Молниеприемник и молниеотвод в чем разница – Молниеотвод — Википедия

Содержание

Молниеотвод — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 19 октября 2018; проверки требуют 2 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 19 октября 2018; проверки требуют 2 правки. Молниеотвод на памятнике

Молниеотвод — устройство, устанавливаемое на зданиях и сооружениях и служащее для защиты от удара молнии. В быту также употребляется некорректное, но более благозвучное «громоотвод».

Во время грозы на Земле появляются большие индуцированные заряды, и у поверхности Земли возникает сильное электрическое поле. Напряжённость поля особенно велика возле острых проводников, и поэтому на конце молниеотвода зажигается коронный разряд. Воздух вблизи громоотвода в результате коронного разряда сильно ионизируется. Вследствие этого напряжённость электрического поля вблизи острия уменьшается (как и внутри любого проводника)[1], индуцированные заряды не могут накапливаться на здании и вероятность возникновения молнии снижается. В тех же случаях, когда молния всё же возникает (такие случаи очень редки), молния исходит из молниеотвода, не причиняя разрушений

[2].

Молниеотвод на церкви

Состоит из трёх связанных между собой частей:

  • молниеприёмник — служит для приёма разряда молнии и располагается в зоне возможного контакта с каналом молнии; в зависимости от защищаемого объекта может представлять собой металлический штырь, сеть из проводящего материала или металлический трос, натянутый над защищаемым объектом.
  • заземляющий проводник или токоотвод — проводник, служащий для отвода заряда от молниеприёмника к заземлителю; обычно представляет собой провод достаточно большого сечения.
  • заземлитель — проводник или несколько соединённых между собой проводников, находящихся в соприкосновении с грунтом; обычно представляет собой металлическую плиту, заглублённую в грунт.

Элементы молниеотвода соединяются между собой и закрепляются на несущей конструкции. Поскольку вероятность поражения наземного объекта молнией растёт по мере увеличения его высоты, молниеприёмник располагается на возможно большей высоте либо прямо на защищаемом объекте, либо как отдельное сооружение рядом с объектом.

Радиус защитного действия молниеотвода определяется его высотой и приближенно рассчитывается по формуле:

R=1,732 x h,

где h — высота от самой высокой точки дома до пика молниеотвода.

Повысить радиус действия молниеотвода без увеличения высоты можно, если разместить на его острие источник гамма-излучения, который будет ионизировать воздух. С увеличением мощности источника увеличивается радиус действия молниеотвода, который таким образом можно увеличить до 100 и более метров[3].

Иногда молниеотвод встраивается в декоративные элементы здания или сооружения (флюгеры, навершия колонн и т. д.).


Виды молниеотводов

1) Платиновый наконечник громоотводного стержня. 2) Проволочный кабель, зажатый наконечником. 3) Проволочный кабель с наконечником. 4) Соединение верхней части чтержня а, который для сбережения места укорочен и обломан на чертеже. 5, 6) Пучки из стержней. 7, 8, 9 и 10) Скрепления основания стержня с деревянными частями крыши. 11 и 12) Муфты для соединения проводников. 13) Скрепление основания стержня с проводником, загибающимся вниз. 14) Конец подземного проводника, опущенный в воду колодца. 15, 16, 17) Подземные части проводника. 18) Якорь и корзна с углем — подземная оконечность проводника. 19) Защита порохового погреба, система Мельсана. 20) То же — по французской системе. 21) Защита высокого здания.

Рисунки из статьи «Громоотвод»
(«Военная энциклопедия Сытина»)

Считается, что молниеотвод был изобретён Бенджамином Франклином в 1752 году, хотя есть свидетельства о существовании конструкций с молниеотводами и до этой даты (например, высокие мачты, обитые медью у храмов в Древнем Египте, подобные сооружения у храма царя Соломона в Иерусалиме[4], Невьянская башня, бумажные змеи Жака Рома[5]).

В России первые громоотводы были созданы М. В. Ломоносовым и Г. В. Рихманом в 1753 г.[6]

Описание первого способа защиты от молний появляется в ежегоднике «Альманах Бедного Ричарда». «Способ этот таков, — писал Франклин. — Возьмите тонкий железный стержень (каким, например, пользуются гвоздильщики) длиною достаточною для того, чтобы три-четыре фута одного конца опустить во влажную землю, а шесть-семь другого поднять над самой высокою частью здания. К верхнему концу стержня прикрепите медную проволоку длиной в фут и толщиной с вязальную спицу, заостренную как игла. Стержень можно прикрепить к стене дома бечевкой (шнуром). На высоком доме или амбаре можно поставить два стержня, по одному на каждом конце, и соединить их протянутой под коньками крыши проволокой. Дому, защищенному таким устройством, молния не страшна, так как острие будет притягивать её к себе и отводить по металлическому стержню в землю, и она уже никому не причинит вреда. Точно так же и суда, на верхушке мачты которых будет прикреплено острие с проволокой, спускающейся вниз на палубу, а затем по одному из вантов и обшивке в воду, будут предохранены от молнии»

[7][6].

Лиана в кроне тропических деревьев при попадании молнии отводит электрический ток в землю и сгорает при этом, но защищает дерево подобно громоотводу[8].

  1. ↑ Калашников С. Г., Электричество, М., ГИТТЛ, 1956, гл. XVI «Разряды в газах», п. 193 «Молния», с. 429;
  2. Под ред. Г. С. Ландсберга. Том 2. Электричество и магнетизм. Глава VIII // Элементарный учебник физики. — 12-е изд. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. — ISBN 5-9221-0135-8.
  3. Мухин К. Н. Глава 8, §33, часть 6. Радиоактивный громоотвод // Занимательная ядерная физика. — М.: Атомиздат, 1969. — С. 203. — 145 000 экз.
  4. Мезенцев В.А. Этот загадочный мир. — М.: Московский рабочий, 1975. — Тираж 50 000 экз. — С. 130
  5. ↑ Приключения великих уравнений (неопр.). n-t.ru. Дата обращения 7 мая 2018.
  6. 1 2 Николай Горькавый Сказка о трёх богатырях, которые сразились с «электрическим драконом» // Наука и жизнь. — 2017. — № 2. — С. 81-89. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/30634/
  7. ↑ З. С. СЕМЕНОВА «КТО ОХОТИТСЯ ЗА МОЛНИЕЙ?» (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 18 августа 2008. Архивировано 24 мая 2013 года.
  8. ↑ БИНТИ Лесные громоотводы // Наука и жизнь. — 2017. — № 10. — С. 29.

ru.wikipedia.org

Какая молниезащита эффективней – один высокий молниеотвод или несколько малых

Судя по практике, можно заключить, что проектировщики предпочитают использовать единичное высокое устройство. Особенно популярен стержневой молниеприёмник, поскольку расчёты производятся при задействовании элементарных формул. Выстраивается простой конус, определяющий защищённую зону. Входит строение в конус – защита ему обеспечена. На первый взгляд всё элементарно, однако это не так…

Почему высокий стержневой молниеприёмник не идеален

Чтобы рассказать про подводные камни такой методики, приведу пример. Возьмём дом прямоугольной формы с высотой hx = 20 метров, размеры здания 60 х 20 м. Планируемое размещение одного молниеприёмника отражено на рисунке 1. Предполагается, что данная защита будет обладать надёжностью 0,9.

Размещение одного молниеприёмникаа
Рисунок 1. Размещение одного молниеприёмника/p>

В нормативе СО-153-34.21.122-2003 смотрим в таблицу 3.4. В соответствии с эмпирическими формулами, производим расчёт высоты конуса защитной зоны при высоте стержневого молниеприёмника, равной h.

Формула 1

Размер радиуса защитного круга на земле при 30

Формула 3

Радиус молниезащиты на некоторой высоте hx будет равняться

Формула 4

При этом

Формула 5

Для выбранного положения молниеприёмника радиус зоны на высоте hx = 20 м составит

Формула 6

, что предполагает высоту защитного устройства h ≈ 54 м. Количество молниевых попаданий в этот молниеприёмник зависит от площади стягивания, рассчитанный SM = 9πh3 ≈ 0,082км2.

Эта цифра делает примерно вчетверо больше площадь стягивания молний, по сравнению с самим строением, без защитного устройства. Именно во столько раз увеличится количество близких молниевых разрядов. Тем, кто занимается внутренней молниезащитой жилых и общественных зданий такие показатели принесут мало радости. Поскольку молниеотвод, занимаясь только стволом молнии, совершенно не влияет на электромагнитное поле её тока и не уменьшает напряжения, попадающего во внутренние электросети.

Следовательно, можно сделать вывод, что при проектировании молниеотвода нужно стараться не допустить превышения количества ударов молнии в них, относительно числа попаданий в строение без молниезащиты. Этого проще достичь при установке нескольких малых устройств, чем одного большого.

Расчёт высоты систем малых или смешанных молниеприёмников

Нельзя сказать, что эти выводы являются открытием. Подобные предпочтения в установке невысокой, но многочисленной системы защиты высотных зданий уже давно укоренились в Европе. В российских нормативах таким системам также дан «зелёный свет». Почему же она не имеет широкого применения в отечественном градостроительстве? Есть две основные причины:

  • Сила привычки и простота расчётов заставляют проектировщиков использовать именно одиночные типы молниеприёмников.
  • Выбрать оптимальную высоту для нескольких низких молниеотводов довольно сложно.

Расчёт зоны защиты легко сделать, если приёмников один или два. Когда их число гораздо больше или используется одновременно несколько типов молниеприёмников, задача становится практически невыполнимой. Обращение к нормативу СО-153-34-21.122-2003 не решит проблему.

Если обратиться к разделу 3.3.1, то можно найти там лишь рекомендацию воспользоваться компьютерными программами, которые должны произвести точный расчёт зон молниезащиты при использовании стержневого и тросового молниеприёмника либо комбинации из нескольких таких устройств.

Тех. циркуляр за номером 25/2009 Ассоциации «Росэлектромонтаж» сообщает, что данным критериям удовлетворяет ПО от ОАО «Энин», которое было разработано на основе данных статистики. Верно, такое ПО имеется, однако в продаже его не найти. Им пользуются только сотрудники компании-производителя. Подобная программа была также выпущена компанией «ИМАГ». Её продукцию, вероятно, можно будет приобрести в скором времени.

На сегодняшний день, пока нет ещё в непосредственной доступности столь удобных и точных программных обеспечений, можно использовать положение всё того нормативного документа, а именно его пункт 3.3.2.5, в котором рассматриваются зоны замкнутой тросовой молниезащиты. Это те же многократные молниеприёмники. Четыре металлических троса проходят вдоль стен здания, образуя в центре защищённую область. Оптимальным решением является установка консольных крепежей на крыше. При этом возникает отрицательный угол защиты. Если консольные крепежи отсутствуют, и тросы спускаются прямо с крыши, угол защиты приравнивают к нулю.

Система замкнутых грозотросов

Система тросовой молниезащиты требует более тщательного изучения. Вспомним о радиусе области стягивания молний. Стремясь к объекту, они располагаются на дистанции, меньшей или равной его высоте, увеличенной втрое. У высотных зданий размер площади стягивания будет значительно меньше площади самого строения. К примеру, возьмём дом в 5 этажей, площадью 50 х 12 м. Здесь разница площадей будет равняться двадцатикратному превышению. Это означает, что основная масса ударов будет приходиться на фасады здания. В данном случае тросовый молниеприёмник будет весьма кстати, так как он обязательно окажется на пути молнии. Система защиты, предполагающая использование малых по высоте молниеприёмников, будет весьма эффективна.

Есть, правда, опасность, что расставленные по периметру грозотросы могут не проявить себя при большой ширине дома и вертикальном попадании молнии в центр крыши. Но вероятность такого удара крайне мала, поэтому можно с уверенностью говорить о том, что уровень защиты 0,9 такой системе молниеотводов будет обеспечен. Расчёт высоты системы грозотросов На рисунках 2 и 3 можно увидеть и оценить продуктивность замкнутой системы тросовых молниеприёмников для домов 15 и 30 метров в высоту, имеющих габариты 60 х 20 м. Данные грозотросы находились либо по краям кровли, либо были смещены на метр (расстояние ∆d). Оказывается, возвышение такой системы над уровнем крыши должно быть совсем небольшим.

Таким образом, дома категории III уровня молниезащиты жилых и общественных зданий при требуемой надёжности 0,9, 15 метров высотой должны быть снабжены молниеприёмниками, высотой 1,2 метра (см. рис.2), а высотой 30 метров – около 2,5 метров (см. рис.3).

Вероятность прорыва молнии, здание 15 м, молниеприёмники 1,2 метра
Рисунок 2. Вероятность прорыва молнии, здание 15 м, молниеприёмники 1,2 метра

Вероятность прорыва молнии, здание 30 м, молниеприёмники около 2,5 метра
Рисунок 3. Вероятность прорыва молнии, здание 30 м, молниеприёмники около 2,5 метра

Система стержневых молниеприёмников малого размера

Такой тип молниезащиты как трос, легко можно заменить на стержневую разновидность с теми же параметрами высоты. Вопрос в том, на каком расстоянии друг от друга их нужно установить. Обращаемся всё к тому же документу, пункту 3.3.2.3. Здесь рассматриваются зоны системы стержневых устройств. Расчёт расстояния между нами прост: оно не должно превышать их длину более, чем в 2,5 раза.

Возникла гипотеза, что при отсутствии провала между зонами в такой системе защиты по своим защитным свойствам она будет равносильна участку ровно натянутого троса без провисания. Чтобы проверить это утверждение было задействовано ПО от «Энин». Надо сказать, что все зоны, фигурирующие в указанной документации были рассчитаны с помощью именно этой компьютерной программы.

Для эксперимента взяли здания 60 х 20 м, при высоте 15 м и 30 м с установленной системой стержневых молниеотводов высотой 1,2 м и 2.5 м соответственно. По рисунку 4 можно судить о том, насколько вероятность ударов молнии, прорвавших защиту, зависит от удалённости молниеотводов друг от друга. Это расстояние должно высчитываться по формуле: ∆d ≈ 4hm, чтобы желаемая надёжность была не менее 0,9.

Рисунок 4. Вероятность прорыва молнии
Рисунок 4. Вероятность прорыва молнии

Теперь настало время объяснений с технадзором, которого нужно убедить в правильности выбранного варианта защиты. Поскольку конкретного раздела в нормативе нет, то это будет непросто. Можно воспользоваться положением документа РД 34.21.122-87, разрешающего применение молниеприёмной сетки для строений категории III, к которой и относятся жилые и общественные здания. Рекомендуется укладывать сетку с ячейками 12 х 12 метров. Чтобы урегулировать приём проекта с технадзором, предусмотрите укладку сетки вместе с системой малых молниеприёмников. Такое решение можно объяснить пожеланием клиента.

Доказано, что сетка практически не защищает строение от молний, зато по документам всё будет соответствовать требованиям. Несмотря на это, молниеприёмная сетка всё-таки полезна. Любую стержневую молниезащиту нужно соединить по крайней мере с двумя заземлёнными токоотводами. Металлическая сетка имеет заземление либо через металлические конструкции дома, либо по специальным токоотводам. По нормативам рекомендуется соединять молниеотводы с сеткой посредством сварки. Однако этого делать не стоит, единственный вариант – крепёж на болты. Вам придётся опять прибегнуть к хитрости и сослаться на требования заказчика. Отечественные и импортные крепления можно приобрести в широкой доступности.

Материал создан на основе статьи профессора Эдуарда Мееровича Базеляна “Что лучше – серия молниеотводов малого превышения или один высокий?”.


Смотрите также:

zandz.com

Молниеотводы – назначение, виды, преимущества

Молниеотводы — специальные устройства, которые устанавливаются на сооружениях и зданиях для предохранения от молнии. Они подбираются с учетом условий использования и различаются особенностями конструкции, материалом изготовления и другими параметрами.

Содержание:

Характеристики молниеотводов и способы предохранения сооружений и зданий от молнии на территории РФ определяют инструкции РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003. При разработке систем, защищающих различные объекты от негативных внешних воздействий, следуют положениям одного из нормативных документов или используют их комбинацию.

Назначение молниеотводов

Во время грозы наблюдается возникновение разрядов атмосферного электричества, которые являются источником повышенной опасности для наземных сооружений и зданий, поскольку могут вызвать взрывы, разрушения и появление возгораний. Молниеотводы относятся к внешней системе защиты и предохраняют от прямых ударов молний, обеспечивая отвод тока в грунт. Они состоят из следующих элементов:

  • Молниеприемника, который используется для захвата молнии и устанавливается в зонах возможного контакта с электрическими разрядами.
  • Токоотвода, соединяющего молниеприемник и заземлитель и отводящий ток на заземление. Обычно в его качестве служит медный или алюминиевый провод большого сечения. Для изоляции токоотвода от внешних воздействий используют кабель-канал из пластика.
  • Заземлителя, который обеспечивает отвод тока в грунт и располагается в толще земли.

Важно! Функционирование молниеотводов основано на том, что чаще всего молния поражает только заземленные сооружения из металла, имеющие наибольшую высоту по сравнению с близлежащими постройками. Правильный выбор устройств позволяет обеспечить надежную защиту сооружений и зданий разного назначения.

Виды и характеристики

Молниеотводы, которые относятся к пассивным системам предохранения от молний, различаются вариантом исполнения молнеприемника. В зависимости от особенностей конструкции они бывают:

  • Стержневые. Такие устройства являются наиболее распространенными благодаря простоте монтажа и низкой себестоимости. Они выполняются в виде одного или нескольких стержней и могут устанавливаться непосредственно на объекте или на некотором удалении. Для крепления служат несущие конструкции здания или опорные конструкции, которые возводятся специально для монтажа молниеприемника. Длина стержневых систем зависит от материала изготовления и может варьироваться от 30 см до нескольких метров.
  • Тросовые. Идеально подходят для защиты невысоких объектов, узких или длинных зданий, высоковольтных ЛЭП и сооружений с нестандартной кровлей. Тросовые системы эффективнее стержневых конструкций и обеспечивают возможность предохранения на участках большей площади. Конструкция устройств такого типа предусматривает наличие одного или нескольких стальных тросов с цинковым покрытием, закрепленных на специальных мачтах. При правильном расположении опор разряды уходят в грунт за пределами защищаемых объектов.

Для предохранения от молний зданий с плоской кровлей и значительными габаритами используют специальную сетку. Она изготавливается из металлических прутков и укладывается поверх кровли или под утеплитель. Способ крепления сетки зависит от вида и огнестойкости кровли, а токоотводы устанавливают по периметру с шагом от 10 до 25 м. Надежность защиты от прямых ударов молнии не достигает нужного уровня, поэтому такая система менее популярна и может использоваться в сочетании с другими устройствами.

Важно! Размер ячеек сетки определяется категорией защищаемого объекта и может составлять от 5×5 м до 20×20 м.

Выбор молниеприемников осуществляется с учетом параметров строений. Согласно классификации различают три категории защитных устройств в зависимости от огнестойкости, пожарной и взрывной опасности, назначения и вместимости охраняемых объектов.

Среди типовых молниеотводов спросом пользуются следующие варианты:

  • Граненые конические. Они изготавливаются из прочной листовой стали и выполнены в виде металлической конструкции с защищенным от коррозии стержнем, принимающим разряды молнии. Молниеотводы производятся на основе стволов ВМО и ВМОН разного типа без осветительных приборов.
  • На базе опор освещения. Они могут быть со стационарной или мобильной короной. Молниеотводы ВГН и ВГМ представляют собой граненые конструкции из стали, которые комплектуются молнеприемниками и оборудованием для освещения. Для крепления прожекторов, камер наблюдений и пр. оборудования используют специальные кронштейны.

Важно! При расчете и выборе молниеотводов на основе высокомачтовых опор с мобильной короной (ВМО) и стационарной (ВМОН) учитывают условия эксплуатации и ветровую нагрузку на месте установки конструкций.

Преимущества молниеотводов

Популярность типовых молниеотводов, которые производятся на основе граненых опор, обусловлена высокой эффективностью защиты от молнии. К другим преимуществам таких конструкций относятся:

  • простота монтажа и обслуживания;
  • разнообразие моделей, позволяющее подобрать вариант с учетом условий эксплуатации и месторасположения;
  • возможность сочетания защитных функций с освещением дорожного полотна, тротуаров, парковок и других площадок.

Антикоррозийное покрытие продлевает срок службы сооружений, а прочность фиксации обеспечивается с помощью фланцев. Металлические конструкции способны выдерживать ветровую нагрузку, величина которой определяется месторасположением объектов.

Особенности использования

ГК «Амира» предлагает большой выбор молниеотводов собственного производства, которые выпускаются на основе выскокомачтовых опор. Установка таких конструкций позволяет:

  • организовать равномерное освещение на прилегающих территориях;
  • защитить от ударов молнии;
  • обеспечить предохранение от перенапряжения в сети питания.

В зависимости от исполнения молниеотводы предусматривают наличие или отсутствие приборов освещения. Они производятся из прочной стали и покрыты защитным цинковым слоем, который наносится в соответствии с требованиями ГОСТ 9.307-89.

Покрытие не является декоративным и выполняет исключительно утилитарные функции, предохраняя металл от повреждений и появления ржавчины. Гарантии на коррозионную стойкость цинкового слоя составляют не менее 25 лет.

Молниеотводы на основе опор освещения ВМО и ВМОН, выпускаемые ГК «Амира», использовались при обустройстве “Северного потока”. “Турецкого потока”, нефтеперекачивающих станций, в портах, а также на Тобольской промышленной площадке (высота ВГН здесь 83 и 90 метров).

В ГК “АМИРА” каждый заказанный молниеотвод рассчитывается под конкретный ветровой район, климатическую зону. Помимо отдельно стоящих молниеотводов, возможно изготовление совмещенных. Что позволяет уменьшить число устанавливаемых опор на объекте и упрощает обслуживание.

Расчет конструкции для каждого объекта осуществляется персонально, а выбор вариантов исполнения позволяет устанавливать молниеотводы на основе высокомачтовых опор с мобильной короной (ВГМ) и стационарной короной (ВГН) в I-VII ветровых районах.

Вернуться в начало статьи

www.amira.ru

типовые схемы, расчет и монтаж

Сначала разберемся в сути понятия. Молниеотвод обозначает одно и тоже, что Грозозащита или Молниезащита и отличается от Громоотвода, которым называют чаще только молниеприемную часть системы защиты зданий и сооружений. То есть молниеотвод – это «молниеприемник + токоотвод + заземление», или внешняя составляющая системы. Если посмотреть на схему любой комплексной молниезащиты, будь то частный дом или здание промышленного, офисно-административного назначения, то это ее часть, которая предназначена именно для защиты от прямых ударов молнии.

Конструкции (виды) молниеотводов

Всего существует 3-и базовые схемы: стержневой (рисунки а, б), тросовый (в) и молниеотвод в виде молниеприемной сетки (или сетчатый) (г). Комбинированная схема предполагает сочетание базовых вариантов.

По количеству одинаковых молниеприемных частей – одиночный, двойной и т.д.

По характеру и месту установки стержневые делятся на молниеприемные стержни, сборные стержневые, которые могут устанавливаться на фланцах, кронштейнах, специальных опорах или быть отдельно стоящими. Молниеприемные мачты как правило имеют телескопическую конструкцию и метод установки на или в грунт.

  

Тросовый – это трос, натянутый между опорами. Контур может быть любым, в том числе замкнутым. К нему по сути относится и самый простой и дешевый вариант молниеотвода для частного дома или дачи, когда вместо троса на небольшом расстоянии от конька кровли натягивают проводник радиусом 8-10 мм (алюминиевый, стальной или медный в зависимости от материала и цвета кровли) на расстоянии не менее 20 мм от самого конька, выводят его концы за крайние точки на расстояние  примерно 30 мм и загибают немного вверх.

 

Молниеприемная сетка используется на плоских или крышах с незначительным уклоном.

 

Итак, как мы сказали, система внешней молниезащиты может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы – стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие роль естественных молниеотводов), или может быть установлена на защищаемом здании и даже быть его частью.

Расчет молниеотвода

Выбор молниеотводов рекомендуют производить при помощи специальных компьютерных программ, способных на основании габаритов зданий, планов кровли и конструктивных элементов на ней вычислять вероятности прорыва молнии и зоны защиты. Вот почему надежнее обращаться в специализированные организации, которые быстро выдадут Вам различные варианты и конфигурации молниеотводов.

Хотя, если конфигурация защищаемого объекта позволяет обойтись простейшими молниеотводами (одиночным стержневым, одиночным тросовым, двойным стержневым, двойным тросовым, замкнутым тросовым), размеры их можно определить самостоятельно, пользуясь заданными в Инструкциях СО 153-343.21.122-2003 и РД 34.21.122-87 зонами защиты.

Объект считается защищенным, если он целиком попадет в зону защиты молниеприемного устройства, которой присвоен требуемый уровень надежности.

Зона защиты одиночного стержневого молниеприемника (согласно СО 153-34.21.122-2003)

Стандартной зоной защиты в этом случае является круговой конус с вершиной, которая совпадает с вертикальной осью молниеотвода. Размеры зоны в этом случае определены 2-мя параметрами: высотой конуса h0 и радиусом его основания r0.

В таблице ниже указаны их значения в зависимости от требуемой надежности защиты для молниеотводов высотой до 150 м от уровня земли. Для больших высот необходимо применение специальных программ и методик расчета.

Для других типов и комбинаций молниеотводов вариации расчета зон защиты смотрите в главе 3.3.2 СО 153-343.21.122-2003 и Приложении 3 РД 34.21.122-87.

Теперь, чтобы определить попадает ли ваш объект Х в зону защиты рассчитываем радиус горизонтального сечения rx на высоте hx и откладываем его от оси молниеприемника до крайней точки объекта.

Правила определения зон защиты для объектов высотой до 60 м (согласно МЭК 1024-1-1)

В Инструкции СО есть методика проектирования молниеотводов для обычных сооружений по стандарту МЭК 1024-1-1, которая может быть принята только, если расчеты по ней получаются более «жесткие», чем требования указанной Инструкции.

По ней могут быть применены следующие 3-и способа для разных случаев:

  • метод защитного угла для простых по форме или маленьких частей больших сооружений
  • метод фиктивной сферы для сооружений сложной формы
  • защитная сетка в общем случае и в особенности для защиты поверхностей

В таблице для разных категорий (уровней) молниезащиты (подробнее о категориях или классах здесь) приведены соответствующие значения параметров каждого из методов (радиус фиктивной сферы, предельно допустимые угол защиты и шаг ячейки сетки).

Метод угла защиты для кровельных надстроек

Величина угла выбирается по графику на диаграмме для соответствующей высоты молниеотвода, которая отсчитывается от защищаемой поверхности, и класса молниезащиты здания.

Зона защиты, как уже было сказано выше, – это круговой конус с вершиной в верхней точке стержня молниепремника.

Метод фиктивной сферы

Применяется, когда сложно определить размеры зоны защиты для отдельных конструкций или частей здания по методу защитного угла. Ее границей является воображаемая поверхность, которую очерчивает сфера выбранного радиуса r (см. таблицу выше), если бы ее прокатили по вершине сооружения, обходя молниеотводы. Соответственно объект считается защищенным, если эта поверхность не имеет с ним общих точек пересечения или касания.

Молниеприемная сетка

Это проводник, уложенный сверху на кровлю с выбранным в зависимости от класса молниезащиты здания шагом ячейки. При этом все металлические элементы на крыше (зенитные фонари, вентиляционные шахты, воздухозаборники, трубы и т.п.) обязательно должны быть соединены с сеткой. Иначе для них необходимо смонтировать дополнительные молниеприемники. Более подробно о конструктивных особенностях и вариантах монтажа можно прочитать в материале «Молниезащита на плоской кровле».

Шаг ячейки по российским нормам выбирают исходя из категории молниезащиты здания (может быть меньше, но никак не больше).

Молниеприемная сетка монтируется с соблюдением ряда условий:

  • проводники прокладывают наикратчайшими путями
  • при ударе молнии у тока для отвода к заземлению должна быть возможность выбора хотя бы 2-х разных путей
  • при наличии конька и наклоне кровли более, чем 1 к 10, проводник нужно обязательно проложить по нему
  • никакие части и элементы, выполненные из металла, не должны выступать за внешний контур сетки
  • обязателен внешний контур сетки из проводника, смонтированный по краю периметра крыши, а край крыши должен выступать за габариты здания

Материалы и сечения проводников молниеотвода

В качестве материалов, используемых для производства молниеприемного оборудования и токоотводов используются оцинкованная и нержавеющая сталь, медь и алюминий. К ним предъявляются требования коррозионной стойкости и механической прочности, если используется защитное покрытие, то оно должно иметь хорошую адгезию с основным материалом.

В таблице указаны требования к профилю проводников и стержней по минимальной площади сечения и диаметра (согласно ГОСТ 62561.2-2014)

Монтаж молниеотвода для частного дома и промышленного здания

Рассмотрим какие же элементы монтажа включают в себя обычно система внешней молниезащиты. На рисунках ниже показаны примеры молниеотвода частного дома и промышленного здания.

Соответсвующими номерами здесь обозначены следующие изделия и их наименования:

Круглые и плоские проводники, тросы

 

 

Компоненты молниезащиты на плоских кровлях, перемычки и компенсаторы

 

Компоненты молниезащиты на скатных кровлях, кровельные держатели проводника

 

Компоненты молниезащиты на металлических кровлях, кровельные держатели проводника

 

Токоотводы, держатели токоотводов

 

Стержни земляного ввода, соединительные проводники, смотровые колодцы, держатели проводников

 

Клеммы для водосточных желобов, клеммы, соединительные компоненты

 

Молниеприемники, компоненты

 

 

Изолированная молниезащита

 

 

Монтаж можно разделить на три этапа: устройство молниеприемной части внешней молниезащитной системы (молниеприемники и их элементы крепления), прокладка токоотводов (кровельная и фасадная часть здания) и земляные работы по устройству заземления. Как правило у всех компаний стоимость работ составляет некоторый процент от цены материалов.

 Купить молниеотвод, цены на комплектующие

Компания МЗК-Электро предлагает отличные цены на молниеотводы и комплектующие. Ассортимент изделий на нашем складе составляет более 1.500 позиций, закупка осуществляется напрямую по дилерским контрактам у прямых производителей, что предполагает обязательную сертификацию и гарантию. Все изделия имеют необходимые сертификаты качества и гарантию. Мы также занимаемся проектированием и монтажом любых систем молниезащиты зданий и сооружений, как для частных домовладельцев, так и промышленных предприятий. Познакомиться с нашими ценами можно в соответствующем разделе.

www.mzke.ru

виды, классификация, нормы, типы зон

Атмосферные явления с образованием молний, сопровождаемых яркими вспышками света, громом, называют грозами. Молнии – это грозовые разряды электричества, возникающие между облаками и Землей; внутри облаков.

Попадание молнии в дом

Опасность для жизни людей, сохранности промышленных, общественных строений, высотных инженерных сооружений – дымовых труб, антенн телевидения, радиосвязи, включая сотовую; вышек, опор электрических сетей; технологического оборудования, расположенного на открытых промышленных площадках, например, для ректификационных колонн предприятий нефтепереработки представляют молнии первого типа.

Необходимость устройства молниезащиты связана с тем, что напряжение при грозовых разрядах достигает 50 млн. В, а сила тока – до 100 тыс. А; с выделением огромного количества световой, звуковой и тепловой энергии. Грозовые разряды являются электрическими взрывами, сходными с детонацией, наносящими разрушения строениям, ломающими деревья, послужившие им источниками заземления; травмируют, контузят людей, что нередко приводит к их гибели.

Молниезащитой называют комплекс технических решений, что надежно обеспечивают безопасность людей, предохранение строений различного назначения, высотных объектов; технологического, инженерного оборудования производственных объектов; коммуникаций инфраструктуры населенных пунктов, линий электропередач как от прямых ударов грозовых разрядов, электромагнитной, электростатической индукции, так и от передачи электротока через металлоконструкции, коммуникации.

Заземление и молниезащита – это то, чем согласно нормам должны быть оборудованы промышленные здания, инженерные коммуникации, а также другие объекты. Кроме того, пункт 4 статьи 50 Федерального закона РФ №123-ФЗ предписывает в качестве одного из способов исключения источников зажигания устраивать защиту от молний для зданий, оборудования для повышения уровня пожарной безопасности на объектах.

Нормы устройства молниезащиты

Учитывая, что строения, сооружения, технологические установки, коммуникации довольно сильно отличаются по своему устройству, исполнению разработаны государственные, ведомственные, корпоративные нормы; стандарты, правила проектирования для организации оптимальной, эффективной защиты от грозовых разрядов для каждого типа объектов – от производственных объектов, где она впервые стала применяться, до жилых домов.

В основе норм, что регламентируют создание технической защиты от молний, опыт организации электрической безопасности строений разного вида, назначения, с учетом особенностей, присущих современным постройкам, сооружениям и коммуникациям инфраструктуры, связи.

Требования к молниезащите изложены во многих официальных документах. Проектирование, расчет молниезащиты ведется на основании следующей нормативно-технической базы:

  • «Правил устройства электроустановок». В настоящее время действует седьмое и некоторые главы шестого издания этого основополагающего документа, без знания требований которого невозможно проектирование любых видов, типов электрических установок, оборудования, аппаратуры защиты от поражения электротоком, включая молниезащиту. Промышленная безопасность защищаемых объектов с категориями по взрывопожарной опасности помещений, зданий также невозможна без этого вида защиты от высоковольтных разрядов электрического тока. Это учитывают требования по организации, исполнению молниезащиты для различных видов строений, инженерных сооружений, электрических коммуникаций, указанные в нескольких главах ПУЭ. Главы 2.4, 2.5 – для воздушных линий электропередач с рабочим напряжением меньше и больше 1 кВ соответственно, включая карту районирования территории России с указанием длительности гроз в году, что необходимо при проектировании систем, устройств молниезащиты. Глава 4.2 – для распределительных устройств, электрических подстанций напряжением больше 1 тыс. В. Глава 4.3 – для преобразовательных подстанций, установок.
  • РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений». Ее предназначение видно из названия. Несмотря на то что документ утвержден еще Министерством энергетики Советского Союза, по согласованию с Госстроем, он действует и сегодня.
  • Некоторые ее положения неизбежно устарели, не успевая за научно-техническим прогрессом, поэтому при проектировании современных технических систем, устройств защиты от грозовых разрядов пользуются российскими ГОСТ, идентичными стандартам Международной электротехнической комиссии; а также отечественными инструкциями по молниезащите, вышедшими в свет позднее.
  • Один из этих документов СО 153-34.21.122-2003, разработанный тем же коллективом ученых, регламентирует устройство молниезащиты как строений, так и инфраструктурных коммуникаций.
  • ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010, ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010, представляющие собой две части одного национального стандарта о менеджменте рисков при защите объектов от грозовых разрядов. В первой части сформулированы общие принципы, во второй – методики оценки рисков гибели, получения травм от поражения электротоком людей; полного/частичного разрушения объектов, общественных коммуникаций; экономических потерь от попадания молний.
  • Важно, что при этом рассматриваются такие факторы, как пожарная безопасность, так как в расчетах учитываются пространства с огнеопасной средой – воздушной смесью паров горючих жидкостей, газов, пыли.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.1-2014. Это первая часть национального стандарта об элементах систем защиты от молний, касающаяся требований к их частям, соединениям.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014 – к проводникам, электродам заземления.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.3-2014 – к распределительным разрядникам.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.4-2014 – к элементам крепления.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.5-2014 – к смотровым колодцам, уплотнителям электродов заземления.

Требования к проектированию, устройству заземления, защиты от молний электроустановок, оборудования зданий, линий электропередач в СССР также устанавливал СНиП 3.05.06-85 об электротехнических устройствах. Сегодня действует свод правил, выпущенный как его актуализированная версия – СП 76.13330.2016.

Помимо норм, действующих на территории РФ, следуют упомянуть сходные требования к системам защиты от грозовых зарядов, применяемые в союзных государствах. В Республике Казахстан – это СП РК 2.04-103-2013 об устройстве молниезащиты объектов, вышедший взамен аналогичной инструкции СН РК 2.04-29-2005; в Республике Беларусь – технический кодекс ТКП 336-2011 о защите от молний объектов, инженерных коммуникаций.

Тип зон молниезащиты

Под системами защиты от молний объектов, инженерных, коммуникаций и технологического оборудования понимают внешние и внутренние технические устройства, позволяющие защитить их как от прямого воздействия ударов молний, так и от вторичных воздействий – электрических, электромагнитных полей, сопровождающий грозовой разряд.

Различают активные и пассивные системы защиты от молний.

Пассивная, способная перехватить молнию до ее разряда на конструкции строительного объекта, корпуса оборудования или части инженерного, коммуникационного сооружения, и отвести заряд в землю, состоит из следующих элементов:

  • Приемника молний.
  • Молниеотводов.
  • Заземляющих устройств.

В активной системе к этим неотъемлемым элементам добавляются устройства, генерирующие восходящий поток ионов, притягивающий к себе грозовой разряд.

Проектируются, монтируются несколько видов систем молниезащиты – стержневая, тросовая, которые по результатам проведенных расчетов, в зависимости от количества стержней/тросов, их расстановки/расположения, конфигурации площади защиты, могут создавать два типа зон молниезащиты:

  • А. Степень надежности защиты – от 99, 5%.
  • Б – от 95%.
Виды систем молниезащиты

На практике, если строительный объект, технологическая установка, вышка, столб, антенна инженерных коммуникаций полностью находится в зоне защиты от попадания молний, вероятность их поражения грозовым электрическим разрядом стремится к нулю.

Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты

Существуют следующие категории молниезащиты строительных объектов, зависящие от назначения, значимости, класса пожарной опасности и возможности взрыва; пожарной нагрузки – наличия, количества, вида взрывопожароопасных материалов; региональной частотности грозовых разрядов; зафиксированных попаданий молний:

  • I категория, имеющая наивысший уровень защиты от возможного прямого попадания молний в объект. Это производственные объекты с наличием взрывоопасных зон классов опасности В-I, II. Тип зоны защиты – А.
  • II категория. Это здания производственного, складского назначения, открытые площадки как с хранением ЛВЖ, ГЖ, так и с установленным на них технологическим оборудованием, где они обращаются; а также взрывоопасные производства, наружные установки классом опасности ниже В-Iа. Тип зоны защиты для технологического оборудования, установленного на открытых промышленных площадках – Б; для объектов – А или Б в зависимости от прогнозируемого количества грозовых разрядов в год.
  • III категория. К ней относятся строительные объекты различного назначения III–V степеней стойкости к огню в районах, где годовая продолжительность гроз больше 20 часов. Основной тип молниезащиты – Б.

Определить все основные параметры системы защиты от попадания молний для любого конкретного объекта можно по таблице 1 РД 34.21.122.

Виды молниезащиты

Система молниезащиты в зависимости от категории объектов может быть нескольких видов:

  • Защищающая от прямых ударов. Устройства, используемые для этого, называют молниеотводами, состоящими из несущей опоры, в качестве которой может служить сам строительный объект, приемника разряда, токоотвода и заземлителя. Применяют как стержневые, тросовые молниеотводы, так и металлическую сетку, уложенную на кровлю защищаемого объекта. Для воздушных линий электропередач используют грозозащитные тросы, принимающие разряд молнии.
  • От электростатической индукции. Осуществляется путем подсоединения всего электрооборудования к системе заземления объекта.
  • От электромагнитной индукции. Для этого в местах соединений устраиваются токопроводящие перемычки между участками трубопроводов, эстакад.
  • От заноса электрического потенциала, вызванного грозовым разрядом. Для этого все входящие в здания, сооружения коммуникации, включая металлическую оболочку электрических кабелей напряжением до 1 тыс. В, заземляются. Воздушные линии электропередач на подходах к объекту оборудуют грозозащитными тросами, а на опорах монтируют разрядники, ограничители перенапряжения.

Средства и способы молниезащиты

К средствам защиты от грозовых разрядов электричества относят:

  • стержневые приемники молний;
  • грозозащитные тросы;
  • сетчатые молниеприемники;
  • токоотводы;
  • контуры заземления строительных объектов.

Варианты исполнения молниезащиты бывают двух видов:

  • Внешний, защищающий от прямого воздействия высокопотенциального электрического разряда, способного вызвать разрушения, взрывы и пожары, за счет его отвода в землю для рассеивания энергии.
  • Внутренний. Для защиты от вторичных факторов прямого или близкого к защищаемому объекту удара молнии. Для этого используют различные типы специальных приборов, называемых УЗИП – устройствами защиты от импульсных перенапряжений.
Молниезащита здания

Установка молниезащиты, испытание молниезащиты по окончании монтажных работ производится организациями, выполняющими электротехнические работы.

Эксплуатация молниезащиты не требует дополнительных затрат, рассчитана на длительный период. Но, осмотр молниезащиты на предмет обнаружения механических повреждений приемников разряда, токоотводящих, заземляющих элементов, связей между ними все же обязателен.

Проверка молниезащиты позволяет собственникам объектов, руководству предприятий, организаций быть уверенными, что она не подведет в опасный грозовой период.

fireman.club

Молниезащита — Википедия

Молниезащи́та (громозащи́та, грозозащи́та) — это комплекс технических решений и специальных приспособлений для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей, находящихся в нём. На земном шаре ежегодно происходит до 16 миллионов гроз, то есть около 44 тысяч за день[1]. Опасность для зданий (сооружений) в результате прямого удара молнии может привести к:

  • повреждению здания (сооружения) и его частей;
  • отказу находящихся внутри электрических и электронных частей;
  • гибели и травмированию живых существ, находящихся непосредственно в здании (сооружении) или вблизи него.

Молниезащита зданий разделяется на внешнюю и внутреннюю.

Внешняя молниезащита представляет собой систему, обеспечивающую перехват молнии и отвод её в землю, тем самым, защищая здание (сооружение) от повреждения и пожара. В момент прямого удара молнии в строительный объект правильно спроектированное и сооружённое молниезащитное устройство должно принять на себя ток молнии и отвести его по токоотводам в систему заземления, где энергия разряда должна безопасно рассеяться. Прохождение тока молнии должно произойти без ущерба для защищаемого объекта и быть безопасным для людей, находящихся как внутри, так и снаружи этого объекта.

Существуют следующие виды внешней молниезащиты:

  • молниеприемная сеть;
  • натянутый молниеприемный трос;
  • молниеприемный стержень.

Помимо вышеупомянутых традиционных решений (приведенных как в международном стандарте МЭК 62305.4, так и в российских нормативных документах РД 34.21.122-87 и CO 153—343.21.122-2003) с середины 2000-х годов получает распространение молниезащита с системой ранней стримерной эмиссии, также именуемая активной молниезащитой. Однако нет никаких надёжных доказательств того, что активная молниезащита работает эффективнее, чем традиционная молниезащита тех же размеров[2].

В общем случае внешняя молниезащита состоит из следующих элементов:

  • Молниеотво́д (молниеприёмник, громоотвод) — устройство, перехватывающее разряд молнии. Выполняется из металла (нержавеющая либо оцинкованная сталь, алюминий, медь)
  • Токоотво́ды (спуски) — часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю.
  • Заземли́тель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через проводящую среду.
Система звукового оповещения об обнаружении грозовых облаков

Внутренняя молниезащита представляет собой совокупность устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Назначение УЗИП — защитить электрическое и электронное оборудование от перенапряжений в сети, вызванных резистивными и индуктивными связями, возникающих под воздействием тока молнии. Общепринято выделяют перенапряжения, вызванные прямыми и непрямыми ударами молнии. Первые происходят в случае попадания молнии в здание (сооружение) или в подведенные к зданию (сооружению) линии коммуникаций (линии электропередачи, коммуникационные линии). Вторые — вследствие ударов вблизи здания (сооружения) или удара молнии вблизи линий коммуникаций. В зависимости от типа попадания различаются и параметры перенапряжений.

Перенапряжения, вызванные прямым ударом, именуются Тип 1 и характеризуются формой волны 10/350 мкс. Они наиболее опасны, так как несут большую запасенную энергию.

Перенапряжения, вызванные непрямым ударом, именуются Тип 2 и характеризуются формой волны 8/20 мкс. Они менее опасны: запасенная энергия примерно в семнадцать раз меньше, чем у Тип 1.

Соответствующим образом классифицируются и УЗИП.

В России сложилась непростая ситуация с нормативными документами, регламентирующими требования к молниезащите зданий. В настоящий момент существуют два документа, на основе которых можно спроектировать систему молниезащиты.

Это «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» РД 34.21.122-87[3] от 30 июля 1987 года и «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153—34.21.122-2003 от 30 июня 2003 года.

В соответствии с положением Федерального закона от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании» ст. 4, органы исполнительной власти вправе утверждать документы и акты только рекомендательного характера. К такому документу и относится «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153—34.21.122-2003.

Приказ Минэнерго России от 30.06.03№ 280 не отменяет действие предыдущего издания «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» от 30 июля 1987 года. Таким образом, проектные организации вправе использовать при определении исходных данных и при разработке защитных мероприятий положение любой из упомянутых инструкций или их комбинацию.

Процесс проектирования осложняется и тем фактом, что ни одна из указанных инструкций не освещает вопроса применения устройств защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений. Старая редакция инструкции вообще не предусматривала такого раздела, а новое CO 153—34.21.122-2003 освещает этот вопрос только на уровне теории, никаких указаний по практическому применению устройств защиты не предусмотрено. Все вопросы, которые не освещены в самой инструкции, предписывается рассматривать в других нормативных документах соответствующей тематики, в частности стандартов организации МЭК (Международной Электротехнической Комиссии).

В декабре 2011 Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии выпустило 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». Данные документы представляют собой аутентичный текст стандарта МЭК 62305, состоящий из четырёх частей, и призваны прояснить ситуацию с системами молниезащиты на территории Российской Федерации.

Типы УЗИП и типичные схемы применения внутренней молниезащиты[править | править код]

Устройство защиты от импульсных перенапряжений

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) делятся на тип 1, тип 2 и тип 3.

Тип 1 способен пропустить через себя всю энергию типичного удара молнии, не разрушившись. Но, за устройством типа 1 сохраняется достаточно большой бросок напряжения (единицы киловольт).

Обычно тип 1 устанавливается только в сельской местности с воздушными линиями. Рекомендации требуют типа 1 в зданиях с молниеотводами, а также в зданиях, подключенных воздушными линиями, и в зданиях, отдельно стоящих или находящихся рядом с высокими объектами (деревьями).

По этим же рекомендациям городская квартирная и офисная проводка не требует типа 1 (считается, что тип 1 уже есть на КТП).

Тип 2 не способен самостоятельно, без предшествующего типа 1, выдержать без разрушения удар молнии. Однако же его живучесть гарантируется в случае совместного применения с типом 1. Бросок напряжения за типом 2 обычно около 1.4-1.7 кВ.

Тип 3 для своей живучести требует применения типов 1 и 2 перед собой, и устанавливается непосредственно рядом с потребителем. Им может являться, например, сетевой фильтр или же варисторная защита в блоках питания некоторых бытовых устройств (автоматика отопительных котлов). УЗИП не защищает от длительных перенапряжений, например, от повышения до 380В при «отгорании нуля». Более того, длительные перенапряжения могут привести к выходу УЗИП из строя. В случае сквозного прогорания УЗИП от фазы до защитного заземления возможно выделение на нём огромного количества тепла и пожар в щитке. Для защиты от этого УЗИП обязательно должен устанавливаться с защитой — плавкими вставками или же автоматическими выключателями.

В случае, когда вводной «автомат» имеет номинал <= 25A, возможно подключение УЗИП за ним, в этом случае вводной автомат также выполняет функции защиты УЗИП.

Схемы молниезащиты выполняются либо с приоритетом безопасности, либо с приоритетом бесперебойности. В первом случае недопустимо разрушение УЗИП и иных устройств, а также ситуация, когда временно отключается молниезащита, но допустимо срабатывание автоматики с полным отключением потребителей. Во втором случае допустимо временное отключение молниезащиты, но недопустим перебой в снабжении потребителей.

При одновременной установке типа 1 и типа 2 расстояние между ними по кабелю должно быть не менее 10 м, расстояние от типа 2 до типа 3 и потребителей — также не менее 10 м. Это создает индуктивность, нужную для того, чтобы автомат более высокой ступени срабатывал раньше. Возможно также и использование УЗИП типов 1+2, совмещающих в одном корпусе оба устройства (защищается от прогорания так же, как тип 1).

Устройства УЗИП имеют разные исполнение для различных систем TN-C, TN-S и ТТ. Необходимо выбирать устройство под свою систему заземления.

ru.wikipedia.org

Молниеотводы. Виды и устройство. Работа и особенности

Если рассматривать статистику погибших людей от ударов молнии, то это количество больше, чем жертв в авиационных катастрофах. Молния каждый год уносит несколько тысяч жизней, а также наносит многомиллионный материальный ущерб. Каждый владелец дачи или собственного дома знает, что защитить свое имущество и родственников можно только самому. Поэтому молниеотводы лучше изготавливать самостоятельно.

Самодельные молниеотводы нормально работают, что подтверждается на практике. Такие устройства имеют и другое название – громоотводы. Гром никакого вреда не наносит, кроме громкого звука. А для защиты от молнии необходимо сооружать некоторую конструкцию.

Удар молнии обычно приходится в конструкцию с максимальной высотой, которая встречается на ее пути. Опасным местом во время грозы является жилой дом или другая постройка из-за наличия в них металлических элементов – крыша, телевизионная антенна и т.д. Жильцы городских квартир могут не беспокоиться, так как большинство многоэтажных домов уже имеют молниеотводы.

Если рядом с домом имеется вышка сотовой связи, то в устройстве молниеотвода нет необходимости. Во всех других случаях целесообразно все-таки обезопасить свой дом. Если вызывать для таких работ специалистов, то это обойдется вам недешево. Но если разобраться с устройством системы молниеотвода, то можно все сделать самостоятельно.

Виды и особенности устройства

На рисунке изображено устройство системы молниеотведения.

Существует несколько видов молниеотвода, но основные их части одни и те же:
  • Молниеприемник.
  • Токоотводящее устройство.
  • Заземление.
Виды молниеприемников

Верхняя часть этой защитной системы называется молниеприемником.

  • Стержневой приемник молнии заострен на конце. В него ударяет молния во время грозы. Оптимальным вариантом изготовления приемника молнии является медный штырь диаметром 15 мм. Он должен быть расположен достаточно высоко, однако слишком высокий приемник будет притягивать к себе электрические разряды молнии.Стержневые молниеотводы наиболее эстетичны, в отличие от тросового, но обеспечивают меньший защитный радиус на участке. От высоты металлического штыря зависит величина защищаемого пространства.

  • Тросовый приемник способен защитить большую площадь участка, в отличие от стержневого молниеприемника. Тросовые конструкции используются в устройствах линий электропередач. В них вместо металлических штырей применяют трос, который соединяется с другими элементами болтовым соединением.

  • Сетчатый приемник молнии изготавливается в виде металлической сетки на крыше дома.
 
Токоотводы

Следующей частью системы отведения молнии является токоотвод, состоящий из толстых алюминиевых или медных проводов, закрепленных специальными муфтами к приемнику молнии и заземляющему контуру. Для крепления его на стене применяются пластиковые крепежные элементы. Токоотвод необходимо изолировать от воздействия внешней среды. Для этого обычно используют пластиковый кабель-канал.

Заземление

Основные элементы заземления находятся в грунте. Заземлитель состоит из металлических стержней, сваренных между собой, либо скрепленных болтами.

Заземление системы отведения молнии является важной частью всей конструкции. Этот заземляющий контур аналогичен устройству заземления дома. Важным требованием при этом является то, что эти два разных контура заземления ни в коем случае не должны соединяться. Иначе во время грозы бытовые электрические устройства могут выйти из строя, либо возникнет возгорание деревянного дома от разряда молнии.

Требования к заземлению системы отведения молнии
  • Металлические штыри, вставленные в грунт, должны быть длиной не меньше трех метров.
  • Сечение металлических штырей – не менее 25 мм2.
  • Штыри соединяются между собой треугольником, что является отличием от обычного заземления дома.
  • Между вершинами треугольника должно быть расстояние не менее 3 метров.
  • В качестве соединительных шин допускается применять металлический пруток диаметром не меньше 12 мм или полосу сечением 50 х 6 мм.
  • Длина сварных швов не должна быть меньше 20 см.
  • Для заземления молниеотводов устанавливается минимальная глубина над поверхностью земли 50 см.
Место для заземления

К этому вопросу следует подходить с наибольшим вниманием и аккуратностью. Заземляющие электроды не должны устанавливаться в местах нахождения животных, или возле детских площадок. Также нельзя располагать эти элементы возле скамеек или дорожек.

Лучше заземление будет работать во влажном грунте. Чтобы поддерживать работу заземления, можно самостоятельно создавать для этого условия, периодически поливая место заземления водой. Если нет возможности полива этого места, а почва в вашей местности слишком сухая, то рекомендуется при установке в почву электродов заземления посыпать их смесью соли и древесного угля.

Как работают молниеотводы

Чтобы разобраться в принципе действия системы отведения молнии, следует представить большой конденсатор, который постоянно заряжается. Его обкладками будут облака и земля. При наступлении грозы обкладки этого большого конденсатора начинают электризоваться между собой, и накапливать заряд. При достижении разницы напряжения между обкладками, равному напряжению пробоя молнии, возникает сильный разряд молнии, достигающий нескольких миллиардов вольт.

Чтобы заряд не накапливался, необходимо замкнуть этот конденсатор на землю. Таким замыкающим проводником и являются молниеотводы. Поэтому при грозе происходит разряжение конденсатора и обкладки не могут накопить заряд, а напряжение в молниеотводе уменьшается до нуля. Другими словами, система отведения молнии создает условия, в которых не способен возникнуть электрический разряд молнии, так как накапливаемый заряд отводится в землю.

Особенности самостоятельной установки молниеотвода
  • Молниеотводы рекомендуется изготавливать из материалов, не подверженных коррозии. Для этого применяется оцинкованный уголок, луженая жесть, профиль из дюралюминия, или сетка из неизолированной медной проволоки. Соединяющие проводники должны иметь необходимое сечение. Молниеприемник нельзя покрывать лакокрасочными материалами или другой изоляцией.
  • Для удобного расположения молниеотвода можно использовать высокое дерево, находящееся вблизи дома. Чтобы не причинять вред дереву, приемник молнии можно закрепить на длинном деревянном шесте, который фиксируют на дереве с помощью пластиковых хомутов, и располагают на максимальной высоте.
  • Если дерева нет, то можно использовать для крепления молниеприемника телевизионную антенну, которая закреплена на крыше дома.
  • Другим способом установки является печная труба, к которой можно закрепить металлический штырь и соединить его с заземлением.
Техническое обслуживание

Чтобы система молниеотвода работала без нареканий, необходимо обслуживать его конструкцию для поддержания в рабочем состоянии. Металлический штырь, играющий роль приемника молнии, необходимо чистить обычными чистящими средствами в виде наждачной бумаги или других аналогичных средств, чтобы предотвратить образование окиси и удалить загрязнения.

В засушливые времена необходимо периодически увлажнять почву в месте закладки контура заземления.

Похожие темы:

electrosam.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о