов, пара.
• Строения 2-й категории, в которых взрывчатые вещества сберегаются в закрытой металлической таре, а взрывоопасные воздушные смеси могут возникать только в результате аварии или поломки оборудования.
• Строения 3-й категории – все остальные виды зданий, в том числе жилые дома и сельскохозяйственные постройки.

Инструкцией выдвигаются следующие требования к молниезащите зданий и сооружений: строения 1-й и 2-й категорий в обязательном порядке оборудуются защитой трех типов (от прямого удара, вторичного воздействия молнии и от заноса высоких потенциалов). Строения 3-й категории оборудуются защитой от прямых ударов и заноса высоких потенциалов через наземные инженерные коммуникации.

Монтаж молниезащиты

Оптимальным видом молниезащиты для частных домов является пассивная стержневая конструкция. Её реализация состоит из следующих этапов:

1. Выясняют все параметры объекта, для чего измеряют площадь и высоту дома, определяют требуемый радиус защиты, принимая во внимание особенности рельефа, грозовую активность.
2. Рассчитывают высоту молниепремника, учитывая оптимальное место для его установки.
3. Определяют длину токоотвода, выбирая самый краткий путь от молниеприемника до точки заземления. Не рекомендуется применение сложных конструкций, а кольцеобразные – строго запрещены!
4. По стандартам ПУЭ и СНиП элемент заземления монтируют не ближе 1 м к стене сооружения, вдали от пешеходной зоны и входов в здание.

Устройство заземлителя

1. В изготовлении заземлителя применяется угловая (50х50, ГОСТ 8509-93), полосовая (40х4, ГОСТ 103-76) или круглая сталь.
2. Конструкция заземления должна представлять собой многоугольник, на каждой вершине которого в грунт загоняется один электрод (длина – от 2 м). Далее полосовой сталью при помощи сварки вершины треугольника объединяют в цельный контур.

Монтаж молниеприемника

Осуществляется на крыше объекта, где ставят опоры из дерева, предотвращающие соприкосновение металлического стержня со зданием.

Монтаж токоотвода

Производится путем фиксации токоотводов на специальные элементы (коньки), выполняющие роль изоляторов между отводами и поверхностью дома. Это заключительный этап работ по созданию молниезащиты.

По завершению всех строительных и монтажных операций в обязательном порядке проводят контроль на соответствие конструкции заложенным в проекте параметрам. Для этого измеряют сопротивление молниеотвода. Это очень важный показатель, поскольку именно он определяет эффективность установленной молниезащиты и гарантирует её эффективность.

При установке защиты от разряда молнии на деревянный дом работы проводятся в точно такой же последовательности с применением перечисленных материалов. Единственное отличие заключается в том, что все части молниезащиты монтируются на расстоянии не менее 1,5 м от стен.

Какими нормативными документами регламентируется молниезащита зданий?

В РФ существует два основных нормативных документа, регламентирующих создание и проектирование систем грозозащиты: «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» РД 34.21.122-87 от 30 июля 1987 года и «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153-343.21.122-2003 от 30 июня 2003 года. Обе инструкции являются действующими, поэтому проектные организации могут использовать любую из них в качестве определяющего документа.

В 2011 году были выпущены нормативные документы:

• ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010 «Менеджмент риска. Защита от молнии.

Часть 1. Общие принципы» и ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010 «Менеджмент риска. Защита от молнии.

Часть 2. Оценка риска », которые поясняют ситуацию с грозозащитой на территории РФ.

Кроме того, одним из нормативных документов по молниезащите зданий и сооружений является СНиП (строительные нормы и правила) 3.05.06-85, в котором указываются условия, обязательно учитываемые при создании защитных систем.

Расчет молниезащиты зданий и сооружений

Расчет и дальнейший выбор конкретной системы молниезащиты производится специалистами с учетом следующих критериев:

• Общее состояние объекта и его расположение.
• Рельеф местности, а также ее инфраструктура.
• Вид и особенности грунта под строением.
• Наличие поблизости водоемов или мест с ключевыми источниками.
• Общая грозовая активность в местности.

Проверка молниезащиты зданий и сооружений

После монтажа система грозозащиты проверяется на соответствие ГОСТу и требованиям ПУЭ. Критериями проверки выступают:

• Доступность элементов заземления.
• Прочность соединений и проводников во всей цепи защитной системы, прочность сварочных узлов.
• Надежность и работоспособность предохранителей.
• Фаза-ноль в установках до 1 кв.
• Измерение заземляющего устройства.

По результатам составляется акт проверки молниезащиты здания, к которому прилагаются чертежи по проекту.

Молниезащита зданий и сооружений: цена

При оборудовании системы молниезащиты зданий и сооружений цена на нее зависит в основном от площади строения, особенностей кровли, количества, а также совокупной мощности электрооборудования и электросистем, а также используемых материалов. В любом случае стоимость рассчитывается персонально для каждого клиента – вы можете воспользоваться простым и удобным калькулятором на нашем сайте, чтобы узнать цену точнее.

Компания «Алеф-ЭМ» предлагает своим клиентам гибкую систему скидок и доступные цены.

• Проектирование – от 9 000 рублей
• Замеры заземления – от 5 000 рублей
• Монтаж заземления – от 9 000 рублей
• Монтаж системы молниезащиты – от 50 000 рублей (работа с материалами)
• Сервисное обслуживание – от 4500 рублей

Полный розничный прайс комплектующих (файл PDF)

Опросный лист для подготовки ТКП по системе молниезащиты (файл PDF)

(Скачайте опросный лист и отправьте на эл. адрес: info@alef-m.com)

Молниезащита зданий и сооружений от «Алеф-ЭМ»: эффективно и профессионально

Долговечность, надежность и хорошая работоспособность системы грозозащиты прямо зависит от точного расчета, качества монтажа и выбранных для этой цели материалов.

Специалисты «Алеф-ЭМ» имеют все необходимые знания и навыки, а также серьезный практический опыт, поэтому создание защитных систем они производят ответственно, качественно, профессионально и оперативно. Посмотреть примеры наших работ, а также как выглядит молниезащита зданий и сооружений на фото, вы всегда можете на нашем сайте.

На все виды работ клиент получает обязательную гарантию. «Алеф-ЭМ» обеспечивает каждому клиенту спокойствие и уверенность в бесперебойной работе защитной системы.

На все виды выполненных работ клиентам предоставляется гарантия качества и безопасности:

• гарантия на материалы – от 1 до 5 лет (в зависимости от материалов),
• на выполненные работы – до 3 лет.

Источник: https://groze.net/info/doc.html

Деление молниеотводов на виды

Молниеотвод — это система технических элементов, основным предназначением которых является защита от разряда молнии. Молниеотвод обеспечивает защиту отдельных зданий либо комплекса зданий и сооружений — трубопроводов, мостов, подземной и наземной инфраструктуры, заглубленных зданий.

В обиходе это устройство получило другое наименование — громоотвод. С чисто технической точки зрения оно неверно, однако давно закрепилось в русском языке и является общеупотребительным.

Из чего состоит устройство

Вне зависимости от вида, любой молниеотвод состоит из следующих конструктивных элементов:

• молниеприемника;
• токоотвода (токовод, спуск);
• заземлителя.

Молниеприемник — часть конструкции молниеотвода, непосредственно принимающая на себя удар молнии. Всегда выполняется из металла с высокой проводимостью и стойкостью к разрушению от погодных условий. Материалом для молниеприёмников может служить нержавеющая или оцинкованная сталь, алюминий или медь.

Токоотвод — часть конструкции молниеотвода, которая непосредственно сбрасывает (спускает) принятый электрический заряд в заземлитель, непосредственно связанный с землей. Поэтому иное название токоотвода — спуск. Также выполняется из металла.

Заземлитель — металлический проводник, погруженный в землю. Может выполняться в разных видах, от вкопанной в почву шины до железобетонной сваи, роль проводников в которой выполняет стальной каркас.

Разновидности

Виды молниеотводов, а точнее — систем молниезащиты классифицируются по трем категориям, каждая из которых применяется в строго оговоренных случаях. Но прежде чем говорить о категориях, разберемся с применяемыми типами молниезащиты.

Принципиально молниезащита любого вида, кроме активной, основанной на ранней стриммерной эмиссии (о ней отдельный разговор), действует одинаково. Молния бьет в молниеприемник, спускается по токоотводу и уходит в землю, при этом нивелируются и другие опасные эффекты, связанные с появлением напряжения на металлических частях здания, искрение вследствие электростатической и электромагнитной индукции.

С конструктивной точки зрения виды молниеотводов различаются по:

1. типологии молниеприемников;
2. типу спусков;
3. типу заземлителей.

Молниеприемник может быть выполнен в виде сетки с определенным шагом между ячейками (шаг зависит от категории), в виде стержня или троса. Также в особых случаях для улавливания молний может служить покрытие крыши здания, если оно выполнено из стали толщиной не менее 4 мм, меди — не менее 5 мм либо алюминия — не менее 7 мм.

Иногда молниеприемником могут служить трубы — дымовые и выхлопные, и другие металлоконструкции большой высоты. Опорой для тросового или стержневого молниеприемника может служить близко расположенное дерево.

В роли токоотводов может выступать арматура железобетонных конструкций, а также пожарные лестницы, лифтовые направляющие либо специально проложенные металлические шины. С молниеприемником они соединяются сварным или болтовым способом (последний — только для III категории защиты).

Тип применяемого заземлителя каждого молниеотвода зависит от категории всей системы, а также от электрического сопротивления почвогрунта на конкретном участке (у песка, чернозема, глины разные показатели сопротивления).

В грунтах со слабым сопротивлением в его роли может выступать железобетонный фундамент здания, в других случаях это могут быть вертикальные, горизонтальные, кольцевые сооружения из меди либо стали, помещаемые в землю на определенной глубине.

Категории

Существует 3 категории молниезащиты, рассчитанные на применение в различных условиях. Они соответствуют классам пожаро- и взрывобезопасности.

Первая категория

Так, I категория — наивысшая, она применяется для защиты от молний взрывоопасных и легко воспламеняющихся объектов. Соответствует классу пожаро- и взрывобезопасности B-I и B-II. Она защищает объект от прямого удара молнии, от воспламенения и взрыва в результате искрения, вызванного явлением индукции (электромагнитной и электростатической), а также от переноса потенциалов на металлические части здания, то есть появления на металлоконструкциях опасного напряжения.

К ней предъявляются особо жесткие требования. Нормируются все расстояния — от молниеотводов до защищаемого объекта, глубина расположения заземлителя, расстояние между перемычками индукционной защиты и так далее.

Молниеприемник, как правило, стержневой либо тросовый. Внутренняя защита осуществляется присоединением металлоконструкций — станков, балок, троллея, любых других элементов — непосредственно к заземлителю, либо через заземляющий контакт электрооборудования. Общее сопротивление заземлителя не может быть больше 10 Ом.

Вторая категория

II категория молниеотводов предназначена для обеспечения защиты такого же уровня в местностях с меньшим количеством гроз в год, либо для зданий с меньшей взрыво- и пожароопасностью, например, для объектов класса B-Ia, B-I6, B-IIa, В-Iг (электроустановки).

Этот вид молниеотводов монтируется подобно молниезащите I категории с тем отличием, что в качестве приемника может применяться уложенная непосредственно на крышу стальная сеть из прутьев определенного сечения (не менее 6 мм) и с определенным шагом сетки.

В роли «земли» может выступать фундамент из железобетона, если сопротивление грунта не более 500 Ом. Конкретные особенности прокладки молниеотвода зависят от типа защищаемого здания — производственный цех, административное здание, хранилище жидкого топлива или резервуар для газа, электроустановка и другое. Величина импульсного сопротивления на «земле» не может быть больше 10 Ом.

Третья категория

III категория видов молниеотводов применяется, если в местности общая продолжительность гроз более 20 ч в год, а также для объектов, соответствующих классу П-III по электробезопасности и III-V классу огнестойкости. К примеру, это детские сады, ясли, школы, кинотеатры, больницы, другие социально значимые учреждения, в которых, тем не менее, нет легко воспламеняющихся или способных взрываться устройств или материалов.

Этот вид молниеотвода отличается тем, что не обеспечивает защиты от электромагнитной и электрической индукции — только от возгорания вследствие прямого поражения молнией и от возникновения на металлических частях и других проводящих элементах опасного напряжения.

Технологически выполненный по этой категории молниеотвод отличается от системы по II категории только большим шагом сетки — он может составлять 12*12 м — и порогом импульсного сопротивления — оно может составлять 20 Ом. Отдельно стоящие емкости с ГСМ, кроме бензина, а также трубы и некоторые другие элементы можно защищать с применением заземлителя импульсным сопротивлением до 50 Ом.

Во всех случаях расчет системы молниеотвода должен быть основан на количестве ожидаемых ударов молнии в год. Чем он выше, тем выше и категория. Допустимо не подключать к громоотводу помещения из несгораемых материалов, считающиеся невзрывоопасными.

Если в здании есть помещения, относящиеся к разным классам пожаро- и электробезопасности, то категория молниеотвода выбирается максимальная из необходимых. Отдельных громоотводов II и III, например, категории в одном и том же здании не делают.

Документация

Поскольку молнии несут реальную опасность пожара и поражения электрическим током находящихся в здании людей, на устройства молниезащиты существуют свои ГОСТы и инструкции по монтажу молниеотводов всех видов. Несоблюдение стандартов, как и несоблюдение любых подобных правил, может быть чревато несчастным случаем.

Тем не менее, единого всеобъемлющего госстандарта на молниеотводы нет. Для каждого конкретного проекта строители руководствуются частными случаями, описанными в различных ПУЭ и ГОСТах для защиты электроустановок, зданий и сооружений.

На международном уровне применение молниеотводов всех видов регламентирует документ МЭК 62305.4 . Основными нормативными актами в России являются РД 34.21.122-87 и CO 153—343.21.122-2003. На молниеотвод выполняется соответствующая сопроводительная документация. Он сдается при вводе в эксплуатацию здания или сооружения, как соответствующий элемент защиты.

Источник: https://evosnab.ru/ustanovka/molnija/vidy-molnieotvodov

Типы молниеотводов

В зависимости от того, каким будет объект строительства – жилое или нежилое здание, капитальное или временное – определяется его внешний вид и технические характеристики. Независимо от его назначения, каждый из них рекомендуется защитить от разрушительного воздействия молний.

Для обеспечения безопасности людей и защиты сооружений, на здание устанавливают систему молниезащиты. Принцип ее действия построен на том, что удар молнии чаще всего поражает наиболее высокие объекты, имеющие хорошую электрическую проводимость и связь с землей.

При ударе молнии в молниеприемную часть системы грозозащиты (специально предусмотренные стержни, тросы и пр.), переходит к заземлителю, не имея разрушительных последствий.

Оптимальный вариант, когда проект молниезащиты готовится на этапе строительства объекта, что дает возможность учесть все особенности объекта. Также за установкой системы защиты от молнии обращаются многие владельцы уже отстроенных домов и технических помещений, так как с каждым годом рост грозовой активности увеличивается, что подтверждается научными исследованиями (V Российская конференция по молниезащите). Опытные специалисты готовы работать с нестандартными архитектурными решениями и установить грозозащиту, которая обеспечит самый высокий уровень защищенности здания, используя молниеотводы в виде сетки, стержней, подвешенного троса.

Молниеприемная сетка

В нашей стране один из самых распространенных молниеотводов для габаритных зданий с плоской кровлей — молниеприемная сетка. Это обусловлено возможностью ее использования по двум главным нормативным документам по молниезащите (СО 153-34.21.122-2003 и РД 34.21.122-87) и простотой проектирования и монтажа.

По своей сути, сетка – это обычный тросовый молниеотвод, монтируется либо внутри пирога кровли, либо на кровле здания таким образом, чтобы она не выходила за внешние границы этого сооружения. Проводники сетки, проложенные под кровельным покрытием, выполняют 3 функции: обеспечивают заземление металлических элементов и конструкций, к которым она подключена, отвечают за распределение и протекание тока молнии между токоотводами и выравнивание потенциалов.

Существенной проблемой применения молниеприемных сеток является их низкий уровень защиты здания от прямых ударов молнии (ПУМ). Сетка, выполненная на поверхности кровли, не в состоянии обеспечить надежность защиты от ПУМ выше 50-55%, при требуемых минимум 80%. А молниезащитная сетка, расположенная в пироге кровли (под слоями гидроизоляции, утеплителя и пр.), никак не защищает от молний крышу здания и технологическое оборудование, установленное на ней.

Стержневые молниеотводы

Большой популярностью для защиты зданий и сооружений различных типов и назначений пользуются стержневые молниеотводы. Стержневые молниеприемники в зависимости от материала исполнения и защищаемого объекта могут иметь различные габаритные размеры (длинной от 30 см до нескольких десятков метров и диаметром от 6мм до десятков сантиметров). Стержневые молниеприемники могут быть установлены непосредственно на защищаемом объекте или на определенном удалении от него (отдельно стоящий молниеотвод).

Для крепления молниеприеников могут быть использованы существующие конструкции здания или специально монтируемые опорные конструкции (например, бетонные основания). Мачтовые отдельно стоящие стержневые молниеотводы представляют собой самонесущие конструкции, состоящие из металлической или железобетонной опоры и молниеприемного стержня, закрепленного на ней. От молниеприемника прокладывается или используется естественный токоотвод, монтируется собственное или используется естественное заземляющее устройство.

Мачтовый молниеотвод рассчитывается с учетом ветровых и иных нагрузок.

Основные преимущества создаваемой системы – сочетание высокого уровня защищенности, эксплуатационной надежности, простоты и легкости изготовления и небольшой стоимости. Стержневые молниеприемники чаще других являются самым оптимальным решением для защиты от молний.

Тросовые молниеотводы

Для решения нестандартных задач, требующих высочайшей надежности защиты от прямых ударов молний, отлично подходят тросовые молниеотводы. Длинные или узкие здания, объекты с уникальными, например, вогнутыми кровлями (например, ледовый дворец на Ходынском поле в г.Москве), высоковольтные линий электропередач – лучшее применение тросового молниеотвода.

Система представляет собой стальные оцинкованные канаты (специальный грозозащитный трос сечением не менее 35 мм2), натянутые непосредственно над защищаемым объектом на определенном рассчитанном расстоянии. Тросы закрепляют на опорах, где проложены токоотводы и выполнено заземление.

Активные молниеотводы (Early Streamer Emission (ESE) — раннее стримерное инициирование)

Кроме вышеперечисленных типов молниеотводов, которые используются при монтаже классической/пассивной системы молниезащиты, существуют также активные молниеотводы. Такой тип молниеотводов имеет встроенный источник высокого напряжения, который подает импульс на острую коническую вершину. Как заверяют производители активных молниеотводов, благодаря вышеописанной технологии, молния перехватывается на более далеком расстоянии от защищаемого объекта за счет образования длинного встречного лидера.

Важно отметить, что практика применения активных молниеотводов на территории РФ вызывает ряд острых дискуссий. Во-первых, их эффективность не была подтверждена ни при помощи численного моделирования, ни при полевых и лабораторных экспериментах (применение ESE-молниеотводов не приводит к расширению зоны защиты здания от молнии).

Во-вторых, ни в одном из Российских или Международных стандартов или нормативных документов по молниезащите нет прямых указаний на их использование.

В указанных документах содержаться предписания только по использованию классических молниеотводов — только они являются законным юридическим основанием для применения и планового обследования системы защиты от ПУМ (Прямой Удар Молнии).

Источник: https://www.amnis.ru/staty/tipy-molnieotvodov/

Виды молниезащиты

Молниезащита зданий и сооружений подразделяется на: внешнюю, внутреннюю.

Внешняя

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

Внешняя молниезащита зданий подразделяется на два типа:

Пассивная

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

Активная

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

Конструктивно внешняя молниезащита зданий и сооружений состоит из:

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

Внутренняя

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

Внутренняя молниезащита (УЗИП) классифицируется по типам:

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

Нормативные документы

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

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

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

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

Категории молниезащиты и классификация объектов

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

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

К специальным объектам относятся следующие:

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

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

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

Категория молниезащитыПиковый ток молнииНадежность

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

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

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