Порядок обследования параметров заземлителя
При организации проверочных испытаний особое внимание уделяют сопротивлению заземления молниезащиты, обеспечивающему стекание грозового разряда в землю. В процессе обследований исследуются параметры контура заземления, и определяется их соответствие установленным нормам. В процессе обследований исследуются параметры контура заземления, и определяется их соответствие установленным нормам
В процессе обследований исследуются параметры контура заземления, и определяется их соответствие установленным нормам.
Согласно требованиям ПУЭ проверки этого элемента молниезащиты должны проводиться не реже чем один раз в полгода (визуальный осмотр) и хотя бы раз в 12 лет (со вскрытием грунта в особо опасных местах).
В тех случаях, когда в качестве заземлителя используется уже действующий контур защитного заземления (ЗЗ), его сопротивление измеряется не реже чем один раз в 6 лет.
В ходе проведения проверки и контрольных испытаний элементов молниезащиты применяются специальные приборы – омметры, обеспечивающие измерение сопротивления растеканию тока с предельно малой погрешностью.
Используемые при этом приёмы предполагают прямые или косвенные методы оценки контролируемого параметра. Однако на практике в большинстве случаев применяется первый из этих методов, то есть оценка осуществляется путём сравнения полученного результата с показаниями заранее прокалиброванного прибора.
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:
- конструктивные особенности самого защищаемого строения;
- наличие электрооборудования, размещённого на открытых и закрытых пространствах здания, а также его уязвимость с точки зрения грозового удара;
- качество используемого в системе защиты заземления;
- показатель грозовой активности, характерный для данной местности.
Помимо этого требования к молниезащите 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 испытаний и их периодичность
Пусковые и вводные
Проводятся непосредственно после завершения монтажных работ в процессе строительства или по окончании реконструкции защищаемого объекта. Результаты испытаний документально фиксируются. На их основе составляется заключение, разрешающее прием системы в эксплуатацию (или же требующее устранения замечаний).
В ходе этой проверки производится:
- оценка обоснования защитных зон и выбор конструктивно-технических решений, а также соответствие фактических параметров системы проектно-технической документации;
- осуществляется визуальный осмотр частей и элементов молниезащиты с целью оценки качества монтажа и проверки отсутствия повреждений;
- производится испытание сварных соединений для проверки их состояния и механической стойкости;
- измеряется сопротивление болтовых соединений и определяется коэффициент сопротивления заземления молниеотводов, отдельно для каждого из них.
Результаты всех испытаний заносятся в протокол проверки систем молниезащиты – основной официальный документ, отражающий все необходимые эксплуатационные характеристики.
Бланк протокола испытания молниезащиты
Плановые проверки
Порядок проведения плановых проверок определяется следующими основными документами:
- инструкцией РД-34.22.121-87,
- правилами устройства электроустановок ПУЭ,
- правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей ПТЭЭП.
Согласно этим документам все нормы планового обслуживания, в том числе требование – в какие сроки должны производиться плановые испытания, преимущественно зависят от установленной для объекта категории.
Однако также должно учитываться множество прочих значимых факторов, включая, к примеру – сезон, погоду, влажность воздуха и состояние почвы. Для объектов I и II категории задана регулярность проверок не реже 1 раза в год, III категории – не реже 1 раза в 3 года.
Внеочередные испытания
Внеочередные проверки производятся вне плана технического обслуживания объекта. Они проводятся в случаях, когда имело место изменение конструкции элементов и частей системы молниезащиты в результате осуществления работ по ремонту или реконструкции здания, либо любым другим причинам.
Также внеплановая проверка должна проводиться, когда объект оказался в зоне неблагоприятных воздействий при авариях техногенного происхождения или в зоне стихийного бедствия. В ходе проверки помимо визуального осмотра в обязательном порядке должны быть проведены инструментальные измерения, в том числе внеочередные замеры сопротивления механических соединений и шин заземления, задействованных в молниезащите.
Общие требования
Так как к частным домам из-за их малозаметности на рельефе нет обязывающих требований, то проект молниезащиты можно делать по согласованию с заказчиком по уровню сооружений третьей категории.
Молниеприемники
Для молниезащиты зданий с неметаллической крышей выполняется монтаж стержневых или тросовых молниеприемников. Их устанавливают на кровлю или рядом с домом. От всех стержневых громоотводов и мачт тросового громоотвода должно отходить 1-2 токоотвода.
Если кровля плоская или ее уклон составляет менее 1/8, то подойдет монтаж молниеприемной сетки. Части здания, выходящие за основной габарит, типа дымовых труб и вентиляционных колодцев должны защищаться дополнительно стержневыми молниеотводами, соединяемыми с молниеприемной сетью.
Размер ячеек должен находиться в пределах 12х12 м. Сеть выполняется из проволоки диаметром 6-8 мм. В узлах сеть проваривается сваркой для надежного соединения. При невозможности производства сварки допускается болтовое соединение с переходным сопротивлением менее 0,05 Ом.
Если кровля металлическая, то она сама может стать частью молниезащиты, принимая на себя удары молнии. Необходим только монтаж токоотводов, которые присоединяют к ней в нескольких местах. Все неметаллические торчащие элементы кровли защищаются стержневыми громоотводами, вершины которых должны располагаться выше защищаемых предметов на 0,2-0,5 м.
Токоотводы
В качестве токоотвода (спуска) можно использовать стальные конструкции, имеющие качественный контакт с молниеприемником и заземлителем. В этом случае монтаж дополнительных спусков не потребуется, что позволит существенно сэкономить на молниезащите.
Токоотводы, монтаж которых сделан на стенах, должны находиться на расстоянии более 3 м от входов и мест регулярного пребывания людей.
В районах с плохой экологией и химически активной атмосферой спуски делают из стержней диаметром 12 мм. Все соединения молниезащиты выполняются сваркой, при невозможности допускается болтовое соединение.
Заземление
Если фундамент имеет хорошую проводимость с грунтом, то его используют как заземлитель в системе молниезащиты. Иначе происходит монтаж заземлителя в виде стержней.
Трехметровые стержни забиваются в почву с шагом 5 м. Между собой они соединяются металлическими полосами или стержнями сечением не менее 100 мм2 расположенными на глубине 0,5-0,7 м. Заземлитель рекомендуется размещать вдали от мест регулярного хождения людей, если дорожка асфальтобитумная, то можно провести монтаж под ней.
Если применяется молниеприемная сеть или металлическая крыша вместо молниеотвода, то вокруг здания прокладывается токопроводящий контур на глубине 50-70 см. В местах соединения токоотводов и заземляющего контура вбиваются трехметровые металлические стержни и тоже привариваются к контуру.
Если рядом с домом растут высокие деревья превышающие высоту дома в несколько раз, то их можно использовать, как мачту молниезащиты. Роль молниеприемника играет токоотвод, выступающий над вершиной дерева на 20 см. В районе корней он соединяется с заземлителем.
Защита от индуцированных волн
Молниезащита подстанции при непрямом попадании молнии обеспечивается специальными аппаратами, которые обеспечивают защиту от импульсного перенапряжения.
Учитывая то, что заранее неизвестно, куда попадет молния, все входы и выходы подстанции оснащаются либо разрядниками, либо более совершенными ограничителями перенапряжения (ОПН).
Принцип действия искрового разрядника основан на образовании дуги между двумя стержневыми электродами, один из которых заземлен, а второй соединен с фазным проводом.
Они разделены защитным промежутком. При пробое последнего (появлении искры) вся электроустановка отключается, обеспечивая ее молниезащиту.
Последние в случае возникновения перенапряжения пробиваются и образуется дуга, высокая температура которой запускает газогенератор. Под давлением газ перемещается к открытому концу трубки, чего оказывается достаточно для задувания дуги.
Какие воздействия оказывает молния на незащищенные объекты?
Напряжение при ударе молнии может достигать 1000 кВ, что несет разрушительные последствия. Прямое попадание становится причиной взрывов, возгорания, гибели людей. Поэтому установка молниезащиты и заземления необходимы для каждого строения: от небольших дачных домов до масштабных промышленных предприятий.
Молния несет целый перечень серьезных негативных последствий для человека и зданий.
- Действие электромагнитного поля наносит существенный вред внутренним системам организма: нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной.
- Тепловая реакция тока нагревает поверхности здания и становится причиной пожара.
- Электродинамическое влияние повреждает электропроводку, деформирует изоляцию.
- Искровые разряды наносят ожоги, повреждает внутренние органы человека, в половине случаев приводят к гибели.
- Сильный скачок напряжения выводит из строя электрооборудование, провоцирует короткое замыкание, в следствие чего возникает возгорание.
При самостоятельной установке оборудования для отведения и нейтрализации удара молнии есть вероятность допустить ошибку, которая приведет к губительным последствиям. Поэтому лучше обратиться к профессионалам, осуществляющим данные работы согласно утвержденной инструкции по молниезащите. Такой подход обеспечит безопасность людей и зданий во время опасных атмосферных явлений.
ПУЭ (седьмая редакция)
Отдельными пунктами ПУЭ оговаривается, что РУ и ТП 20-750 кВ открытого типа оборудуются молниеприёмниками в обязательном порядке. Для некоторых видов сооружений допускается отсутствие специальной молниезащиты, но лишь при условии ограниченной продолжительности гроз в течение года (не более 20 часов).
Те же сооружения закрытого типа требуют защиты от молнии лишь в районах с показателем продолжительности гроз более 20.
Заземление
В том случае, когда здания закрытого типа имеют металлическую кровлю – молниезащита осуществляется с помощью заземляющих устройств, подсоединённых непосредственно к покрытию. Если кровельное перекрытие изготовлено из железобетонных плит, то при наличии хорошего контакта между отдельными элементами строения допускается заземление через входящую в их состав арматуру.
Защита зданий РУ и ТП в закрытом исполнении выполняется либо с помощью молниеотводов стержневого типа, либо путём укладки специальной металлической сетки.
Стержневая и сеточная защита
При установке на защищаемом строении типовых стержневых молниеприёмников, от каждого из них в сторону заземлителя прокладывается не менее 2-х токоотводов, расположенных по разным сторонам здания. Особой конструкции молниеприемная сетка, укладываемая поверх кровли на специальных держателях, изготавливается из стальной проволоки диаметром 6-8 миллиметров.
При скрытом монтаже согласно ПУЭ такой молниеотвод кладётся под кровельное покрытие (на слой утеплительного или гидроизоляционного материала с негорючими свойствами).
Выполненная в виде сетки защитная конструкция должна состоять из ячеек площадью не более 12х12 метров, а её узлы рекомендуется фиксировать посредством сварки.
Токоотводы или спуски, используемые для соединения молниеприёмной сетки с ЗУ, должны устраиваться по периметру здания через каждые 25 метров (не реже).
Требования СО 153-34.21.122-2003
Помимо вопросов, касающихся обустройства молниезащиты на государственных объектах любой формы собственности, в инструкции под данным обозначением рассматривается порядок подготовки и хранения всех сопровождающих документов.
Документация
Подготавливаемая при этом исполнительная документация должна включать в свой состав полный комплект расчётов, схем, чертежей и пояснительных записок, определяющих порядок монтажа специального оборудования в пределах защищаемой зоны.
При её подготовке должны учитываться как расположение здания на генеральном плане застройки (с учётом прокладываемых коммуникаций), так и климатические условия в данной местности.
Сдача объекта
Кроме того, этим документом устанавливается общий порядок технической приёмки комплексов молниезащиты, а также особенности сдачи их в эксплуатацию. Особо оговаривается, что для приёмки здания или сооружения назначается специальная комиссия, состоящая из представителей исполнителя и заказчика, а также инспектора пожарной службы.
По результатам изучения представленной разработчиком документации оформляются акты приёмки и допуска оборудования молниезащиты в эксплуатацию.
После этого на каждое отдельное устройство обязательно оформляются специальные рабочие паспорта (на всю систему и заземлитель), которые остаются у лица, ответственного за электрохозяйство объекта.
Проверка
В разделах инструкции, касающихся эксплуатации введённых в действие устройств молниезащиты отдельно оговаривается, что порядок их содержания и обслуживания определяется основными положениями ПУЭ. При этом с целью поддержания систем в рабочем состоянии должны проводиться ежегодные проверки всех её составляющих.
Такие освидетельствования организуются перед началом сезона гроз, а также после внесения в конструкцию молниезащиты каких-либо изменений и усовершенствований.
Виды молниезащиты
По исполнению системы защиты бывают:
- внешние;
- внутренние.
У каждой системы свое предназначение, и применять их нужно в комплексе, чтобы исключить все три фактора поражения молнией.
Внешнее устройство молниезащиты зданий и сооружений монтируется на крышах, близлежащих пристройках, сооружениях и состоит из молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Основная их функция — отвести разряд тока в землю, не дав ему попасть на поверхность крыши. Разряд через токоотвод попадает в заземлитель и дальше растекается в земле.
Внутренний тип системы защиты от молний заключается в установке устройства внутри здания и служит для защиты от импульсных перенапряжений.
Бывают следующие виды внутренних устройств:
- Реле контроля напряжения с возможностью ручной регулировки минимальных и максимальных показателей напряжения в сети. В случае нарушения показателей критических точек прибор выполняет отключение напряжения. Может быть установлен на весь дом или отдельно на каждый прибор. Самый простой и дешевый вариант.
- Стабилизатор напряжения.
- Реле контроля фаз (при трехфазном напряжении). Относится к микропроцессорным приборам.
Заземлитель
Токоотвод соединяется он с заземлителем – одной из наиважнейших частей молниезащиты. В качестве заземлителя в целях экономии используется одно заземляющее устройство ЗУ, которое отвечает наиболее жестким требованиям следующих видов заземления:
заземление молниезащиты;
- рабочее заземление (трансформаторы, генераторы и прочее оборудование);
- защитное заземление, обеспечивающее безопасность людей.
Заземляющее устройство молниезащиты на подстанциях выполняют горизонтально размещенными в грунте полосами, которые соединяются с вертикальными электродами, идущими к токоотводу. Все металлические части подстанции, включая корпуса баков, выключателей и прочего, должны иметь контакт с заземлением. Только в этом случае гарантирована надежная молниезащита.
Сети с напряжением от 110 кВт делают с глухозаземленной нейтралью, а подстанции на 35 кВ и ниже заземляют через дугогасящий реактор.
Все компоненты молниеотвода должны иметь антикоррозийное покрытие, в качестве которого обычно применяется оцинковка. Количество устройств на одном сооружении, а также их эффективность и зоны защиты определяются при соответствующих расчетах. Таким образом, обеспечивается защита подстанций от прямых ударов молнии при помощи стержневых молниеотводов.
Способы защиты частного дома от воздействия грозового электричества
К сожалению, попадание молнии в загородные дома не редкость. Это приводит к самым неприятным последствиям, вплоть до гибели людей. При этом молниезащита частного дома не требует применения сложных технологий и инструментов и может быть сделана своими руками.
Есть несколько типовых схем молниезащиты, которые отличаются сложностью изготовления и способом применения.
Молниеприемная сетка
Чаще всего на практике применяют молниеотводную сетку. Она входит в состав систем защиты крупногабаритных строений с плоской кровельной конструкции. По сути — это обыкновенный тросовый громоотвод. Ее можно смонтировать или между слоев кровли, или непосредственно на поверхности крыши. Главное при укладке сетки — чтобы она не выходила за пределы крыши.
Сетка, уложенная под кровлей, выполняет три функции:
- заземляет металлические конструкции;
- распределяет ток от молнии;
- минимизирует потенциалы.
Но она не всегда может гарантировать надлежащий уровень безопасности при попадании электрического удара. Кроме этого, сетка, уложенная в кровельный пирог, никак не предохранит от грозовых ударов крышу и смонтированную на ней технику.
Базовые схемы молниезащиты сооружений с плоской крышей основаны на использовании этой сетки. Молниеотводы бывают трех типов: стержневые, тросовые, активные. У всех разное предназначение и способ действия.
Стержневые
В строительной практике широкой популярностью пользуются стержневые громоотводы. Они имеют разные габариты, начиная от нескольких сантиметров и заканчивая десятками метров.
Мачтовый молниеотвод, представляет собой конструкцию, выполненную из металлопроката или бетонной опоры и стержня, установленного на ней. Он и принимает молнию на себя. От мачты укладывают токоотвод, который присоединяют к заземляющему устройству. Такой молниеотвод должен устанавливаться с учетом ветровых и других нагрузок.
Большая часть типовых проектов, применяемых для обеспечения сохранности деревянных домов, основано именно на использовании стержневых молниеотводов, оснащенных системой токоотведения и заземления.
Основные достоинства стержневого молниеотвода заключены в сочетании высокого уровня безопасности, относительно невысокой стоимости, простоты изготовления, а монтаж молниезащиты можно выполнить своими силами.
Тросовые
При решении сложных задач по обеспечению надежной защиты от действия молнии, например, стадионов с вогнутой кровлей, используют тросовые молниеотводы. С их помощью защищаются линии электропередачи.
В состав такой защиты входит стальной оцинкованный тросы, с диаметром сечения 35 кв. мм. Их натягивают непосредственно над объектом, который подлежит защите. Тросы фиксируют на специальных опорах, к которым подведены токоотводы и сделано заземление.
Активные
Кроме вышеназванных молниеотводов, существуют и активные модели. В их конструкции установлен встроенный источник высокого напряжения. То есть, при приближении грозового фронта, источник подает электрический импульс на острую коническую вершину. Таким образом, он осуществляет перехват грозового разряда на более дальнем расстоянии.
Определение уровня защиты объекта от попадания молнии
Как и большинство систем, молниеотвод активного типа монтируется в условиях необходимого уровня защиты объекта от попадания молнии. Этот критерий требует индивидуального расчета — следует учитывать ряд факторов:
- Среднегодовая продолжительность гроз. Речь идет о том, что в зависимости от территориального расположения вероятность поражения конкретного строения будет меняться. Соответственно, чем дольше и чаще происходят грозы, тем выше вероятность попадания разряда.
- Плотность попадания молний. Показатель рассчитывается на километр площади. Чем выше плотность молний, тем более мощной молниезащиты требует здание.
- Особенности рельефа. Важным при расчетах будет и конкретное расположение объекта на ландшафте. Специфика явления такова, что большему риску подвержены строения, расположенные на возвышенностях.
- Используемые материалы. Использование металлических кровельных материалов и обилие металла среди элементов каркаса способны повлиять на вероятность попадания молнии.
Более подробную информацию по вопросу можно почерпнуть из нормативного документа «Инструкция по молниезащите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003
Однако стоит принять во внимание, что применение данной системы на территории РФ отдельно не регламентируется
Это важно учитывать как на этапе вычисления уровня защиты объекта, так и во время монтажа самой системы
