Грозозащита здания. Что такое молниезащита

Высотные строения очень удобны для того, чтобы в них попала молния. Исходя из этой предпосылки, рассматривают вопрос о молниезащите городских зданий и промышленных сооружений. Случайный разряд на необорудованную грозозащитой кровлю способен вывести из строя действующие элементы коммуникаций, а также привести к ущербу, который с трудом поддаётся даже приблизительной оценке. И только эффективная и грамотно обустроенная молниезащита зданий и сооружений способна свести к минимуму возможные потери от непредвиденного воздействия природного электричества.

Особенности защиты городских объектов

Система молниезащиты любых городских сооружений (включая жилые многоквартирные дома) может иметь самые различные исполнения. Выбор того или иного варианта защитной конструкции, как правило, определяется следующими факторами:

Помимо этого таких строений должны удовлетворять действующим стандартам, которые предполагают деление их с точки зрения защищённости на различные категории. Эти категории учитывают наличие в этих строениях и характер хранения или переработки взрывоопасных и горючих веществ. При этом самой опасной с точки зрения поражения молнией считается 1-я категория, а наиболее безопасной – третья.

Немаловажным фактором, оказывающим существенное влияние на выбор молниезащиты для городского объекта, является его «окружение», которое может включать и высотные объекты (трубы котельных, местные телевизионные башни и тому подобное).

С учётом всех приведённых выше факторов и организуется грозозащита типовых городских объектов, включая многоквартирные дома и промышленные предприятия.

Виды и устройство

Известные способы противодействия разрушающей силе грозовых разрядов в зависимости от типа используемого молниеприёмника делятся на два типа. Это активные и пассивные методы. Активная схема молниезащиты реализуется посредством применения специального устройства, ионизирующего воздух над кровлей здания и намеренно провоцирующего разряд молнии.

Второй подход к решению проблемы молниезащиты состоит в пассивном принятии на себя разряда специальным устройством. Тип устройства выбирается в зависимости от материала кровельного покрытия и категории здания. Однако независимо от этих показателей система всегда состоит из молниеприёмника того или иного класса, а также включает в свой состав специальный молниеотвод и заземляющее устройство (ЗУ).

Обратите внимание! Последний элемент из (его иногда ещё называют заземлителем) обеспечивает создание благоприятных условий для стекания тока разряда в землю.

Каждая из указанных составляющих конструкции выполняет свою, характерную лишь для неё функцию и занимает вполне определённое место в системе молниезащиты. В соответствии с этим молниеприёмник должен размещаться на самой высокой точке строения, что обеспечивает оптимальные условия для улавливания грозового разряда. Токоотвод, прокладываемый по кровле и вдоль стен строения, располагается между молниеприёмником и заземляющим устройством многоэтажного дома или промышленного строения, соединяя их в единую систему молниезащиты данного сооружения.

И, наконец, заземляющее устройство (или иначе – заземлитель) размещается в грунте неподалёку от защищаемого здания и обеспечивает эффективное стекание тока разряда в землю.

Виды молниеприёмников

Городские промышленные и многоэтажные жилые строения в основном различаются по материалу кровельного покрытия. Кровля здания оказывает определяющее влияние на выбор типа приёмника молний для молниезащиты. В соответствии с требованиями к уровню защищённости различных кровель все известные молниеприёмники пассивного типа делятся на следующие классы:

штыревые или пиковые устройства, устанавливаемые на коньке или на отдельной мачте;
тросовые приёмники, изготавливаемые в виде толстой проволоки, натягиваемой вдоль конька и по периметру кровли;
и, наконец, так называемые «сеточные» молниеприёмники, представляющие собой крупноячеистую сетку, укладываемую по всей поверхности крыши с креплением на специальных изоляторах.

Штыревые приёмники молний чаще всего применяются на металлических кровлях с покрытиями из металлизированной черепицы, типового профнастила или профлиста. Они выполняются в виде стального прута определённой длины, крепящегося на самой высокой точке крыши и имеющего специальный контакт для подключения токоотвода.

Так называемые «тросовые» молниеприёмники выполняются в виде толстой и хорошо натянутой стальной проволоки, также имеющей выход для подсоединения к заземлителю (через токоотвод). Такие устройства чаще всего применяются на кровлях из традиционного шифера или керамической черепицы.

При монтаже сеточных молниеприёмников, устанавливаемых обычно на мягких и плоских кровлях зданий, вся защищаемая поверхность закрывается специальной сетью из тонких стальных проводников. Размер ячейки такой сетчатой молниезащиты выбирается в зависимости от категории здания и предполагаемой грозовой активности в данной местности.

Обустройство грозозащиты многоквартирного дома

Наружную или располагаемую открыто молниезащиту жилого дома организуют с учётом перечисленных выше факторов и обустраивают по общепринятым стандартам (при отсутствии поблизости высотного объекта с молниеприёмником). Так, для типового городского сооружения, крыша которого изготовлена в виде закрытых рубероидом перекрытий, в качестве молниеприёмника может использоваться штырь, фиксируемый на пристройке к выходу лифта (рядом с антенной).

После его закрепления, к отводу штыря приваривается толстый стальной провод сечением не менее 6-8 миллиметров. Провод спускается вдоль стены и другим своим концом на ту же сварку подсоединяется к уже готовому заземлителю.

При спуске следует побеспокоиться о том, чтобы провод надёжно закреплялся на стенах здания посредством фиксаторов особой конструкции.

В тех случаях, когда в качестве молниеприёмника используется система тросов или металлическая сетка – необходимо побеспокоиться о специальных креплениях, размещаемых в точках пересечения отдельных ветвей конструкции.

При оборудовании молниезащиты многоквартирного дома не следует упускать из виду и внутреннюю её составляющую, представленную специальным оборудованием (УЗИП, в частности). Указанное устройство обеспечивает защиту установленного в границах дома коммуникационного оборудования от импульсных перенапряжений, возникающих во время грозы.

Кроме того, с его помощью удаётся предотвратить нежелательные последствия от вторичных воздействий молнии (наводок), угрожающих внутренним электросетям дома и подключённым к ним бытовым приборам.

Защита металлических зданий

Согласно принятой классификации металлическими называются здания, конструкция которых предполагает использование в качестве несущих элементов стальных колонн или балок. К этой же категории также относятся здания или предприятия, построенные по технологии с применением так называемых «сэндвич панелей».

Согласно действующим нормативам в качестве открытых элементов молниезащиты промышленных строений по возможности рекомендуется применять естественные токопроводящие конструкции. Это пожелание касается не только токоотводов и заземлителей, но также и молниеприёмников.

Важное замечание! Единственное требование, предъявляемое к токопроводящим конструкциям – это чтобы они имели непрерывный и надёжный контакт между своими частями по всей площади сооружения вплоть до фундамента. В этом случае они будут надежной молниезащитой.

Следует заметить, что в качестве молниеприемника на промышленных зданиях и сооружениях достаточно часто используются металлические основания и стальные стойки антенн, а также закреплённые на ограждениях и парапетах прожекторные мачты. Этот перечень конструкций для молниезащиты следует дополнить стальными лестницами, возвышающимися над кровлей.

Функцию токоотводов в таких зданиях могут выполнять несущие металлические колонны или металлизированные покрытия используемых при монтаже сэндвич панелей (при условии их достаточного сечения). В качестве естественных заземлителей в подобных ситуациях обычно использую железобетонные или стальные сваи опорного фундамента, имеющие надёжный контакт с землёй.

Обустройство качественных и эффективных систем молниезащиты городских зданий и промышленных сооружений, конечно же, имеет свою специфику. Однако общие принципы их организации, а также функциональный состав конструктивных элементов грозозащитных устройств практически не отличаются от типовых разработок и проектов.

Единственное, на что следует обратить внимание при их проектировании и практическом применении – это возможность использования естественных токопроводящих частей конструкции в качестве отдельных элементов самой молниезащиты.

Давно устарели и не соответствуют мировым стандартам, которые приняты и используются специалистами в развитых странах. На сегодняшний день нормы, разработанные Международной электротехнической комиссией - сокращенно МЭК или IEC, наиболее полно отображают современные средства и технологии, которые позволяют организовать надежную молниезащиту на различных объектах.

Группа стандартов IEC и DIN

Стандарты, разработанные специалистами МЭК - 3 группы:

Молниезащита строительных конструкций (IEC-61024-1).
Выбор уровня защиты для молниезащитных систем (IEC-61024-1-1).
Защита от электромагнитного импульса молнии (IEC-61312-1).

Нормативно-техническая документация определяет требования к грозозащите построек, электроники и электрического оборудования.

С 2002 года в Германии вступили в силу четыре части международного стандарта DIN V VDE V 0185:

Принципы молниезащиты.
Анализ факторов риска, оценка степени риска поражения объектов.
Защита зданий и людей. Подразделы:
1. меры молниезащиты;
2. защита для особых объектов;
3. тестирование и сервис систем молниезащиты;
4. техобслуживание грозозащиты.
Грозозащита электрических и электронных систем в зданиях.

Сравнение норм IEC с действующей Инструкцией РД 34.21.122-87

При сравнении действующей в России Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений с международными нормативными документами очевиден ряд недочетов, которые касаются как внешней, так и внутренней грозозащиты.

Внешняя защита от ударов молнии

Принципиальные различия раздела внешней молниезащиты РД и IEC:

В стандартах IEC подробно изложена технология монтажа защитной системы с применением молниеприемной сети для сложных кровель с рельефными участками - в отличие от документа РД.
Инструкция РД 34.21.122 87 не содержит рекомендаций и требований по применению материалов, устойчивых к развитию коррозии, для заземляющих приспособлений. Также не описывается использование элементов заводской готовности, в том числе заземлителей и болтовых соединителей.
Документ РД предусматривает повсеместное использование крыш с покрытием из металла в качестве молниеприемника, тогда как IEC стандарты в редких случаях допускают подобную практику - только если не требуется обеспечить целостность кровли.

Внутренняя грозозащита от занесенного и наведенного грозового потенциала

Стандарты МЭК содержат требования и правила, а также исчерпывающие рекомендации по использованию разрядников без искровых промежутков для предотвращения возгораний, выхода из строя оборудования и внутренних систем в здании. При этом последняя редакция ПУЭ содержит лишь поверхностное упоминание о необходимости монтажа разрядников при устройстве электролинии воздушным путем. Кроме того, в Правилах устройства электроустановок отсутствуют действенные указания по предотвращению грозовых перегрузок.

Осложнения при устройстве надежной молниезащиты

Частные домовладельцы, индивидуальные и коммерческие застройщики, а также электромонтажники и профильные специалисты в России регулярно оказываются перед трудноразрешимыми проблемами из-за несовершенства нормативной базы в сфере защиты от атмосферных разрядов.

Проблемы с внешней молниезащитой

Монтаж отдельно стоящих громоотводов стержневого типа обеспечивает достаточно надежную защиту от прямых попаданий молнии. Из-за неполноты инструкций и нормативных документов, а также отсутствия практического использования элементов разной степени заводской готовности, это единственный способ для организации грозозащиты в частных домах и аналогичных постройках. Однако устройство отдельно стоящей конструкции зачастую не приветствуется застройщиком: нарушается архитектурный ансамбль, возникают дополнительные расходы на оборудование и монтаж.

Именно поэтому так затруднена организация молниезащиты зданий, на которых молниеприемные элементы и токоотводы необходимо устанавливать автономно. Элементы системы изготавливаются кустарно, используя общеизвестный принцип молниеприемник-токоотвод-заземление. Естественно, подобные устройства и близко не соответствуют установленным нормам, недолговечны, практически не защищают от атмосферных разрядов и совершенно не дают внутреннюю защиту от перенапряжений.

Распространенная практика - использование металлической кровли в качестве молниеприемника. Однако подобные решения влекут за собой неприятные последствия: разрушение листового кровельного материала, особенно металлочерепицы, риск возгорания утеплительных материалов и горючих элементов крыши.

Отсутствие в свободном доступе элементов заводской готовности также затрудняет устройство молниезащиты при реконструкции масштабных зданий различного назначения. Экономически целесообразней разработать внешнюю систему молниеприемников и надежное заземление, чем тестировать и восстанавливать токоведущие элементы.

Проблемы с защитой внутренних систем и оборудования от перегрузок

В бытовом и промышленном обращении ежегодно появляется все большее количество дорогостоящего оборудования, особо восприимчивого к импульсным перегрузкам. Чтобы системы работали бесперебойно и долго, необходимо применение устройств, ограничивающих грозовое и коммутационное перенапряжение, а также разработка четких инструкций для специалистов по монтажу и эксплуатации. Однако сегодня даже здания с неплохой защитой от прямых атмосферных разрядов, крайне редко оборудованы полноценной внутренней грозозащитой.

Обновление отечественных стандартов и требований к защищенности зданий

Угроза безопасности для жизни человека, а также колоссальные убытки из-за выхода из строя оборудования и разрушения зданий провоцируют повышенный интерес к проблемам молниезащиты со стороны отечественных специалистов.

Опираясь на стандарты IEC, эксперты Минэнерго РФ разработали новые положения по устройству молниезащиты, утвержденные приказом №280 от 30.06.2003. Однако и обновленный документ недотягивает до международных норм: отсутствуют требования к грозозащите на взрывоопасных зданиях и сооружениях, а также не описывается защита электроники и электрооборудования от перенапряжений.

Именно поэтому Ростехнадзор оставил в силе Инструкцию РД 34.21.122 87. Благодаря этому российские специалисты могут пользоваться в работе обоими документами, которые кое-как дополняют друг друга.

Система молниезащиты (грозозащиты) предназначена для защиты от прямого удара молнии, грозовых и коммутационных перенапряжений в сетях.

		Уравнивание потенциалов

Предлагаем Вам создавать новый уровень безопасности домов, в которых Вы живёте, которые Вы проектируете, строите и оборудуете. Комплексное оснащение системным оборудованием молниезащиты ведущего германского производителя OBO Bettermann - проверенное временем эффективное решение по защите от молнии и импульсных перенапряжений.

Компания Кровмаркет предоставляет полный комплекс услуг по молниезащите (грозозащите), от проектирования до монтажа "под ключ". Комплексная система молниезащиты (грозозащиты) не только обезопасит дом от повреждений и разрушения, но и защитит людей и электроприборы от воздействия молнии.

Конечно, сегодня уже многие понимают, что комплексная система молниезащиты - это неотъемлемая часть инженерии загородного дома. Люди уже не так наивны, чтобы полагать, будто такую важнейшую задачу, как молниезащита дома, возможно решить установкой заземленного "штыря-громоотвода" кустарного изготовления, который не только не обеспечивает защиту от удара молнии, но нередко даже усугубляет ситуацию.

Комплекс современных средств внешней и внутренней молниезащиты (грозозащиты) обеспечивает:

Защиту объектов от термического и механического повреждений

Защиту электрооборудования низковольтных сетей (0,4 кВ), чувствительного оборудования телекоммуникационных, электронных и инженерных систем от вторичных воздействий (электромагнитных воздействий)

Высокий уровень электробезопасности

Улучшение электромагнитной обстановки

Комплексная молниезащита(грозозащита) ОВО Bettermann - проверенное временем эффективное решение по защите от молнии и импульсных перенапряжений.

Молния, поражающие факторы и последствия

Разряды молнии имеют огромную разрушительную силу, что приводит к различной тяжести последствиям. Так или иначе, они представляют серьезную угрозу для жизни и имущества человека. Есть различные молниевые теории, но сходятся они в том, что разность потенциалов до 1000kV в облаках по отношению к земной поверхности вызывает разряд огромнейшей силы, до 200kA, что сопровождается раскатами грома и световыми вспышками. При этом атмосферный канал разряда разогревается до 30 000 градусов. Такой разряд в среднем длится от 60 до 100 мкс. То к чему это приводит можно посмотреть в таблице ниже.

Проявление угрозы	Поражающие факторы	Возможные последствия
прямой удар молнии в здание	разряд до 200 кА, до1000 кV, 30 тыс. оС	поражение человека, разрушения частей зданий,пожары
удалённый разряд при ударе молнии в коммуникации (до 5 и более км.)	занесённый грозовой потенциал по проводам электроснабжения и металлическим трубопроводам (возможный импульс перенапряжения - сотни кV)
близкий удар молнии (до 0,5 км от здания)	наведенный грозовой потенциал в проводящих частях здания и электроустановки (возможный импульс перенапряжения - десятки кV)	поражение человека, нарушение изоляции электропроводки, возгорание, выход из строя оборудования, потери баз данных, сбои в работе автоматизированных систем
коммутации и короткие замыкания в сетях низкого напряжения	импульс перенапряжения (до 4кV)	выход из строя оборудования, потери баз данных, сбои в работе автоматизированных систем

О молниезащите (грозозащите). Назначение, состав, краткое описание

Назначение

В данное время, благодаря мировой науке и практике, молниезащита активно развивается, как часть мировой техники и существует сегодня, как набор норм, приемов и средств. При строительстве деревянных домов цена игнорирования молниезащиты может оказаться слишком высока.

"Инструкцией по устройству молниезащиты (грозозащиты) зданий, сооружений и промышленных коммуникаций" (СО-153-34.21.122-2003) было отмечено следующее: "…При нормировании молниезащиты за исходное принято положение, что любое ее устройство не может предотвратить развитие молнии. Применение норматива при выборе молниезащиты (грозозащиты) существенно снижает риск ущерба от удара молнии…"

Нынешние нормы дают все, что необходимо для обеспечения молниезащиты зданий. Нормативные документы, которые составляют основу для разработки комплекса средств молниезащиты на этапе проектирования являются РД 34.21.122-87 "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений", "Инструкция по устройству молниезащиты (грозозащиты) зданий, сооружений и промышленных коммуникаций" (СО-153-34.21.122-2003), ПУЭ-7 редакция, ГОСТ Р 50571.19.

Следующие стандарты по молниезащите, применяемые на этапе проектирования должны обязательным образом приниматься во внимание. Это стандарты международной электротехнической комиссии (МЭК) IEC 61024, IEC 62305, IEC 61312.

Хочется заметить, что молниезащита (грозозащита) сегодня, обеспечивает не только защиту от атмосферных разрядов, но и предохраняет от импульсных перенапряжений и помех в электрических сетях с номинальным напряжением до 1000В, оборудования передачи данных, контроля и измерения, связи, управления, а так же сигнализации (то есть внутренняя молниезащита (грозозащита)).

Комплекс современных средств внешней и внутренней молниезащиты (грозозащиты) обеспечивает:

защиту людей
защиту объектов от термического и механического повреждений
защиту электрооборудования низковольтных сетей (0,4 кВ), чувствительного оборудования телекоммуникационных, электронных и инженерных систем от вторичных воздействий (электромагнитных воздействий)
высокий уровень электробезопасности
улучшение электромагнитной обстановки

Краткое описание

Средства наружной молниезащиты (грозозащиты) в основном устанавливаются непосредственно на защищаемом объекте. Но в некоторых случаях внешняя молниезащита (грозозащита) устанавливается отдельно от защищаемого объекта, таким образом препятствуя возможному повреждению в результате термического действия при атмосферном разряде.

Типичные случаи применения отдельно стоящих молниеотводов относятся к:

зданиям с возгораемым кровельным покрытием (например, камышит)
зданиям со стенами из горючего материала (например, оцилиндрованные дома)
взрыво- и пожароопасным объектам

Наружная молниезащита (грозозащита) должна быть спроектирована, а так же исполнена должным образом, чтобы при пробое с молниеотвода на защищаемый объект не возникало опасное искрение. Для этого потребуется:

соответствующая изоляция

При установке внешней защиты (молниеотводов) на объекте это означает:

стройство связей с металлической арматурой
соответствующую изоляцию
соблюдение безопасных расстояний

Состав (для молниезащиты (грозозащиты), установленной на защищаемом объекте)

Молниеприёмная часть и токоотводы - для приёма прямого разряда и отвода тока молнии к заземлению.
Это система проводников из антикоррозионных материалов. Проводники, осуществляющие молниеприемную функцию, прокладываются по кровлям разной сложности. Они соединены с молниеприемными стержнями, служащими для защиты выступающих частей и разнообразного оборудования на кровле. На скатах кровли и стенах производится монтаж токоотводов, для соединения молниеприемной части и заземляющего устройства. Они так же включают в себя специальные элементы ввода в землю. Все перечисленные части внешнего молниезащитного комплекса крепятся на кровле, стенах и строительных конструкциях специально предназначенными для этого держателями. Для соединения узлов так же применяются специальные соединители и клеммы. Все ответственные элементы проходят испытание импульсным током в 50 и 100 кА.

Устройство заземления - применяется для обеспечения безопасных режимов работы электроустановки, распределения части энергии молнии в земле.
Устройства, служащие для заземления бывают различного типа и исполнения, комплектуются они элементами заводского изготовления из антикоррозионных материалов (составные заземляющие стержни, болтовые клеммы и соединители, антикоррозионный бандаж, а так же заземляющие проводники, круглые и плоские).

Уравнивание потенциалов - для устранения разности потенциалов между проводящими частями здания, заземлением и электроустановкой.
Система уравнивания потенциалов комплектуется хомутами, шинами, соединительными клеммами и другими элементами. Уравнивание потенциалов состоит в соединении всех заземляемых проводников и металлических конструкций между собой и заземлением.

Защита от импульсных перенапряжений - для ограничения атмосферных и коммуникационных перенапряжений в сетях.
Это включенные в систему уравнивания потенциалов разрядники, ограничители перенапряжения для ступенчатой защиты различных телекоммуникационных сетей,электрических цепей, приборовоб и орудования.

Молниезащита (грозозащита) коттеджей и частных домов

Организации, занимающиеся застройкой и монтажом и сталкивающиеся с задачей устройства молниеприемной части на коттеджах, встречаются с серьезными трудностями при установке молниеприемных проводников, токоотводов, молниеприемных стержней, а так же при принятии технических решений, связанных с обеспечением необходимых зон защиты от прямого атмосферного удара и безопасностью токоотводов. Практическое исполнение раздела проекта "Молниезащита (грозозащита)" на объектах, молниеприемная часть и токоотводы которых независимы от строительных конструкций, равносильно изобретению.

Чаще всего, следствием этого становятся "устройства", выполненные из подручных материалов в построечных условиях, с грубым нарушением норм. Такие части молниезащиты (грозозащиты) и устройства заземления обычно имеют низкую долговечность, малую степень защиты от прямого удара и лишены средств защиты от наведенного или занесенного грозового потенциала.

Практика применения металлического кровельного покрытия (в особенности металлочерепицы), закрепленная в "Инструкции по устройству молниезащиты (грозозащиты)...", в качестве молниеприемника может повлечь за собой деформацию или разрушение листового материала, а так же возгорание расположенных под ним горючих материалов и конструкций кровли.

Сегодня все чаще применяются дорогостоящие и чувствительные к импульсному напряжению информационно-технологическое оборудование, системы автоматизации и телекоммуникации. Чтобы обеспечить их сохранность и бесперебойную работы, требуется комплекс квалитетного и комплексного оборудования, направленный на ограничение грозовых и коммутационных перенапряжений с доступными для понимания правилами применения, установки и использования.

Специалисты "Кровмаркет" предлагают Вам создавать новый уровень безопасности домов, применяя комплексную молниезащиту (грозозащиту) от OBO Bettermann, которая:

Реализуется на любой стадии строительства и в жилом доме.

Изготавливается из антикоррозионных материалов, гарантирующих длительный срок эксплуатации

Молниезащита (грозозащита) жилых, административных и промышленных объектов

В процессе инсталляции молниезащитного (грозозащитного) комплекса на реконструируемых промышленных, административных и общественных зданиях часто возникают проблемы. Внешняя молниезащита (грозозащита) с заземлением не зависимо от токоведущих строительных конструкций обойдется гораздо дешевле на объектах такого типа, чем определение их пригодности и реконструкция. Практическое исполнение раздела проекта "Молниезащита (грозозащита)" в таких случаях, равносильно изобретению.

Ежегодно растет применение дорогостоящей и чувствительной к импульсному напряжению техники. Для обеспечения ее бесперебойной и безопасной работы требуется установка комплексного и квалитетного оборудования, служащего для ограничения грозовых и коммутационных перенапряжений с простыми и доступными правилами применения, установки и использования.

Жилые, промышленные и общественные здания городской застройки, как правило, имеют лишь внешнюю защиту от прямого атмосферного удара с использованием токопроводящих конструкций, забывая о необходимости внутренней молниезащиты (грозозащиты). Таким образом, владельцы и эксплуатирующие организации могут понести огромные затраты на устранение последствий и покрытие ущерба от воздействия атмосферных ударов и коммуникационных перенапряжений в сетях.

Специалисты "Кровмаркет" предлагают Вам создавать новый уровень безопасности зданий, применяя комплексную молниезащиту (грозозащиту) от OBO Bettermann, которая:

Позволяет выполнить молниезащиту (грозозащиту) с сохранением архитектурной индивидуальности. Применяется на любых зданиях.

Комплектуется из элементов заводской готовности, обеспечивающих минимальный срок и технологичность реализации.

Изготавливается из антикоррозионных материалов, гарантирующих длительный срок эксплуатации.

Обеспечивает ступенчатую защиту всех типов силовых, информационных сетей и потребителей.

Комплектуется устройствами защиты, имеющими европейские знаки качества и надежности VDE, OVE, KEMA KEUR, MEEI, EZU.

Обеспечивает надежность и безопасность электроустановки здания. Включает заземление и уравнивание потенциалов.

Стоимость молниезащиты (грозозащиты)

Стоимость комплексной системы молниезащиты (грозозащиты) может варьироваться, в зависимости от таких факторов, как сложность кровли, количество вентиляционных и дымовых труб, высота дома, материал кровли, сложность электроустановок дома, тип заземляющего контура и наличие дорогостоящего оборудования.

Примерная стоимость инсталляции комплексной молниезащиты (грозозащиты) для коттеджа площадью около 300 кв.м. и высотой 12 м, составит от 2500 до 3000 евро. Конечно, это приблизительная цифра, так как точную стоимость всего проекта системы молниезащиты (грозозащиты) можно вычислить, лишь оценив все влияющие на это факторы в каждом конкретном случае, сюда включено все перечисленное выше, а так же пожелания заказчика.

Все необходимые элементы молниезащитного (грозозащитного) комплекса производятся Германскими производителями антикоррозийных материалов. CoinsRussia - Сюда включаются проводники, разнообразные держатели, соединители проводов на кровле и земле, молниеприемные элементы и прочее.

Максимальную безопасность может обеспечить лишь комплексная защита, но даже реализация отдельных ее составляющих, таких как заземление, уравнивание потенциалов или защита от перенапряжения, снижает опасность.

Представители строительных организаций и домовладельцы обязательно сталкиваются с вопросом, что такое молниезащита, в чем она состоит, какая бывает, как выбрать оптимальный вариант, обязательна она или нет и с кем посоветоваться на этот счет. Несмотря на действительную техническую сложность вопроса, все же постараемся разобраться.

Молниезащита - это комплекс технических мероприятий, включающих этапы проектирования, монтажа и обслуживания, направленных на защиту объекта как от прямого попадания молний, так и от сопутствующих неблагоприятных электрических явлений.

Составляющие системы молниезащиты зданий и сооружений представлены на схеме ниже.

В чем опасность?

Во время грозы потенциально все здания, особенно, если они выше окружающих сооружений, могут быть поражены разрядом молнии. Мощь этого природного явления такова, что плавит песок, попадание же в строительный объект чревато значительными разрушениями и пожаром.

Но, помимо этого, грозовая атмосфера несет в себе и другую опасность - наэлектризованный воздух может спровоцировать сильнейшие электромагнитные импульсы, вызывающие импульсное перенапряжение электросети. Для современных многоквартирных, офисных и промышленных зданий и частных домов, наполненных всевозможной электроникой, это означает неминуемые сбои, замыкания, поломки оборудования и возгорания, которые могут выйти за рамки локальных.

Таким образом, угроза совершенно реальна и меры безопасности крайне актуальны для каждого сооружения.

Как защититься?

К счастью, прогресс не стоит на месте. Современная инженерия предлагает целый комплекс защитных мер, носящих общее название молниезащита или грозозащита.

Технически сюда входит:

Система внешней молниезащиты

оберегает от прямого попадания разряда. Состоит из молниеприемной мачты, принимающей основной удар, токоотвода и заземления , обеспечивающих отведение разряда в землю. Тип системы может быть пассивным (традиционный громоотвод) или активным (перехватывающим молнию за счет ионизации воздуха вокруг молниеприемника);

Система внутренней молниезащиты

оберегает сети и электрооборудование от вторичных явлений. Состоит из устройств защиты от перенапряжений и системы уравнивания потенциалов

Мероприятия по грозозащите включают:

Проектирование молниезащиты

Для грамотного проведения всех защитных мероприятий крайне важно сделать качественный проект, который учтет не только особенности конкретного здания, но и будет отвечать всем нормативным документам. Наилучший вариант, когда проектирование молниезащиты производится в момент общего проектирования постройки здания, т.к. в этом случае можно использовать внутренние элементы сооружения в качестве составляющих системы грозозащиты, что удешивит ее стоимость. На сегодняшний день при проектировании все чаще используют зонную концепцию молниезащиты, с основными принципами которой можно ознакомиться .

Компания «МЗК-Электро» быстро и качественно составит проект системы грозозащиты или отдельных ее элементов на базе оборудования всемирно известных производителей.

Монтаж молниезащиты

Обычно при наличии четкого проекта, необходимого оборудования и опытных специалистов занимает от 1 до 3 дней в зависимости от сложности и объема работ. Монтировать систему можно в любое время года, но желательно готовиться к грозовому сезону заранее.

Обслуживание молниезащиты

Любые сложные технические приспособления имеют свой регламент профилактического обслуживания, система грозозащиты не является исключением. Для бесперебойной работы требуется периодический осмотр и проверка работоспособности систем. В случае же поломки помощь профессионалов незаменима, т.к. для выявления причин и устранения требуются квалификация и навыки.

Весь комплекс мероприятий можно заказать в компании «МЗК-Электро». У нас вы получите исчерпывающую консультацию по всем вопросам молниезащиты и квалифицированное обслуживание. Каждого специалиста нашей компании отличают глубокие знания и многолетний опыт, все оборудование и работы сертифицированы - все это позволяет нам гарантировать результат.

Расчет стоимости

Наши объекты

ГТЭС Терешково

Адрес объекта: г. Москва. Боровское ш., коммунальная зона «Терешково».

Вид работ: монтаж системы внешней молниезащиты (молниеприемная часть и токоотводы).

Комплектующие:

Исполнение: Общее количество проводника из стали горячего цинкования для 13 сооружений в составе объекта составило 21.5000 метров. По кровлям прокладывается молниеприемная сетка с шагом ячейки 5х5 м, по углам зданий монтируются по 2 токоотвода. В качестве элементов крепления использованы стеновые держатели, промежуточные соединители, держатели для плоской кровли с бетоном, скоростные соединительные клеммы.

Солнечногорский завод "ЕВРОПЛАСТ"

Адрес объекта: Московская обл., Солнечногорский район, дер. Радумля.

Вид работ: Проектирование системы молниезащиты промышленного здания.

Комплектующие: производства фирмы OBO Bettermann.

Выбор системы молниезащиты: Молниезащиту всего здания выполнить по III категории в виде молниеприемной сетки из горячеоцинкованного проводника Rd8 с шагом ячейки 12х12 м. Молниеприемный проводник уложить поверх кровельного покрытия на держатели для мягкой кровли из пластика с бетонным утяжелением. Обеспечить дополнительную защиту оборудования на нижнем уровне кровли установкой многократного стержневого молниеотвода, состоящего из стержневых молниеприемников. В качестве молниеприемника использовать стальной горячеоцинкованный прут Rd16 длиной 2000 мм.

Здание Макдональдса

Адрес объекта: Московская обл., г. Домодедово, трасса М4-Дон

Вид работ: Изготовление и монтаж системы внешней молниезащиты.

Комплектующие: производство фирмы J.Propster.

Состав комплекта: молниепримная сетка из проводника Rd8, 50 кв.мм, СГЦ; алюминиевые молниеприемные стержни Rd16 L=2000 мм; универсальные соединители Rd8-10/Rd8-10, СГЦ; промежуточные соединители Rd8-10/Rd16, Al; стеновые держатели Rd8-10, СГЦ; клеммы конечные, СГЦ; пластиковые держатели на плоской кровле с крышкой (с бетоном) для оцинкованного проводника Rd8; изолированные штанги d=16 L=500 мм.

Вид работ: Проектирование и монтаж системы внешней молниезащиты коттеджа.

Состав системы молниезащиты:

Смонтированная система молниезащиты коттеджа соответствует III классу защиты по РД 34.21.122-87. По кровле защищаемого здания уложена молниеприемная сетка. Молниеприемные стержни длиной 2000 мм и диаметром 16 мм, проводник - медный пруток, проложен по конькам кровли, диаметром 8 мм (сечение 50 кв.мм в соответствии с СО 153-34.21.122-2003). Токоотводы: проложены за водосточными трубами на хомутах с зажимными клеммами. Для токоотводов использован медный проводник диаметром 8 мм сечение 50 кв.мм. Соединение токоотводов с контурным заземлением выполняется с помощью горячеоцинкованного стального проводника диаметром 10 мм в изоляции ПВХ толщиной 1,5 мм. Заземлением является кольцевой контур. Он выполнен из горячеоцинкованной стальной полосы 25х4 и проложен на расстоянии одного метра от фасада здания. Кольцевой контур в местах присоединения токоотводов дополнен стержнями заземления из оцинкованной стали диаметром 20 мм и длиной 3000 мм.

Все объекты

Новости

Сторінка 4 з 4

5. Грозозащита зданий и промышленных сооружений

Общие требования к грозозащитной установке зданий и промышленных сооружений

Грозозащитные установки состоят в основном из молниеотводов, спусков и заземлителей.
Спуски, отводящие ток молнии, прокладываются по крыше и стенам или внутри пристроенных помещений в доступных местах. Места соединений не должны быть вблизи легко воспламеняющихся материалов. В качестве спусков используются провода, лежащие под крышей, или закрытые металлические части. Над металлическими частями через каждые 3-4 м устанавливаются вертикальные молниеприемные устройства, которые должны соединяться со спусками и возвышаться над ними не менее чем на 20 см. Молниеприемники располагаются так, чтобы они принимали по возможности на себя все удары молний. Количество спусков зависит от рода и размеров здания. Спуски соединяются с заземлением по возможности по наиболее короткому пути. Большие металлические части в здании или на нем должны быть отделены от грозозащитной установки на достаточное расстояние или же присоединены к ней проводником. Расстояние между частями грозозащитного устройства и большими металлическими частями или электрическими установками должно быть рассчитано по ПУЭ. Материалом для грозозащитных устройств является оцинкованная сталь. Применение стальных и алюминиевых тросов из-за малой стойкости по отношению к коррозии не допускается. Для подземной проводки применяются полосы и проволока сплошного сечения из оцинкованной стали или меди. Вблизи химических заводов необходимо применять медный провод сечением 50 мм2 в свинцовой оболочке. Соединения проводов между собой и с землей выполняются с помощью зажимов или резьбы. Соединения скруткой недопустимы.
Во избежание коррозии в грозозащитном устройстве нужно соблюдать следующее: если крыши, стены, облицовка, водосточные желобы медные, то провода также должны быть медными, поскольку дождевая вода может стекать с меди на провода или наоборот. Сталь или алюминий в этом случае не применяются.
Если крыши, стены и т. п. цинковые или оцинкованного железа, то применение голых медных проводов исключается, а используются оцинкованные стальные голые алюминиевые или луженые медные провода. При соединении медного провода с алюминиевым необходима прокладка между ними из свинца.
Крепежные детали для грозозащитных устройств изготовляются из оцинкованной стали. Для защиты от коррозии в местах крепления медных проводов должны быть проложены свинцовые прокладки. Все места соединений, опоры, поверхности среза оцинкованных стальных проводников, а также заземляющие провода на расстоянии до 30 см от поверхности должны иметь защитное покрытие. Места подземных соединений проводов и присоединений к трубопроводам должны иметь хорошую защиту от коррозии, например битумное покрытие. Наземные и подземные оцинкованные провода подлежат окраске.
Опытом установлено, что наиболее вероятными местами ударов молнии являются шпили башен, коньки крыш, дымовые и вентиляционные трубы и т. д. Поэтому наиболее вероятные места ударов молнии должны быть снабжены молниеприемными устройствами.
В качестве молниеприемных устройств вдоль коньков крыш, на фронтовых и сточных желобах достаточно проложить прокладки из соответствующего провода. На шпилях башен, трубах могут применяться стержни из сплошного материала. Расположенные на поверхности крыши выступающие части здания - дымовые трубы, шпили, вентиляционные трубы, флюгеры, рекламы, осветительные установки, если они выполнены из металла, используются в качестве молниеприемников и присоединяются к спускам; если же они выполнены не из металла, то снабжаются молниеприемными устройствами, например стержнями или металлической окантовкой.
На каждом здании должно быть не менее двух главных спусков, при больших габаритных размерах устраивают спусков больше. Отдельно стоящие фабричные трубы снабжаются двумя спусками. Спуски располагают по возможности симметрично. На каждом спуске устраивается доступное место для разъема с целью испытаний и ревизии. Заземляющие провода должны быть отделяемы от водосточных труб. Болтовые соединения в месте разъема должны быть изготовлены из коррозийноустойчивого материала.
Металлические части большой протяженности по вертикали, находящиеся вне здания, например пожарные лестницы, подъемные сооружения, должны быть соединены вверху и внизу с проводами, лежащими на крыше, и со спусками. Внизу они должны присоединяться к заземлению выше места разъема.
Большие металлические части, расположенные внутри здания: водопровод, газопровод, воздухопровод, отопительная установка, стальной каркас лифта, машинные установки, лестницы - должны быть соединены в местах сближений с проводами, лежащими на крыше, или спусками и заземлением.
Разрывы в металлических протяженных частях, на которых может возникнуть частичный разряд, должны быть замкнуты. В целях предотвращения повреждений электрических установок и зданий при ударе молнии в грозозащитные устройства молниеприемники, спуски и все связанные с ними части рекомендуется располагать на достаточном расстоянии от электропроводки. Если эти расстояния малы, то между грозозащитным устройством и электрическими установками применяют защиту в виде разрядников. Разрядники могут быть использованы для защиты от перенапряжений, которые заносятся в здания по воздушным линиям, особенно по линиям на деревянных опорах.
Если имеются электрические установки на металлических конструкциях вне зданий, то для грозозащиты необходимо произвести заземление стальных конструкций при условии, что перекрытие между конструкцией и электрической установкой не будет иметь опасных последствий.
Чтобы не расширять зоны действия напряжения прикосновения, опоры электрических линий сильного тока, укрепляемые на крышах, не следует соединять с грозозащитными устройствами, а достаточно установить между указанными элементами изоляторы.
Опоры для линий связи, укрепляемые на крышах, должны быть электрически соединены с грозозащитными устройствами.
Соединение грозозащитных устройств с заземляющими устройствами установок сильного тока допускается лишь при рабочих напряжениях до 1000 В.
Для грозозащиты фабричных труб на них устанавливаются молниеотводы. Молниеотводы изготовляются из круглого сплошного железа диаметром около 25 мм и продолжают от вершины трубы вниз на 3 м с таким расчетом, чтобы спуск,приваренный к молниеприемнику, не находился в сфере действиядымовых газов.
В качестве молниеприемника можно использовать металлическую торцевую накладку или стяжное кольцо. Фабричные трубы высотой менее 40 м должны иметь один спуск, а при большей высоте не менее двух спусков.
Фабричные трубы из железобетона также должны быть снабжены спусками. Если имеется два спуска, то один из них должен проходить вблизи скоб для влезания. Если имеется два ряда скоб влезания, то каждый ряд снабжается спуском. Все металлические части, подверженные действию дымовых газов, должны быть снабжены защитным покрытием. Все заземленные металлические части, например котлы, трубопроводы и стальные каркасы, расположенные в зоне фабричной трубы, должны быть соединены со спуском или заземляющим устройством при помощи наземных или подземных проводов.
Для грозозащиты высоких строений из стальных конструкций, например копров, буровых вышек, градирен, водокачек, достаточно осуществить заземление стального каркаса по меньшей мере в двух точках. Строения подобного рода из непроводящего материала, например камня или дерева, должны быть оснащены совершенным грозозащитным устройством.
Грозозащита взрывоопасных установок. Опасность взрыва имеет место в установках, когда в результате местных или производственных условий газы, пары или пыль, образующие в сочетании друг с другом или с воздухом взрывоопасные смеси, могут скапливаться во взрывоопасных количествах.
Чаще всего такой установкой является резервуар с нефтепродуктами. На поверхности резервуара может появиться взрывоопасная смесь нефтепродукта и воздуха. Чтобы смесь не воспламенялась при восприятии разряда молнии грозозащитным устройством резервуара, необходимо, чтобы канал молнии соприкасался с молние-приемником вне сферы распространения взрывоопасных концентраций. Для защиты указанных устройств применяют отдельно стоящие стержневые молниеотводы или молниеотводы, установленные на резервуаре на высоте не менее 5 м.
Расчет молниеотводов надо вести так, чтобы защищаемый объект находился в защитной зоне молниеотвода. Сопротивление заземлителей рекомендуется принимать 10 ом. Резервуары и трубопроводы, покрытые землей толщиной в 1 м, грозозащитного устройства не требуют.
Грозозащита пожароопасных установок. К пожароопасным установкам относятся все строения и склады с материалами, легко воспламеняющимися даже при ограниченном воздействии огня.
Грозозащитные устройства должны быть выполнены так, чтобы плавление и разбрызгивание металла, возникающего при ударе молнии, не вызывали пожара. Для этого все провода должны быть расположены на расстоянии не менее 40 см от огнеопасных объектов Если строения с мягкой кровлей имеют устройства с большим количеством металла, то они должны быть соединены с грозозащитным устройством так, чтобы не могло возникнуть воспламенение кровли или горючих материалов. Отводы от наружных спусков, идущие внутрь здания, должны иметь изолирующие оболочки, например вентиляционные каналы.
Для грозозащиты заводов взрывчатых веществ вблизи взрывоопасных строений устанавливаются молниеотводы или же грозозащитные устройства, укрепляемые на деревьях или пригодных для этой цели высоких строениях с тем, чтобы удар молнии был по возможности принят в стороне от защищаемого объекта. Высота и количество молниеотводов рассчитывается так, чтобы защищаемый объект находился в защитной зоне молниеотводов. Для внутренней грозозащиты зданий расположенные на зданиях металлические части, например водосточные желоба и трубы, необходимо соединять только со спусками. Надстройки на крышах из непроводящих материалов, например вытяжные вентиляционные трубы, должны быть оснащены молниеприемными устройствами. Металлические надстройки на крышах соединяют со спуском.
Подведенные к зданию наземные металлические трубопроводы, паропроводы должны быть соединены с наружными спусками. Низшие точки этих трубопроводов внутри зданий соединяются с внутренним кольцевым заземляющим проводом. На зданиях с кровлей из горючего материала спуск, идущий по крыше, не должен приближаться к ней ближе, чем на 0,5 м. Провода должны быть свободно натянуты. Для предупреждения провисания проводов они укрепляются на опорах из непроводящего материала. В железобетонных строениях стальная арматура в нескольких местах соединяется с заземленным кольцевым проводом.
Для зданий с земляным покрытием не менее 0,5 м и насыпью со стороны, не защищенной земляным покрытием, от внутреннего грозозащитного устройства можно отказаться, если вокруг строения нет значительных металлических частей, трубопроводов, рельсовых путей, выступающих вентиляционных труб, и эти строения полностью свободны от горючих газов или взрывчатых пылей, газов или паров.
Для защиты электрических установок электропитание к зданию рекомендуется подводить кабелем под землей. Перед вводом электрической проводки в здание она должна иметь разрыв цепи.
В кабельной сети должны быть поставлены разрядники для защиты от перенапряжений. Металлические корпуса всех крупных частей, например двигателей, выключающей аппаратуры и распределительных устройств, должны быть заземлены путем соединения с шиной заземления внутренней грозозащиты.

Расчет высоты молниеотвода и расстояния между ним и защищаемым объектом

Из общих требований к грозозащитным установкам зданий и промышленных сооружений видно, что в первую очередь для защиты используются молниеотводы. Молниеотвод - устройство, состоящее из молниеприемника, токоотвода, соединенного с заземлителем, расположенным в земле для отвода тока молнии в землю. Молниеотводы разделяются на стержневые и тросовые. И те и другие могут быть выполнены в виде отдельных мачт, не связанных с защищаемым объектом или установленных на защищаемом объекте.

Рис.12 Одиночный стержневой молниеотвод
Тросовые молниеотводы в большей части применяются для защиты линий электропередач высокого напряжения. Молниеотводы должны быть надежно заземлены. Сопротивление отдельно стоящего молниеотвода не должно превышать 150-200 Ом. Чаще всего для больших защитных свойств общее сопротивление заземлителей принимают 10 Ом.
Защищенное пространство от прямых ударов около молниеотвода называется зоной защиты. Зона защиты зависит от числа, высоты и взаимного расположения молниеотводов, от высоты грозовых облаков, от их положения по отношению к молниеотводам и т. п. Зона зашиты в большей степени зависит от отношения высоты ориентировки молнии Н к высоте молниеотвода Н.
Рекомендуемые зоны защиты для одиночного молниеотвода (рис.11) следующие.
Радиус защиты rx на любой высоте hx определяется по формуле:

Где активная высота молниеотвода;
hx – высота рассматриваемого уровня защищаемой точки объекта;
h – высота молниеотвода, м.
Для молниеотводов высотой более 30 м радиус защиты определяется по формуле:

Для молниеотводов высотой до 100 м радиус защиты определяется по формуле:
,
Где – коэффициент.
При двухстержневых молниеотводов с одинаковой высотой h и расстоянием друг от друга а наименьшее расстояние находится по формуле:

С тремя и четырьмя стержневыми молниеотводами зона защиты определяется так же, как и при двух молниеотводах. Диаметр окружности, проведенной через три оси молниеотводов и диагональ при четырех молниеотводах h30 м, должен быть Dи при высоте h:

Зону защиты одиночного тросового горизонтально подвешенного молниеотвода можно определить по формуле:

При наличии двух тросовых молниеотводов минимальная высота:
.
Для определения допустимых расстояний в воздухе и по дереву при прямом ударе молнии в молниеотвод прежде всего находится импульсное напряжение в точке, расположенной от земли на расстоянии l, по формуле:

Где i – мгновенное значение тока молнии;
Rи – импульсное сопротивление заземления;
L – индуктивность участка токоотвода от заземлителя до рассматриваемой точки.
Затем определяется амплитудное импульсное напряжение:
кВ.
Здесь L можно заменить длиной l, исходя из того, что мгновенное значение тока

А
= кА/мк сек.
Умножив на L обе части равенства, находим при L=1,5∙ l
L=
При Iм=150 кА:
L=l
При Iм=100 кА:
L=1,5 l.
Итак, после подстановки L=l будем иметь:
кВ.

Зная амплитудное значение импульсного напряжения, находим расстояние по воздуху от молниеотвода до защищаемого объекта:
м,
Где Е воз=500 кВ/м.
По дереву расстояние от молниеотвода до защищаемого объекта:
м,
Где Е дер=200 кВ/м.
В земле расстояние между заземлением молниеотвода и защищаемым сооружением м,
Где Е зем=30 кВ/м.
При расчете расстояний необходимо брать импульсное сопротивление не более 10-15 Ом. Это позволит значительно уменьшить величину потенциала молниеотвода.

Литература:

«Электроснабжение промышленных предприятий» Б.Ю.Липкин, Н.С.Комаров, Высшая школа 1985 г.
Правила технической эксплуатации и безопасности обслуживания электроустановок промышленных предприятий. Алматы, 2002 г.
«Техника высоких напряжений» М.А.,Бабиков, Н.С. Комаров., Госэнергоиздат, 1980 г.