Какие бывают категории молниезащиты зданий и сооружений
Что такое категории молниезащиты зданий и сооружений
Все здания и сооружения принято делить на три группы в соответствии с РД 34.21.122-87 по необходимым мерам молниезащиты. Причисление к одной либо другой категории зависит от значимости сооружения, наличия в нем взрыво- либо пожароопасных веществ, от частоты попадания молнии в здание и от некоторых других критериев.
Первая категория
Самый высокий уровень молниезащиты – первый. Он применим для зданий со взрывоопасными зонами. Молниезащита таких зданий выполняется при помощи тросовых или стержневых молниеотводов, которые стоят отдельно друг от друга. Учтите, что вместе с этим необходимо верно подобрать заземлитель. С этой целью используются следующие варианты:
- Один подножник из железобетона, длина которого не менее 1,8 метров. И вместе с ним одна железобетонная свая, длина которой должна достигать порядка 6 метров.
- Одна опора диаметром не менее 0,5 м, сделанная из железобетона. При этом ее следует заглубить в землю не менее чем на 6 метров.
- Фундамент из железобетона, площадь поверхности контакта с землей которого довольно обширна. При этом фундамент может быть различенной формы.
- Искусственный заземлитель, который будет состоять из нескольких объединенных электродов.
Вторая категория
Ко второй категории относят здания, которые тоже содержат в себе взрывоопасные вещества. Сюда же можно отнести и наружные технологические установки, открытые склады с горючими либо взрывоопасными смесями и жидкостями, которые легко воспламеняются.
Вторая категория молниезащиты зданий и сооружений призвана обеспечить защиту от непосредственного попадания разряда, от заноса потенциалов через надземные либо подземные коммуникации, а также от электромагнитной индукции.
Молниезащита по второй категории выполняется в виде молниеприемной сетки с определенным шагом ячейки, а также отдельно стоящими или установленными на защищаемом объекте тросовых или стержневых молниеприемников.
Третья категория
Этот уровень предназначен для зданий, которые расположены на территории, где грозы длятся более 20 часов в год.
Данная категория молниезащиты направлена на то, чтобы защитить от прямого попадания молнии, а также от заноса высокого потенциала.
Защита сооружений, относящихся к третьей категории молниезащиты, выполняется аналогично второй категории.
Другие случаи
В некоторых случаях устройство молниезащиты не требуется. Например, если кровля является естественным молниеприемником. Сама кровля может являться естественным молниеприемником в следующих случаях:
- Толщина металлической кровли ≥ 4 мм;
- Толщина медной кровли ≥ 5 мм;
- Толщина алюминиевой кровли ≥ 7 мм
Вам это может быть интересно:
Внешняя молниезащита: назначение, состав, применяемые материалы, регламентирующие документы, классификация зданий и сооружений по степени молниезащиты
В статье Вы узнаете о том, из каких элементов состоит система и для чего нужен каждый из них, какие материалы используются и как они совместимы друг с другом, на киких стандартах и нормах базируется монтаж, по каким категориям классифицируются объекты в соответствии с базовыми инструкциями СО 153-343.21.122-2003 и РД 34.21-122-87.
Промышленная грозозащита
Читайте на какие типы в зависимости от степени взрыво- и пожаробезопасности делятся объекты, что необходимо учитывать при проектировании, монтаже и обслуживании систем молниезащиты промышленных сооружений и коммуникаций.
Молниезащита котельных
Молниезащита АЗС и складов ГСМ
Комплексная грозозащита церквей и памятников архитектуры
Молниезащита 1, 2, 3 категории
Молния представляет большую опасность для любого объекта. Ее воздействие может нанести значительный урон и имуществу, и людям, которые пребывают в сооружении. Именно поэтому важным условием становится обеспечение безопасности здания.
В зависимости от назначения объекта и его особенностей определяются и уровни молниезащиты.
На сегодняшний день предусмотрено три категории. В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) важным условием становится фактор огнестойкости сооружения и класс зон помещений и наружных строений. Также одна из категорий применяется в зависимости от вероятности поражения грозой.
Молниезащита 1, 2, 3 категории
Так, молниезащита 1 категории применяется в случае с промышленными сооружениями, имеющими взрывоопасные зоны (помещения), относящиеся к классам В-Iи В-II. При этом не имеет значения место расположения объекта и интенсивность воздействия грозы. Тип зоны защиты здания обеспечивается посредством перехвата на пути к сооружению прямого удара молнии.
В данном случае устройство молниезащиты предполагает установку отдельно стоящих стержневых или тросовых отводов. Характерные особенности следующие:
- импульсное сопротивление не должно превышать 10 Ом;
- защита от электростатической индукции обеспечивается посредством монтажа заземлителя;
- дополнительно устраиваются металлические перемычки за счет сварки или пайки;
- сопротивление заземлителя также не должно превышать 10 Ом;
- подземная прокладка коммуникаций и их заземление исключает заносы высоких потенциалов.
Грозозащита 2 категории применяется для производственных объектов. Сюда относятся классы B-Ia, B-I6 и В-IIа. Такая система устанавливается в местности, где молния имеет среднюю продолжительность 10 часов в год и более. Устройство коммуникации выполняется двумя способами – отдельно стоящими грозоотводами или посредством наложения специальной сетки на кровлю, которая должна быть выполнена не из металла. При этом молниезащита коттеджа, дома или любого другого объекта предполагает:
- сопротивление не более 10 Ом;
- объединение заземляющих элементов защиты от атмосферного электричества с приспособлениями электроустановок;
- использование конструкций из металла.
Молниезащита 3 категории заключается в обеспечении безопасности объектов классов П-I, П-II, П-IIа, которые располагаются на местности, где средняя продолжительность воздействия грозы 20 часов в год и более. В данном случае устройство выполняется, как и в ситуации со 2-ой категорией. Единственное отличие – импульсное сопротивление не должно превышать 20 Ом. В случае с башнями, трубами и вышками из металла – 50 Ом.
Все категории молниезащиты зданий и сооружений предполагают соблюдение установленных норм и стандартов. Это гарантия не только бесперебойного функционирования, но и максимальной безопасности.
Почему стоит обратиться к профессионалам?
Монтаж такой системы требует тщательного и ответственного подхода. Любые неточности или ошибки могут привести к плачевным последствиям. Молниезащита 1, 2, 3 категории, выполненная квалифицированными специалистами, – это гарантия:
- длительного и бесперебойного функционирования;
- максимального уровня безопасности;
- надежности;
- доступной стоимости;
- выполнения поставленной задачи за короткое время;
- профессионального определения уровня молниезащиты;
- оперативного и грамотного монтажа системы.
Поиск альтернативного решения и максимальное качество – основные преимущества обращения к специалистам.
Заказать расчет молниезащиты зданий и сооружений
Энциклопедия молниезащиты
Все о молниезащите, заземлении, уравнивании потенциалов и защите от внутренних перенапряжений.
Вашему вниманию огромное количество материалов по тематике, вся молниезащита от А до Я, как для «чайников», так и для продвинутых специалистов.
СОДЕРЖАНИЕ:
1. Природа молнии
2. Поражающие факторы молнии и их последствия
3. Устройство молниезащиты
4. Системы молниезащиты
6. Нормативно-технические обеспечение молниезащиты (нормы и ГОСТы)
7. Категории молниезащиты
8. Расчет молниезащиты
- Угол молниезащиты
- Минимально допустимое расстояние
- Зона молниезащиты
- Высота молниеприемника
- Расчет токоотводов (проводников)
- Расчет заземления
- Выбор разрядника перенапряжения (УЗИП)
- Расчет шины уравнивания потенциалов
9. Молниезащита частного дома
10. Молниезащита кровли
11. Молниезащита зданий
12. Молниезащита сооружений специального назначения (промышленная молниезащита)
- Цеха и производственные помещения
- АЗС и склады ГСМ
- ЛЭП (высоковольтные линии электропередач)
- Котельные
- Дымовые трубы
- Резервуары
- Подстанции и электроустановки
- Складские помещения
- Газопроводы, оборудование газовых линий (ГРПШ и т.п.)
- Подъемные краны
13. Монтаж молниезащиты
14. Проверка устройств молниезащиты
15. Глоссарий от А до Я
Материалы для скачивания:
Параметры разряда молнии во внутренней молниезащите. Базелян Э.М., Борисов А.В., Федоров А.И.
Механизм притяжения молнии и проблема лазерного управления молнией. Базелян Э.М., Райзер Ю. П.
Молниезащита электроустановок систем электроснабжения. Учебное пособие. Кабышев А.В.
Экспериментальные исследования эффективности каскадной молниезащиты подстанций. Невретдинов А.М.
Особенности выбора, эксплуатации и контроля технического состояния устройств защиты от импульсных перенапряжений. Зоричев А.Л.
Экпериментальные исследования характеристик активных (химических) заземляющих электродов. Манасыпов Р.Ф., Корягин И.В., Нигматкулов А.А.
Инструкция по молниезащите и проблемы проектирования. Михаил Кузнецов, Михаил Матвеев, Сергей Носков
Зонная концепция молниезащиты. Шавилов А.В.
Нормы и ГОСТы по молниезащите
Основные правила, нормы и ГОСТЫ по молниезащите в РФ
Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87
Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций СО-153-34.21.122-2003
Правила устройства электроустановок 7-е издание, Главы 2.4, 2.5, 4.2
ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010 Защита от молнии. Часть 1. Общие принципы (введен с 01.12.2011)
ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010 Защита от молнии. Часть 2. Оценка риска (введен с 01.12.2011)
ГОСТ Р МЭК 62305-3-2010 Защита от молнии. Часть 3. Физическое повреждение
ГОСТ Р МЭК 62305-4-2010 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений (введен с 25.10.2016)
ГОСТ Р 50571-4-44-2011 Электроустановки низковольтные. Требования по обеспечению безопасности. Защита от отклонений напряжения и электромагнитных помех (введен с 01.07.2012)
ГОСТ Р 51992-2011 (МЭК 61643-1-2005) Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Технические требования и методы испытаний. (введен с 01.07.2012)
ГОСТ Р МЭК 61643-12-2011 Устройства защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Принципы выбора и применения. (введен с 01.01.2013)
ГОСТ Р 54986-2012 (МЭК 61643-21: 2009) Устройства защиты от импульсных перенапряжений низковольтные. Часть 21. УЗИП для систем телекоммуникации и сигнализации (информационных систем). Требования к работоспособности и методы испытаний (введен с 01.07.2013)
ГОСТ Р МЭК 62561.1-2014 Компоненты систем молниезащиты. Требования к соединительным компонентам. (введен с 04.03.2014)
ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014 Компоненты систем молниезащиты. Требования к проводникам и заземляющим электродам. (введен с 04.03.2014)
Отраслевые стандарты
Разработаны крупными компаниями для производства работ по молниезащите для собственных подразделений
СТО Газпром 2-1.11-170-2007 Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и коммуникаций ОАО «Газпром»
РД-91.020.00-КТН-276-07 Нормы проектирования молниезащиты объектов магистральных нефтепроводов и коммуникаций ОАО «АК «Транснефть» и дочерних акционерных обществ
Устаревшие варианты нормативов
| № пп. | Здания и сооружения | Место- положение | Тип зоны защиты при использовании стержневых и тросовых молниеотводов | Категория молниезащиты |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Здания и сооружения или их части, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов В-I и В-II | На всей территории СССР | Зона А | I |
| 2 | То же классов В-Iа, В-Iб, В-IIа | В местностях со средней продолжительностью гроз 10 ч в год и более | При ожидаемом количестве поражений молнией в год здания или сооружения N>1 — зона А; при N£ 1 — зона Б | II |
| 3 | Наружные установки, создающие согласно ПУЭ зону класса В-Iг | На всей территории СССР | Зона Б | II |
| 4 | Здания и сооружения или их части, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов П-I, П-II, П-IIа | В местностях со средней продолжительностью гроз 20 ч в год и более | Для зданий и сооружений I и II степеней огнестойкости при 0,1<N£ 2 и для III — V степеней огнестойкости при 0,02<N£ 2 -зона Б, при N > 2- зона А | III |
| 5 | Расположенные в сельской местности небольшие строения III — V степеней огнестойкости, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов П-I, П-II, П-IIа | В местностях со средней продолжительностью гроз 20 ч в год и более при N<0,02 | — | III (п. 2.30) |
| 6 | Наружные установки и открытые склады, создающие согласно ПУЭ зону классов П-III | В местностях со средней продолжительностью гроз 20 ч в год и более | При 0,1<N£ 2 — зона Б, при N>2 — зона А | III |
| 7 | Здания и сооружения III, IIIa, IIIб, IV, V степеней огнестойкости, в которых отсутствуют помещения, относимые по ПУЭ к зонам взрыво- и пожароопасных классов | То же | При 0,1<N£ 2 — зона Б, при N>2 — зона А | III |
| 8 | Здания и сооружения из легких металлических конструкций со сгораемым утеплителем (IVa степени огнестойкости), в которых отсутствуют помещения, относимые по ПУЭ к зонам взрыво- и пожароопасных классов | В местностях со средней продолжительностью гроз 10 ч в год и более | При 0,02<N£ 2 — зона Б, при N>2 — зона А | III |
| 9 | Небольшие строения III-V степеней огнестойкости, расположенные в сельской местности, в которых отсутствуют помещения, относимые по ПУЭ к зонам взрыво- и пожароопасных классов | В местностях со средней продолжительностью гроз 20 ч в год и более для III, IIIa, IIIб, IV, V степеней огнестойкости при N<0,1, для IVa степени огнестойкости при N<0,02 | — | III (п. 2.30) |
| 10 | Здания вычислительных центров, в том числе расположенные в городской застройке | В местностях со средней продолжительностью гроз 20 ч в год и более | Зона Б | II |
| 11 | Животноводческие и птицеводческие здания и сооружения III-V степеней огнестойкости: для крупного рогатого скота и свиней на 100 голов и более, для овец на 500 голов и более, для птицы на 1000 голов и более, для лошадей на 40 голов и более | В местностях со средней продолжительностью гроз 40 ч в год и более | Зона Б | III |
| 12 | Дымовые и прочие трубы предприятий и котельных, башни и вышки всех назначений высотой 15 м и более | В местностях со средней продолжительностью гроз 10 ч в год и более | — | III (п. 2.31) |
| 13 | Жилые и общественные здания, высота которых более чем на 25 м превышает среднюю высоту окружающих зданий в радиусе 400 м, а также отдельно стоящие здания высотой более 30 м, удаленные от других зданий более чем на 400 м | В местностях со средней продолжительностью гроз 20 ч в год и более | Зона Б . | III |
| 14 | Отдельно стоящие жилые и общественные здания в сельской местности высотой более 30 м | То же | Зона Б | III |
| 15 | Общественные здания III-V степеней огнестойкости следующего назначения: детские дошкольные учреждения, школы и школы-интернаты, стационары лечебных учреждений, спальные корпуса и столовые учреждений здравоохранения и отдыха, культурно-просветительные и зрелищные учреждения, административные здания, вокзалы, гостиницы, мотели и кемпинги | То же | Зона Б | III |
| 16 | Открытые зрелищные учреждения (зрительные залы открытых кинотеатров, трибуны открытых стадионов и т.п.) | То же | Зона Б | III |
| 17 | Здания и сооружения, являющиеся памятниками истории, архитектуры и культуры (скульптуры, обелиски и т.п.) | То же | Зона Б | III |
Категории молниезащиты — Студопедия
В соответствии с «Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (РД 34.12.122 – 87)в зависимости от взрывопожа-роопасности объектов, среднегодовой продолжительности гроз, а также от ожидаемого количества поражений молнией в год устанавливаются 3 категории устройства молниезащиты и 2 типа (А, Б) зон защиты объектов от прямых ударов молнии.
Степень взрывопожароопасности объектов оценивается по классификации зон по «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ).
К первой категории относятся объекты с взрывоопасными зонами классов В-I, В-II независимо от места расположения объекта и от интенсивности грозовой деятельности. Тип зоны защиты объектов от прямых ударов молнии А (т.е. обеспечивает перехват на пути к защищаемому объекту не менее 99,5 % прямых ударов молнии).
По второй категории осуществляется защита объектов, относимых по классификации по ПУЭ к взрывоопасным зонам классов В-Iа, В-Iб и В-IIа в местностях со средней продолжительностью гроз 10 часов в год и более. Тип зоны защиты определяется по ожидаемому количеству поражений объекта молнией в год (при N > 1 должна обеспечиваться зона защиты А, при N ≤ 1 – зона защиты Б (перехват не менее 95 % прямых ударов молнии).
Наружные установки, отнесенные согласно ПУЭ к зоне класса В-Iг, независимо от места расположения и интенсивности грозовой деятельности относятся ко второй категории с зоной защиты Б.
По третьей категории организуется защита объектов, относимых по ПУЭ к пожароопасным зонам классов П-I, П-II, П-IIа при расположении объектов в местностях со средней грозовой деятельностью 20 часов в год и более. При ожидаемом количестве поражений в год N > 2 должна обеспечиваться зона защиты типа А, в остальных случаях – типа Б. По третьей
категории производится защита наружных установок и открытых складов, отнесенных согласно ПУЭ к зоне класса ПIII, а также общественных и жилых зданий, башен, вышек, труб предприятий.
Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к первой и второй категориям, должны быть защищены от прямых ударов молнии, электростатической и электромагнитной индукции и заноса высоких потенциалов через наземные и подземные металлические коммуникации.
Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к третьей категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высоких потенциалов через наземные металлические конструкции.
Объекты первой категории молниезащиты защищают от прямых ударов молнии отдельно стоящими стержневыми, тросовыми молниеотводами или молниеотводами, устанавливаемыми на защищаемом объекте, но электрически изолированными от него. Импульсное электросопротивление заземлителя для каждого токоотвода на объектах первой категории защиты должно быть не более 10 Ом.
Для защиты от ударов молнии объектов второй категории применяют отдельно стоящие или установленные на защищаемом объекте не изолированные от него стержневые и тросовые молниеотводы. Допускается использование в качестве молниеприемника металлической кровли здания или молниеприемной сетки (из проволоки диаметром 6 – 8 мм и ячейками 6 ´ 6 м), накладываемой на неметаллическую кровлю. Импульсное сопротивление каждого заземлителя должно быть не более 10 Ом.
Наружные установки, отнесенные по устройству молниезащиты ко второй категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии и электростатической индукции.
Для защиты от прямых ударов молнии заглубленных в землю резервуаров разрешается использовать магниевые протекторы, предназначенные для защиты от коррозии, с выполнением следующих условий:
1) стальной стержень протектора и присоединяемый к нему проводник токоотвода должны иметь диаметр не менее 6 мм, а при высокой агрессивности грунтов – не менее 8 мм и быть оцинкованными;
2) соединение стержня протектора и проводника токоотвода должно быть выполнено сваркой внахлест на длину, равную не менее шести диаметров проводника;
3) импульсное сопротивление растеканию тока заземлителя должно быть не менее 50 Ом.
Для защиты резервуаров от электромагнитной индукции все подведенные к резервуару трубопроводы, кабели в металлическом корпусе и другие протяженные металлические конструкции, расположенные друг от друга на расстоянии 10 см и менее, должны быть соединены через каждые 25 – 30 м металлическими перемычками установленного сечения.
Для предотвращения заноса высоких потенциалов в резервуар по трубопроводам и другим коммуникациям последние необходимо в месте ввода их в резервуары присоединить к одному из заземлителей резервуара.
Наружные металлические установки, содержащие взрывоопасные газы, пары, легковоспламеняющиеся жидкости (установки класса В-Iг), а также сжиженные газы, должны быть защищены от прямых ударов молнии следующим образом:
а) корпуса установок или отдельных емкостей при толщине металла
крыши менее 4 мм должны быть защищены молниеотводами, установлен
ными отдельно или на самом сооружении;
б) корпуса установок или отдельных емкостей при толщине металла
крыши 4 мм и более, а также отдельные емкости объемом менее 200 м³ не
зависимо от толщины металла крыши достаточно присоединить к заземли-
телям.
Наружные установки класса В-Iг с корпусами из железобетона должны быть защищены от прямых ударов молнии отдельно стоящими или установленными на них молниеотводами.
Для наружных установок со сжиженными газами при объеме парка резервуаров более 8000 м³, а также для наружных парков резервуаров класса В-Iг с корпусами из металла и железобетона при общем объеме парка более 100 тыс. м³ защиту от прямых ударов молнии следует, как правило, выполнять отдельно стоящими молниеотводами; допускается в экономически обоснованных случаях защита молниеотводами, установленными на самих резервуарах. При защите металлических резервуаров отдельно стоящими молниеотводами корпуса резервуаров должны быть присоединены к заземлителям, и к этим же заземлителям допускается присоединение токоотводов отдельно стоящих молниеотводов.
Парки подземных железобетонных резервуаров класса В-Iг, не облицованных изнутри металлическим листом, должны быть защищены от прямых ударов молнии отдельно стоящими молниеотводами. В зону защиты этих молниеотводов должно входить пространство, основание которого выходит за пределы резервуарного парка на 40 м от стенок крайних резервуаров в каждую сторону, а высота должна быть равна высоте газоотвод-
ных или дыхательных клапанов плюс 2,5 м. Парки подземных железобетонных резервуаров, содержащих мазут, при подмешивании к нему легких углеводородов и при подогреве также должны быть защищены от прямых ударов молнии отдельно стоящими молниеотводами, в зону защиты которых должно входить пространство с основанием, совпадающим с территорией резервуарного парка, и высотой, равной высоте газоотводных или дыхательных клапанов плюс 2,5 м.
Очистные сооружения должны быть защищены от прямых ударов молнии отдельно стоящими или установленными на сооружениях молниеотводами, если температура вспышки продукта превышает его рабочую температуру менее чем на 10 ºС. В зону защиты молниеотводов должно входить пространство, ограниченное параллелепипедом, основание которого выходит за пределы очистного сооружения на 5 м в каждую сторону от его стенок, а высота равна высоте сооружения плюс 3 м.
Если на наружных установках или емкостях класса В-Iг или на подземных железобетонных резервуарах, облицованных изнутри металлическим листом, имеются газоотводные или дыхательные трубы, то они и пространство над ними должны быть защищены от прямых ударов молнии. Такое же пространство должно быть защищено над срезом горловин цистерн, в которые производят открытый налив продукта на сливно-наливной эстакаде. Защите от прямых ударов молнии подлежат имеющиеся на установках и емкостях класса В-Iг дыхательные клапаны и пространство над ними, ограниченное цилиндром высотой 2,5 м и радиусом 5 м.
Эти газоотводные и дыхательные трубы, а также дыхательные клапаны могут служить опорными конструкциями для установки молниеотводов.
Для наружных установок заземлители защиты от прямых ударов молнии должны иметь импульсное сопротивление не более 50 Ом на каждый токоотвод и к ним должны быть присоединены молниеотводы, металлические корпуса и другие металлические конструкции установок.
Присоединение к заземлителям должно осуществляться не более чем через 50 м по периметру основания установки. При этом число присоединений должно быть не менее двух.
2.4. Расчет количества поражений объекта молнией в течение года (N)
Исходными данными для расчета количества поражений (N) молнией в год являются:
– среднегодовая продолжительность гроз в часах в месте расположения объекта;
– наибольшая высота здания или сооружения, h, м;
– ширина здания, s, м;
– длина здания, l, м;
– среднегодовое число ударов молнии в 1 км² земной поверхности (удельная плотность ударов молнии в землю), n.
Среднегодовая продолжительность гроз в часах определяется по карте (РД 34.21.122 –87) или по утвержденным региональным картам продолжительности гроз, или по средним многолетним данным метеонаблюдений (в течение 10 лет).
Определив среднегодовую продолжительность гроз, находим удельную плотность ударов молнии в землю n, 1/(кмІ/год) (табл. 6).
Таблица 6 Удельная плотность ударов молнии
| Среднегодовая продолжительность гроз | Удельная плотность ударов |
| 10 – 20 | |
| 20 – 40 | |
| 40 – 60 | |
| 60 – 80 | 5,5 |
| 80 – 100 | |
| 100 и более | 8,5 |
Подсчет ожидаемого количества (N) поражений молнией в год производится по формулам:
а) для сосредоточенных зданий и сооружений (дымовые трубы, вышки, башни):
N = 9nh2nЧ10-
б) для зданий и сооружений прямоугольной формы:
N=
(s + 6h)Ч(l + 6h)-7,7h 2
×n×10-6
Устройство эффективной системы молниезащиты по стандартам DIN
Долговечность и надежность молниезащиты зависит от корректной классификации объекта, правильного вычисления необходимых параметров, а также от выбора подходящих материалов и элементов системы.
Категории молниезащиты
Разработка системы начинается с определения категории молниезащиты объекта. Классификация осуществляется на основании соответствующего предписания. Если документация отсутствует, категория определяется путем оценки риска поражения по немецкому техстандарту DIN. Кроме того, определение категории возможно с помощью техдерективы VdS, разработанной организацией GDV — Союзом страховщиков Германии.
В таблице — параметры риска.
| Категория | Диапазон пиков тока молнии, кА | Вероятность нейтрализации, % |
| I | От 2,9 до 200 | 99 |
| II | От 5,4 до 150 | 97 |
| III | От 10,1 до 100 | 91 |
| IV | От 15,7 до100 | 84 |
Соответственно организация молниезащиты IV обходится дешевле, чем устройство категории I за счет того, что расчетные параметры угла защиты, молниеприемной сетки, токоотводов и других элементов системы позволяют использовать меньшее количество материалов и оборудования.
Выбор и совместимость материалов
Рекомендуемые материалы
Элементы внешней молниезащиты изготавливаются из токопроводящих материалов, устойчивых к появлению и развитию коррозии:
- FT — сталь горячей оцинковки;
- VA — нержавейка;
- Cu — медь;
- Al — алюминий.
Предотвращение коррозионной опасности
Как правило, коррозия возникает на соединительных узлах при использовании разных материалов. Более того, некоторые металлические сплавы запрещено совмещать. Например, медь не комбинируется с оцинковкой или алюминием: под воздействием влаги медные частицы попадают на оцинкованную или алюминиевую поверхность, развивается коррозия.
В таблице — совместимость материалов.
| FT | Al | Cu | VA | |
| FT | *** | * | — | * |
| Al | * | *** | — | * |
| Cu | — | — | *** | * |
| VA | * | * | * | *** |
*** наилучшая совместимость;
* средняя совместимость;
— металлы несовместимы.
Таблица наглядно показывает, что наилучшие соединения получаются с использованием одинаковых материалов. Однако если комбинирования не избежать, необходимо использовать специальные соединительные элементы, чтобы свести к минимуму негативные последствия.
Помимо корректного совмещения металлических частей системы, необходимо обеспечить дополнительную защиту в типичных местах с повышенным риском появления коррозии. Например, при вводе элемента в железобетонную конструкцию или в почву. Кроме того, соединения, расположенные под землей, защищаются специальным антикоррозийным слоем. Также следует учитывать, что алюминиевые элементы запрещено устанавливать в прямом контакте с цементными или бетонированными поверхностями: необходимо устройство защитного покрытия и соблюдение расчетной дистанции.
Значение минимально допустимого расстояния
Чтобы избежать искрообразования, при проектировании молниезащиты необходимо брать в расчет все металлоконструкции и соединения, а также электрические приборы. Соблюдение должного расстояния между элементами системы и металлическими частями здания исключает образование искр.
Использование прямых соединений
Расчет и соблюдение дистанции не требуется в зданиях, где предусмотрено соединение стен и кровли посредством арматуры или устроены токопроводящие переходы между металлической крышей и фасадными конструкциями. Элементы интегрируются в систему молниезащиты напрямую, если не имеют токопроводящего контакта со зданием и находятся в радиусе метра от проводника. Типичные элементы, соединяемые без расстояние: металлический трубопровод с негорючим наполнением, решетки, двери, детали фасадов.
В таблице рассмотрены типичные ситуации и оптимальные решения.
| Ситуация | Решение |
| Металлические изделия без токопроводящих соединений защищаемым объектом: решетки, дверные и оконные проемы, трубы с безопасным наполнением | Применяется прямое соединение молниезащиты и элементов из металла |
| Кондиционеры, солнечные батареи, электроприводы и сенсоры, вентиляционные трубы из металла. Также обязательно наличие токопроводящего соединения между изделием и зданием | Необходимо соблюдение минимальной дистанции |
Порядок вычисления расстояния
Расчет дистанции осуществляется по специальной формуле, которая содержит ряд коэффициентов, зависящих от количества токоотводов, категории грозозащиты здания и используемой электрической изоляции. Также при вычислении понадобится вертикальное расстояние от места проведения расчетов до ближайшей позиции уравновешивания потенциалов.
Коэффициент ki. Значение зависит от категории грозозащиты.
| Категория | Значение ki |
| I | 0,1 |
| II | 0,075 |
| III | 0,05 |
| IV | 0,05 |
Коэффициент kc.В зависимости от количества токоотводов и тока молнии.
| Количество токоотводов | Примерное значение kc | Уточненное значение kc, а * |
| 1 | 0,1 | 1 |
| 2 | 0,66 | 1 — 0,5 |
| 4 и более | 0,44 | 0,5 — 1/n |
* точные значения содержатся в ч. 3 норм DIN V VDE V 0185.
Коэффициент km.В зависимости от электроизоляционного материала.
| Изолятор | Значение km |
| Воздух | 0,1 |
| Бетонные констурукции, кирпич | 0,5 |
Расстояние L. Параметр измеряется в метрах.
Это расстояние по вертикали от точки, в которой мы определяем НДР (наименьшее допустимое расстояние) до следующей по ходу движения электрического заряда точки уравнивания потециалов (в самом простом случае — до земли).
Полученные значения подставляются в формулу для получения НДР — S:
S = ki x kc/km x L
Пример: В здании III категории смонтировано 4 громоотвода, максимальное расстояние L = 10 м, ki = 0,05, km = 1 (воздух).
По формуле минимально допустимое расстояние S = 0,25 м.
Выбор молниеприемника для различных крыш
Молниеприемник предназначен для улавливания атмосферных разрядов. Приемные элементы устанавливаются так, чтобы эффективно защищать периметр здания. При выборе учитывается тип объекта и присвоенная категория молниезащиты.
В таблице — оптимальные методы устройства внешней системы защиты от прямых ударов молнии.
| Тип кровли | Метод |
| Отвесная кровля конькового типа | Угол защиты |
| Плоская кровля | Молниеприемная сетка |
| Плоская кровля с выступающими элементами | Сочетание молниеприемной сетки с методом угла защиты для выступающих участков |
При выборе элементов системы и материалов необходимо руководствоваться действующей нормативно-технической документацией в области молниезащиты, а также учитывать особенности конкретного здания.
ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ…
Блог | Конструкция молниезащиты
Системы молниезащиты Промышленность от ударов молний по всему миру уже более 44 лет. Дом системы рассеивающей решетки (DAS) и выдвижного заземляющего узла (RGA).
Молния — это непредсказуемое стихийное бедствие. Во всем мире каждую секунду примерно 2000 гроз приносят на Землю около 100 ударов молнии. По оценкам NLSI, только в США в результате освещения ежегодно возникает более 26 000 пожаров и разрушений имущества стоимостью более 5 миллиардов долларов.Поэтому сейчас, как никогда, существует острая необходимость в соблюдении строгих мер по обеспечению молниезащиты.
Удар молнии может вызвать многочисленные угрозы для любого имущества, такие как отключение, пожар, отказ оборудования, боковые вспышки, потеря продукции, повреждение конструкции или любого электрического устройства в здании. Установка системы молниезащиты цифрового века может помочь вам полностью исключить удары молнии в защищенной зоне.
Команда экспертов Lightning Eliminators & Consultants, Inc.(LEC) разработала систему переноса заряда (CTS). Он основан на передовых принципах инженерии и физики для предотвращения прямых ударов молнии и защиты от вторичных эффектов молнии. Команда LEC разработала и запатентовала технологию системы переноса заряда (CTS). С тех пор она успешно установила и обслужила системы молниезащиты (LPS) для защиты многих из ведущих компаний Global 1000 от последствий ударов молнии в более чем 90 странах и на всей территории Соединенных Штатов.
С момента своего появления громоотвод использовался в качестве предпочтительного средства системы молниезащиты. Громоотводы собирают заряд молнии и имеют разрушительные побочные эффекты. Это устаревшее средство технологии, которое нанесло ущерб чувствительной электронике и привело к простоям крупных компаний на миллионы долларов. Тогда зачем использовать старые методы сбора тока, когда можно вообще исключить заряд молнии?
Специализированная команда LEC, как известно, предоставляет полные и комплексные решения по молниезащите с использованием своей запатентованной технологии.Кроме того, они дополняют защиту от молний, информируя клиентов о приближающихся штормах, молниях и многом другом.
|