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:

1. Толщина металлической кровли ≥ 4 мм;
2. Толщина медной кровли ≥ 5 мм;
3. 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

Категории молниезащиты: описание, характеристики | EZETEK

При организации молниезащиты зданий и сооружений необходимо изначально выбрать ее категорию. Это позволит избежать излишних финансовых затрат, составить четкий план работ, смету. Причисление к определенной категории связано с наличием внутри строения опасных в плане возгорания и склонности к взрыву веществ, значимости здания, частоты возникновения грозовых разрядов в данном регионе и некоторых других критериев.

Первая категория

Имеется в виду наивысшая степень защиты от молний. Применяется к зданиям, имеющих взрывоопасные зоны. Процесс обустройства наружной защиты от разрядов осуществляется посредством стержневых либо тросовых конструкций. Особое внимание при выполнении работ уделяется заземлителю, который может быть выполнен в виде:

1. Железобетонного подножника и такой же сваи. Минимальная длина первого 180 см, второй – 600 см.
2. ЖБ-опоры диаметром от 50 см, заглубленной в грунт на глубину не менее 6 м.
3. Железобетонного фундамента самой различной конфигурации, имеющего большую площадь контакта с почвой: не менее 10 кв. м.
4. Специально изготовленного заземлителя, включающего в себя соединенные вертикальные электроды количеством от трех штук. Высота каждого элемента – не менее 3 м, расстояние между ними – от 5 м.

Вторая категория

Это строения, используемые в качестве хранилищ как взрывоопасных веществ, так и топлива и иных легковоспламеняемых материалов. Задача молниезащиты этого типа – недопущение прямого попадания разряда, а также попадания потенциала через надземные коммуникации, инфраструктуру и электромагнитные волны. Чаще всего в этом случае роль молниеприемников играют металлические сетки к рассчитанным размером ячейки. Не исключено применение стержневых и тросовых конструкций. Чтобы исключить попадание опасного потенциала через трубы, их соединяют с арматурой железобетонного фундамента, играющего роль заземлителя.

А если это невозможно, последний должен быть сооружен искусственно.

Третья категория

Применяется по отношению к зданиям, сооружениям, расположенных в регионах, где грозовая активность наблюдается свыше 20 ч за год. Цель молниезащиты данного типа – не допустить прямого попадания разряда и заноса потенциала. Технически работы выполняются также, что и по второй категории.

Когда защита от грозовых разрядов не нужна

Имеются в виду случаи, когда крыша становится естественным приемником молнии. В этом случае кровля должна быть металлической, а толщина листа составлять не менее 4 мм для стали, 5 – меди и 7 – алюминия. К особым случаям относится защита от молний монументов, обелисков и памятников. В этом случае роль заземлителя играет железобетонный фундамент, соединенный с арматурой или металлом скульптуры.

виды, классификация, нормы, типы зон

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

Попадание молнии в дом

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

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

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

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

Нормы устройства молниезащиты

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

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

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

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

Требования к проектированию, устройству заземления, защиты от молний электроустановок, оборудования зданий, линий электропередач в СССР также устанавливал СНиП 3.05.06-85 об электротехнических устройствах. Сегодня действует свод правил, выпущенный как его актуализированная версия – СП 76. 13330.2016.

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

Тип зон молниезащиты

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

Различают активные и пассивные системы защиты от молний.

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

• Приемника молний.
• Молниеотводов.
• Заземляющих устройств.

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

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

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

Виды систем молниезащиты

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

Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты

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

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

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

Виды молниезащиты

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

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

Средства и способы молниезащиты

К средствам защиты от грозовых разрядов электричества относят:

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

Варианты исполнения молниезащиты бывают двух видов:

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

Молниезащита здания

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

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

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

Категории зданий и сооружений по устройству молниезащиты

    Для предохранения и защиты объектов и сооружений НПЗ от прямых ударов и вторичного воздействия молнии, в результате которых может произойти разрушение сооружений, загорание и взрыв находящихся в них горючих и взрывоопасных веществ, служат устройства молниезащиты. Молниезащитные устройства должны выполняться в соответствии с действующими Указаниями по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений . В зависимости от опасности поражения молнией, вероятности возникновения пожара или взрыва, а также от характера и масштаба возможных разрушений здания и сооружения подразделяются по молниезащите на три категории. [c.154]
    КАТЕГОРИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ [c.274]

    Выполнена ли защита зданий и сооружений, относимых по устройству молниезащиты ко И категории, от прямых ударов молнии ( 2.14 СН 305—69). [c.360]

    Защищены ли здания и сооружения, относимые по устройству молниезащиты к 111 категории, от заноса высоких потенциалов ( 2.32 СН 305—69). [c.362]

    Производственные здания и сооружения в зависимости от их назначения, интенсивности грозовой деятельности в районе их местонахождения-, а также ожидаемого количества поражения их молнией в год должны иметь молниезащиту в соответствии с категориями устройства молниезащиты, указанными в таблице. [c.358]

    II защищают от прямых ударов молнии стержневыми молниеприемниками отдельно стоящими или установленными на зданиях и тросовыми молниеприемниками допускается использовать сетчатые молниеприемники, заложенные на кровлю здания. Для объектов категории II разрешается объединять заземлители защиты от прямых ударов молнии, от вторичных воздействий молнии и зануления и заземления электроустановок. К категории II молниезащиты относятся также резервуары с горючими жидкостями и газами. При толщине металла крыши менее 4 мм они защищаются от прямых ударов молнии молниеприемниками отдельно стоящими или установленными на резервуарах (рис. 98). При толщине металла более 4 мм достаточно присоединить металлический корпус резервуара к заземляющему устройству. Здания и сооружения категории III защищают от прямых ударов молнии стержневыми молниеприемниками как отдельно стоящими, так и установленными на самом защищаемом объекте. Заземлители защиты от прямых ударов и вторичных воздействий молнии, а также защитного зануления и заземления могут быть общими. Высокие отдельно стоящие или расположенные на зданиях трубы защищают от прямых ударов молнии молниеприемниками высотой 3 м, устанавливаемыми на [c.216]

    Для зданий и сооружений, совмещающих в себе помещения, требующие устройства молниезащиты I и II, или I и III категорий рекомендуется выполнять молниезащиту всего здания ИЛИ сооружения, в соответствии с требованиями I категории. [c.429]

    К первой категории устройства молниезащиты относятся производственные здания и сооружения с помещениями, относимыми по степени их взрывоопасности по. ПУЭ к классам В-Г и В-П, ко второй категории — с помещениями классов В-1а, В-16, В-Па и В-1г, к третьей категории — производственные здания и помещения, относимые к классам П-1, П-П, П-Па, П-П1 и др. (см. гд. 13, 6). [c.53]

    Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к I и II категориям, должны быть защищены от прямы ударов молнии от электростатической и электромагнитной индукции и от заноса высоких потенциалов через надземные и подземные металлические коммуникации. Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к III категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии и от заноса высоких потенциалов через надземные металлические коммуникации, а также от электрической индукции. [c.334]

    При эксплуатации устройств молниезащиты наряду с текущим и предупредительным ремонтом предусматривается периодическая проверка их состояния для зданий и сооружений I и II категории — 1 раз в год перед началом грозового сезона для зданий и сооружений III категории — не реже I раза в 3 года, с целью  [c.89]

    Все производственные здания и сооружения по устройству молниезащиты и необходимости ее выполнения классифицируются на три категории в зависимости от класса зданий и сооружений по пожаро-взрывоопасности в соответствии с ПУЭ и интенсивностью грозовой деятельности в районе их нахождения. [c.53]

    Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к I и П категориям, должны быть защищены от прямых ударов молнии, от электростатической и электромагнитной индукции и от заноса высоких потенциалов через наземные и подземные металлические коммуникации. Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к III категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии и от заноса высоких потенциалов через наземные коммуникации, а также от электростатической индукции, если установки имеют корпуса из железобетона или синтетических материалов, а также при наличии в резервуарах плавающих крыш. [c.53]

    Все здания и сооружения в зависимости от назначения, а также от возможного числа поражений в течение года делят на различные категории. Дымовые трубы относятся к Ш категории устройств молниезащиты. [c.19]

    Согласно Указаниям по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений СН 305—59 , все здания и сооружения по характеру молниезащиты и необходимости ее выполнения подразделяются на три категории. В Указаниях подробно охарактеризованы условия отнесения зданий и сооружений к той или иной категории. Например, к первой категории отнесены производственные здания и сооружения с помещениями классов В-1 и В-П, а ко второй — классов В-1а, В-16 и В-Па по ПУЭ. Наружные технологические установки и открытые склады класса В-1г с взрывопожароопасными газами и жидкостями относятся ко второй категории по молниезащите. Дымовые трубы, водонапорные башни, пожарные вышки относятся к третьей категории по молниезащите. [c.274]

    Здания и сооружения, относимые по устройству молниезащиты к I категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии, электростатической и электромагнитной индукции п заноса высоких потенциалов через надземные и подземные металлические коммуникации по всей территории СССР. [c.475]

    Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к III категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высоких потенциалов через наземные металлические коммуникации, в местностях с грозовой деятельностью 20 ч и более в год. [c.475]

    Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к I и II категориям, должны быть защищены от прямых ударов молнии, вторичных ее проявлений и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) и подземные металлические коммуникации. [c.727]

    Холодильники и машинные отделения, а также наружные конденсаторно-ресиверные установки должны иметь устройства молниезащиты по П категории в соответствии с Инструкцией по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений (СН—305—77). [c.19]

    Склад для хранения наполненных аммиаком баллонов должен находиться в зоне молниезащиты, выполненной по 1 категории в соответствии с Инструкцией по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений (СН-305-77). Он должен быть обеспечен средствами [c.70]

    Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к I и II 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 III категории подлежат защите от прямых ударов молнии и заноса высоких потенциалов через наземные металлические коммуникации. Наружные установки, отнесенные по устройству молниезащиты ко II категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии и электростатической индукции, а установки III категории только от прямых ударов молнии. [c.144]

    Для зданий и сооружений, совмещающих в себе помещения, требующие устройства молниезащиты II и III категории, молниезащиту надлежит выполнять в соответствии с требованиями для II категории. [c.219]

    I категории молниезащиту выполняют в виде отдельно стоящих элементов, для устройств II и III категорий молниезащитой могут служить, конструктивные элементы зданий и сооружений. [c.156]

    Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к III категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии и от заноса высоких потенциалов через надземные металлические коммуникации. [c.221]

    Пожарная опасность прямого удара молнии и вторичных его проявлений. Категория молниезащиты зданий и сооружений. Основные положения по устройству молниезащиты. [c.501]

    От проявлений атмосферного электричества производственные сооружения газораспределительных баз защищают согласно Указаниям по проекированию и устро»- — ву молниезащиты зданий и сооружений (СН-305—69). Помещения н наружные установки категории Б-1а и В-1г относятся по устройству молниезащиты к категории II, их защищают от прямых ударов молний, электростатической и электромагнитной индукции, а также от заноса высоких потенциалов через наземные и подземные металлические коммуникации. [c.128]

    По устройству молниезащиты резервуарные парки, в которых существует вероятность присутствия взрывоопасной концентрации смеси паров нефти с воздухом, в соответствии с РД 34.21.122-87 Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений относятся к II категории молниезащиты и должны быть защищены от прямых ударов молнии, ее вторичных проявлений и статического электричества. [c.387]

    В целях предохранения от разрушений, вызываемых прямыми поражениями молнии и ее вторичными воздействиями, промышленные здания и сооружения оборудуются устройствами молниезащиты. В зависимости от опасности поражения молнией, вероятности возникновения пожара или взрыва и маштаба возможных разрушений, здания и сооружения по молниезащите разделяются на три категории. К I категории относятся здания и сооружения, расположенные во взрывоопасных зонах классов В-1 и В-П ко II категории — расположенные в зонах классов В-1а, В-16, В-Па и П-1г. К П1 категории относятся здания и сооружения, расположенные в пожароопасных зонах классов П-1, П-П, П-Па и П-П1, а также высокие заводские трубы и другие сооружения высотой более 15 м. [c.382]

    В сетях с заземленной нейтралью целесообразно использовать для защиты от атмосферных перенапряжений повторные заземления нулевого провода, а также установку вентильных разрядников. Для заш,иты зданий и сооружений III категории от заноса высоких потенциалов по подземным коммуникациям металлические трубопроводы присоединяют к любому из заземляющих устройств. В качестве заземлителей устройств молниезащиты следует по возможности использовать заземления электротехнических установок. [c.356]

    Здания и сооружения, отнесенные по уровню молниезащиты к П1 категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии и от заноса высоких потенциалов через надземные металлические коммуникации, а в отдельных случаях также и от электростатической индукции. Молниезащита от прямых ударов молнии в наземные объекты осуществляется в виде специальных устройств, называемых молниеотводами. [c.534]

    Молниезащита. Под молниезащитой понимают комплекс защитных устройств и приспособлений, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий, сооружений, оборудования и материалов от воздействия молнии. На производстве молниезащиту осуществляют на основе инструкции по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений СН 305—77. В зависимостн от характера и размера разрушений от воздействия молнии все здания и сооружения разделяют на три категории к I категории относят производственные здания и сооружения с помещениями классов В-1 и В-Н ко II категории — производственные здания и сооружения с помещениями классов В-1а, В-16 и В-Иа, расположенные в местностях со средней грозовой деятельностью продолжительностью 10 ч и более в течение года, а также наружные технологические установки и открытые склады, содержащие взрывоопасные газы, пары, горючие и легковоспламеняющиеся жидкости (например, газгольдеры, емкости, сливно-наливные эстакады), относимые к классу В-1г к III категории — все остальные здания и сооружения. [c.108]

    Задание на молниезащиту. Для предохранения и защиты объектов и сооружений НПЗ и НХЗ от прямых ударов и вторичного воздействия молнии, в результате которых может произойти разрушение сооружений, загорание и взрыв находящихся в них горючих и взрывоопасных веществ, служат устройства молниезащиты. Эти устройства разрабатываются в электротехнической части проекта на основании заданий, выдаваемых технологами (по аппаратуре и оборудованию) и монтажниками (по зданиям и сооружениям). В технологическом задании приводятся следующие све-дення об аппаратах, которые нуждаются в молниезащите вместимость (в м ) материал стен и покрытия толщина стального покрытия наличие дыхательных или газоотводных труб с огне-преградителем и без огнепреградйтеля давление в аппаратах отметка верха дыхательной трубки аппарата наименование продукта и его плотность категория и группа взрывоопасной смеси, находящейся в аппарате, по ПУЭ. [c.85]

    Насосные, перекачивающие светлые нефтепродукты, относятся к производствам со взрывоопасными зонами класса В-1а на основании требований Инструкции по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений и подвергаются молние-защите по П категории в том случае, когда насосная располагается в местности с грозовой деятельностью 10 ч/год и более. [c.176]

    Молниезащита. Под молниезащитой понимают комплекс специальных защитных устройств и приспособлений, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий, сооружений, оборудования и материалов от возможных опасных проявлений молнии. Практическая работа по молниезащите на производстве строится на основе Указаний по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений СН 305—69. Согласно Указаниям, все здания и сооружения в зависимости от их назначения, интенсивности грозовой деятельности в районе их местонахождения, а также ожидавхмого количества поражений их молнией в год подразделяются по устройству молниезащиты и необходимости ее выполнения на три категории. [c.372]

    Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты ко II категории, должны быть заши- [c.219]

    Молниезащита наружных установок из железобетона или синтетических материалов достигается устройством отдельно стоящих или установленных на защищаемой установке молниеотводов или наложением молниеприемной сетки, присоединенной к заземлителю. Защите от электромагнитной индукции подлежат здания и сооружения первой и второй категорий. [c.275]

    Для зданий и сооружений с помещениями, требующими устройство мошиезащиты I и II или I и III категорий, молниезащиту всего здания или сооружения следует вьшолнять по I категории. Если площадь помещения I категории молниезапщты составляет менее 30 % площади всех помещений здания (на всех этажах), молшюзащиту всего здания допускается выполнять по [c.727]

---

Молниезащита 2 и 3 категории. Молниезащита зданий, сооружений, оборудования и коммуникаций. В Голландию приходят самовосстанавливающиеся сети

Необходимость обустройства качественных систем молниезащиты жилых и промышленных зданий особенно остро возникла в начале прошлого столетия во времена всеобщей индустриализации и электрификации, актуальна она и в настоящее время. Сегодня ежедневно на планете Земля наблюдается около 44-45 тысяч гроз, которые могут привести к выходу электроприборов из строя, повреждению целостности зданий и построек, пожарам и гибели людей.

Для создания работоспособных, эффективных и оптимальных для каждого объекта систем разработаны общепризнанные нормативы проектирования и организации молниезащиты. Существуют международные и отечественные стандарты и правила. Кроме того, в России различают отраслевые и корпоративные стандарты (например, Газпрома, МОЭК и т.п.). В основу всех норм, регламентирующих проектирование молниезащиты, положен многолетний опыт человечества по организации электробезопасности жилых домов и промышленных предприятий, а также особенности современных построек

Российские нормативы в области молниезащиты

Создание отечественной нормативной базы по проектированию комплекса мер для обеспечения молниезащиты берет начало в 30-х годах минувшего века. Первоначально были разработаны требования и правила для производственных зданий и сооружений, а также линий электропередач. В 50-х годах прошлого столетия эти требования начали использоваться для частных домов. Позже с учетом многолетних наблюдений и исследований электромагнитной обстановки во время удара молнии на территории бывших союзных республик Министерство энергетики СССР ввело Инструкцию по обустройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87. Эта инструкция, как наследие, действует до сих пор. Однако она давно устарела, поэтому для создания современных систем громоотводов пользуются международными стандартами, установленными Международной электротехнической комиссией (МЭК) и российскими инструкциями более поздних редакций.

В России специалисты и сейчас для создания ряда мер молниезащиты ориентируются на требования и нормы, изложенные в советской инструкции РД 34.21.122-87 (скачать в pdf>> ). Данный норматив является первичным документом, на который опираются профессионалы при выборе схемы конструкции громоотводов на этапе проектирования зданий и сооружений. Она дает толкование всех важных терминов и понятий, описывает требования к органзации защиты от молний и к конструкциям громоотводов, а также расчет молниеотводов. Именно она классифицирует здания и позволяет определить необходимый уровень защиты. К недостатком РД 34.21.122-87относят отсутствие описаний нормативов по организации молниезащиты для склада взрывчатых веществ и пороха, а также в ней нет рекомендаций по выбору материалов для заземлений и т.д. Дополнить и обновить положения советского документа попытались в «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО-153-34.21.122-2003 (скачать в pdf>> ). Она включает нормы грозозащиты в коммуникациях.

Седьмая редакция ПУЭ (Правила устройства электроустановок 7-е издание, Главы 2.4, 2.5, 4.2) разработана с учетом всех видов и типов электрического оснащения и агрегатов. В этом издании собраны все базовые требования электробезопасности и заземления, используемые при обустройстве защиты от удара молнией промышленных и бытовых объектов. Подвести российские стандарты к мировым требованиям IEC в декабре 2011 года позволили первая и вторая часть ГОСТа Р МЭК 62305-1-2010 «Защита от молнии» , а также ГОСТ Р 50571-4-44-2011 «2011 Электроустановки низковольтные. Требования по обеспечению безопасности. Защита от скачков напряжения и электромагнитных помех» (действует с 01.07.2012). Этот документ регламентирует основные нормы по организации безопасности низковольтных установок при появлении отклонений напряжения и электромагнитных помех. Этот стандарт не действует на системы распределения электричества населению, на промышленные объекты и на системы для генерирования и выдачи электроэнергии для них.

Требования к механизмам защиты электрических сетей и электрооборудования при прямом или косвенном влиянии грозовых или иных переходных перегрузок для коммутации к силовым цепям переменного тока (частотой 50 — 60 Гц), постоянного тока и к оснащению с номинальным напряжением до 1000 В (действующее значение) или 1500 В постоянного тока подробно изложены в ГОСТе Р 51992-2011 (МЭК 61643-1-2005) «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Технические требования и методы испытаний» (с 01.07.2012).

Принципы подбора, монтирования и координации устройств грозозащиты от импульсных перенапряжений, предназначенных для подсоединения к силовым цепям переменного тока (частотой 50-60 Гц) или постоянного тока и к оборудованию на номинальное напряжение до 1000 В (действующее значение) переменного тока или 1500 В постоянного тока описаны в ГОСТ Р МЭК 61643-12-2011 «Устройства защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Принципы выбора и использования» (с 01.01.2013).

Все основные требования при прямом или косвенном воздействии грозовых или прочих переходных перенапряжений к устройствам для защиты телекоммуникационных и сигнализационных сетей с обозначенными напряжениями системы до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока регламентируются ГОСТом 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» (с 01.07.2013).

Группа стандартов МЭК (IEC) и их связь

Развитие науки и электротехники не стоит на месте. Наиболее полно, детально и качественно современные мероприятия по грозозащите отображены во всемирных нормативах МЭК «Защита от воздействия молнии МЭК 62305:2010».

Стандарт «Защита от воздействия молнии МЭК 62305:2010» определяет базовые правила защиты от порчи молнией любых построек, живущих в них животных и людей, разных инженерных коммуникаций и систем и иных конструкций относящихся к ним, кроме железнодорожной системы, автотранспорта, воздушных и водных транспортных средств, подземных трубопроводов повышенного давления и т.п.

Нормативы МЭК включают стандарт, определяющий общие положения и описывающий потенциально возможные последствия и опасность молний 62305-1. Потребность организации защиты определяется в соответствии с системой расчета риска и с учетом материального эффекта от установки мер защиты от ударов молнии описывает стандарт 62305-2. Третья часть МЭК 62305:2010 посвящена описанию мер безопасности, требуемых для снижения показателей аварий в постройках и сведения к минимуму уровня опасности для жизни и здоровья людей, находящихся внутри. В четвертой части данного стандарта описан комплекс мер для понижения числа отказов электросистем, приборов и устройств внутри зданий.

Взаимосвязь группы правил МЭК 62305:2010 определяется уровнем опасности поражения молнией объекта и риском возникновения возможных повреждений. При повышенном риске прямого попадания молнии и необходимости обустройства внешней защиты от прямых ее ударов в строения пользуются требованиями стандарта 62305-3:2010. При повышенной опасности поражения электрооборудования и порчи электросетей от вторичного воздействия молнии актуален стандарт 62305-4:2010.

Сравнение отечественных стандартов и МЭК

Современные специалисты, занимающиеся вопросами проектировки и создания молниезащиты современных построек любого назначения, отмечают, что требования МЭК гораздо строже в сравнении с инструкцией советских времен и даже более поздними российскими изданиями ГОСТов. Как правило, если российские Инструкции не дают полный объем необходимой информации для правильного и эффективного создания защиты от молний, профессионалы используют признанные в мире стандарты МЭК.

Наиболее ярким отличием, например инструкции РД 34.21.122-87 от норм IEC при создании внешней защиты является, отсутствие подробного описания организации молниеприемной сети для сложных рельефных крыш, а также отсутствие рекомендаций по рекомендуемым к использованию материалов для заземлений и т.д. При обустройстве внутренней системы защиты стандарты МЭК детально описывают применение разрядников без искровых промежутков для предотвращения пожаров, выхода из строя бытовой техники, промышленного оборудования и внутренних сетей.

Нормативные требования к молниезащите

Еще раз коротко самое главное о стандартизации.

Состав системы молниезащиты по стандартам IEC (МЭК)

Кратко о том, что входит в состав комплекса мероприятий по защите от молний и гроз по мнению Международной электротехнической комиссии, а также взаимосвязанные решения в области внешней и внутренней молниезащиты.

Требования к элементам внешней молниезащиты

Какие испытания проходят элементы молниеприемные системы, соединительные компоненты, проводники, заземляющие электроды? Описание методик проверки, имитирующих воздействие естественных атмосферных условий и воздействие коррозии на компоненты.

Расчет стоимости

Выберете размер… 10х15 15х15 20х15 20х20 20х30 30х30 30х40

Выберете размер… 10 12 14 16 18 20 22

Наши объекты

Здание Военторга на Воздвиженке, г. Москва

Адрес объекта: г. Москва, ул. Воздвиженка, 10.

Вид работ: Монтаж системы внешней молниезащиты здания.

Комплектующие: производства компании Dehn+Sohne Gmbh.

Элементы комплекта: стальной оцинкованный проводник Rd8; хомут-держатель Rd8-10 трубный 17.2 мм с клеммой, СГЦ/V2A; соединитель клеммный Rd8-10, СГЦ; соединитель универсальный Rd8-10 / Rd8-10, СГЦ; молниеприемный стержень Rd16 L=2.000 мм, алюминий; клемма-держатель фальцевая вертикальная, СГЦ; фальцевая клемма Rd8-10, СГЦ; соединитель промежуточный Rd8-10 / Fl30-Rd16, СГЦ; стальной хомут крепления ленты; лента из нержавеющей стали V2A; держатель Rd16 c М8.

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.

Московский международный Дом Музыки

Адрес объекта: г. Москва, Космодамианская наб., д. 52, стр. 8

Вид работ: монтаж системы обогрева лотка поверхностного водосбора и участков сливов на балконах 2-го и 3-го этажей

Нагревательный элемент: саморегулирующийся нагревательный кабель Thermon RGS-2-60-PU.

Производимые работы: Ревизия электрической системы водостоков: замер сопротивления изоляции силовых и нагревательных кабелей; проверка состояния распределительных коробок; проверка работоспособности шкафов управления. Изготовление и монтаж электрической системы обогрева: применялись регуляторы ETR и ETV фирмы OJ, автоматические выключатели и контакторы ABB, кабель нагревательный саморегулирующийся Thermon.

Адрес объекта: Московская обл., поселок Икша

Вид работ: Проектирование и монтаж систем внешней молниезащиты, заземления и уравнивания потенциалов.

Комплектующие: B-S-Technic, Citel.

Внешняя молниезащита: молниеприемные стержни из меди, медный проводник общей длиной 250 м, кровельные и фасадные держатели, соединительные элементы.

Внутренняя молниезащита: Разрядник DUT250VG-300/G TNC, производство CITEL GmbH.

Заземление: стержни заземления из оцинкованной стали Rd20 12 шт. с наконечниками, стальная полоса Fl30 общей длиной 65 м, крестовые соединители.


Административно-офисное здание, г. Москва.

Адрес объекта: г. Москва, Борисоглебский переулок.

Вид работ: изготовление и монтаж системы внешней, внутренней молниезащиты и заземления.

Комплектующие: DEHN+SOHNE Gmbh, J. Propster.

Система внешней молниезащиты: комбинированная в виде молниеприемной сетки из медного проводника Rd8 с шагом ячейки 10х10 м и двух стержневых алюминиевых молниеприемников Rd16 длиной 2,5 м; молниеприемный проводник уложен на держатели для мягкой кровли из пластика с бетонным утяжелением. В качестве элементов крепления и соединения использованы биметаллические универсальные соединители Cu/Al Rd8-10/Rd8-10 и стеновые держатели из меди Rd8-10.

Внутренняя молниезащита: 4-х полюсный разрядник перенапряжения компании J. Propster, тип сети TNS, 12.5 кА.

Заземление: выполнено в виде отдельных очагов с применением глубинных заземлителей из оцинкованной стали Rd20, полосы заземления сечением 40х4 мм, соединителей Rd20хFl40/Rd8-10 и изолированного проводника Rd10/13.


Территория «Ногинск-Технопарк», производственно-складской корпус с офисно-бытовым блоком

Адрес объекта: Московская обл., Ногинский район.

Вид работ: производство и монтаж системы внешней молниезащиты и заземления.

Комплектующие: J. Propster.

Внешняя молниезащита: На плоской кровле защищаемого здания уложена молниеприемная сетка с шагом ячейки 10 х10 м. Зенитные фонари защищены посредством установки на них молниеприемных стержней длиной 2000 мм и диаметром 16 мм в количестве девяти штук.

Токоотводы: Проложены в «пироге» фасадов здания в количестве 16 штук. Для токоотводов использован проводник из оцинкованной стали в ПВХ-оболочке диаметром 10 мм.

Заземление: Выполнено в виде кольцевого контура c горизонтальным заземлителем в виде оцинкованной полосы 40х4 мм и глубинными стерженями заземления Rd20 длиной L 2х1500 мм.

Организацию молниезащиты зданий и сооружений регулируют ПУЭ 7 (Правила устройства электроустановок в 7-я редакции). Скачайте их, а также инструкцию по оборудованию защиты от молний.

Читайте в нашей статье:

Что устанавливают ПУЭ 7 в части молниезащиты зданий и сооружений

Действующая в данный момент версия ПУЭ была утверждена . Предохранению объектов от воздействия электрического заряда посвящены две главы: 7.3.142-3 и 4.2.133. Первая устанавливает порядок защиты объектов от грозовых разрядов и статического электричества. В ней содержится ссылка на инструкцию РД 34.21.122-87. Глава 4.2.133 посвящена защите электрических подстанций и распределительных устройств от перенапряжений, которые могут быть вызваны ударом молнии.

Виды и устройство защиты от грозовых перенапряжений

Если говорить о классификации устройств защиты от грозовых перенапряжений, то помимо ПУЭ нужно будет ознакомиться со следующими инструкциями и государственными стандартами:

• РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений»;
• СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций»;
• ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010 «Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 1»;
• «Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 2».

Выделяют несколько вариантов молниезащитных систем:

• Активная, то есть искусственно притягивающая к себе разряды молнии, используя для этого встроенный ионизатор.
• Пассивная – наиболее распространенная защита. Молния не во всех случаях попадает в такие отводы, но этот недостаток перекрывается низкой стоимостью таких устройств, а также их высокой надежностью.

Также различают внешний и внутренний типы защитных устройств.

К внешним относятся сетчатые молниеприемники, молниеприемные стержни, натянутые молниеприемные тросы. Все они работают по одному принципу, перехватывая разряд и отводя его в грунт. При ударе молнии молниеотвод принимает на себя разряд, по спускам отводит ток в землю, где он полностью рассеивается. Безопасность также обеспечивает заземлитель, состоящий из токопроводящих материалов.

Предохранительные системы внутреннего типа, состоящие из ряда устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), имеют другую функцию. Их задача – защитить бытовые приборы от перенапряжения в электросети, которое может быть вызвано ударом молнии. При этом разряд может попасть как в само здание, так и в непосредственной близости от него или .

Информацию об устройстве таких систем вы найдете в статье «Молниезащита: как устроена и зачем нужна»

Категории молниезащиты зданий

Согласно действующим стандартам, существует три категории молниезащиты зданий и сооружений. Причисление к ним зависит от ряда факторов: значимости объекта, частоты гроз в регионе, зафиксированных попаданий молний в здание.

Промышленные объекты со взрывоопасными зонами получают максимальный уровень защиты – первый. При этом не имеет значения, где именно располагается сооружение, и насколько интенсивными бывают грозы на этой территории. Главное назначение защитных устройств – перехват прямого удара молнии на пути к объекту.

Сюда также включают здания, в которых хранятся взрывоопасные вещества. Это могут быть открытые склады с , наружные технологические установки. Системы молниезащиты на таких объектах должны защищать от прямого попадания разряда, электромагнитной индукции и от заноса потенциалов через коммуникации.

• Эксплуатация зданий и сооружений – нормативные документы

К этому типу относятся постройки на территориях, где грозы длятся более 20 часов в год. Отводы и заземлители должны предохранять от прямого попадания молнии и от заноса высокого потенциала.

В тех случаях, когда кровля здания служит естественным молниеприемником, а само помещение не содержит взрывоопасных веществ и выполнено из несгораемых материалов, отдельные устройства молниезащиты не потребуются.

Устройство молниезащиты в зависимости от категории (по ПУЭ 7)

Объекты первой категории молниезащиты необходимо оснащать самыми сложными предохранительными системами. Такие здания должны быть оборудованы стоящими отдельно друг от друга тросовыми, либо стержневыми молниеотводами.

В зависимости от типа оборудования нужно подбирать соответствующий заземлитель. Здесь возможно несколько вариантов:

• Один подножник из железобетона, длина которого не менее 1,8 метров. 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.

Защиту зданий и сооружений второй/третьей категорий выполняют в формате молниеприемной сетки с определенным шагом ячейки. Также должны присутствовать отдельно стоящие или смонтированные на защищаемом объекте стержневые, либо тросовые молниеприемники.

«Зеленые» облигации в настоящее время являются основным финансовым решением частного бизнеса для перехода мира в низкоуглеродное будущее. Тем не менее, в развивающемся мире «зеленый» рынок все еще находится на начальной стадии, что открывает большие возможности для инвесторов.

Сравнение элегазовых и вакуумных выключателей для среднего напряжения

Опыт разработки выключателей среднего напряжения, как элегазовых, так и вакуумных, создали достаточное свидетельство того, что ни одна их этих двух технологий, в общем, значительно не превосходит другую. Принятие решения в пользу той или другой технологии стимулируют экономические факторы, предпочтения пользователей, национальные «традиции», компетенция и специальные требования.

КРУ среднего напряжения и LSС

Коммутационное оборудование среднего напряжения в металлическом корпусе и категории потери эксплуатационной готовности (LSС) — категории, классификация, примеры.

Какие факторы повлияют на будущее производителей трансформаторов?

Независимо от того, производите ли вы или продаете электроэнергию, или осуществляете поставки силовых трансформаторов за пределы страны, вы вынуждены бороться с конкуренцией на глобальном рынке. Существует три основных категории факторов, которые окажут влияние на будущее всех производителей трансформаторов.

Будущее коммутационного оборудования среднего напряжения

Умные сети стремятся оптимизировать связи между спросом и предложением электроэнергии. При интеграции большего количества распределенных и возобновляемых источников энергии в одну сеть. Готово ли коммутационное оборудование среднего напряжения к решению этих задач, или необходимо его развивать дальше?

В поисках замены элегазу

Элегаз, обладает рядом полезных характеристик, применяется в различных отраслях, в частности, активно используется в секторе электричества высокого напряжения. Однако элегаз обладает и значительным недостатком — это мощный парниковый газ. Он входит в список шести газов, включенных в Киотский протокол.

Энергетическая отрасль имеет на своих руках очень большую проблему: профессионалы, родившиеся в период с середины 1940-х и до середины 1960-х годов, приближаются к пенсионному возрасту. И встает очень большой вопрос: кто их заменит?

Преимущества и типы КРУЭ

Электрическую подстанцию желательно размещать в центре нагрузки. Однако, часто, основным препятствием такого размещения подстанции является требуемое для нее пространство. Эта проблема может быть решена за счет применения технологии КРУЭ.

Вакуум в качестве среды гашения дуги

В настоящее время в средних напряжениях технология гашения дуги в вакууме доминирует по отношению к технологиям, использующим воздух, элегаз, или масло. Обычно, вакуумные выключатели более безопасны, и более надежны в ситуациях, когда число нормальных операций и операций, обслуживающих короткие замыкания, очень велико.

Выбор компании и планирование тепловизионного обследования

Если для вас идея тепловизионного обследования электрического оборудования является новой, то планирование, поиски исполнителя, и определение преимуществ, которые может дать эта технология, вызывают растерянность.

Наиболее известные способы изолирования высокого напряжения

Приводены семь наиболее распространенных и известных материалов, применяемых в качестве высоковольтной изоляции в электрических конструкциях. Для них указываются аспекты, требующие специального внимания.

Пять технологий увеличения эффективности систем передачи и распределения электроэнергии

Если обратить внимание на меры, обладающие наивысшим потенциалом в улучшении энергоэффективности, то на первое место неизбежно выходит передача электроэнергии.

Преодолевая барьеры применения энергии из возобновляемых источников

Несмотря на определенные достижения в последние годы, энергия из возобновляемых источников составляет весьма скромную часть современных услуг по предоставления энергии по всему миру. Почему это так?

В Голландию приходят самовосстанавливающиеся сети

Рост экономики и увеличение численности населения приводят к увеличению спроса на электроэнергию, вместе c жесткими ограничениями на качество и надежность поставок энергии, растут усилия на обеспечение целостности сети. В случае отказа сетей, перед их владельцами стоит задача минимизировать последствия этих отказов, снижая время выхода из строя, и количество отключенных от сети потребителей.

Оборудование высоковольтных выключателей для каждой компании связано со значительными инвестициями. Когда встает вопрос об их обслуживании или замене, то необходимо рассматривать все возможные варианты.

Пути разработки безопасных, надежных и эффективных промышленных подстанций

Рассмотрены основные факторы, которые следует учитывать при разработке электрических подстанций для питания промышленных потребителей. Обращено внимание на некоторые инновационные технологии, которые могут улучшить надежность и эффективность подстанций.

Для проведения сравнения применения вакуумных выключателей или контакторов с плавкими предохранителями в распределительных сетях напряжения 6… 20 кВ, необходимо понимание основных характеристик каждой из этой технологии выключения.

Мониторинг передачи электроэнергии в реальном времени

Спрос на электроэнергию продолжает расти и перед компаниями, передающими электроэнергию, возникает задача роста пропускных мощностей их сетей. Решить ее можно строительством новых и модернизацией старых линий. Но есть еще один способ решения, он заключается в применении датчиков и технологии мониторинга сети.

Генераторные выключатели переменного тока

Играя важную роль в защите электростанций, генераторные выключатели дают возможность более гибкой эксплуатации и позволяют находить эффективные решения для сокращения инвестиционных затрат.

Преимущества постоянного тока в высоковольтных линиях

Несмотря на большее распространение переменного тока при передаче электрической энергии, в ряде случаев использование постоянного тока высокого напряжения предпочтительнее.

Материал, способный сделать солнечную энергию «удивительно дешевой»

Солнечные батареи, изготовленные из давно известного и более дешевого, чем кремний материала, могут генерировать такое же количество электрической энергии, как и используемые сегодня солнечные панели.

Безопасность и экологичность изоляции распределительного оборудования

Целью настоящей статьи является освещение потенциальных опасностей для персонала и окружающей среды, связанных с тем же самым оборудованием, но не находящимся под напряжением. Статья концентрируется на коммутационном и распределительном оборудовании на напряжения свыше 1000 В.

Причины загораний электродвигателей, генераторов и трансформаторов

Причины загораний осветительной аппаратуры

Причины загораний в распределительных устройствах, электрических аппаратах пуска, переключения, управления, защиты

Причины загораний в электронагревательных приборах, аппаратах, установках

Причины загораний комплектующих элементов

1.4. Вероятностная оценка пожароопасных отказов в электротехнических устройствах

1.5. Пожарная опасность комплектующих элементов электротехнических устройств

Глава 2

Нормативная оценка классов взрыво- и пожароопасных зон и их размеров

Аналитическая оценка классов взрыво- и пожароопасных зон и их размеров

2.2. Классификация взрывоопасных смесей по группам и категориям

2.3. Взрывозащищенное электрооборудование Классификация взрывозащищенного электрооборудования

Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка»

Электрооборудование взрывозащищенное с защитой вида «е» (повышенной надежности против взрыва)

Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь»

Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты «масляное заполнение оболочки с токоведущими частями»

Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты «заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением»

Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты «кварцевое заполнение оболочки»

Электрооборудование взрывозащищенное со специальным видом взрывозащиты

2.4. Маркировка взрывозащищенного электрооборудования

2.5. Зарубежное взрывозащищенное электрооборудование

2.6. Особенности выбора, монтажа, эксплуатации и ремонта взрывозащищенного электрооборудования

2.7. Особенности выбора, монтажа и эксплуатации электрооборудования пожароопасных зон и помещений с нормальной средой

2.8. Контроль за противопожарным состоянием электроустановок

Глава 3 аппараты защиты в электроустановках

3.1. Плавкие предохранители Принцип устройства и работы плавких предохранителей

Защитная характеристика предохранителя

Способы улучшения защитных характеристик предохранителей

Типы плавких предохранителей для установок напряжением до 1000 в

3.2. Автоматические выключатели (автоматы)

Устройство и принцип работы небыстродействующих автоматов

Защитные характеристики автоматов

Типы установочных автоматов

3.3. Тепловые реле

3.4. Выбор аппаратов защиты

Требования к аппаратам защиты

Iср.Эл.М 1,25Iмакс;

Iкз (к) / Iн.Тепл 6;

Iкз (к) / Iн.Тепл 3.

Селективность (избирательность) действия аппаратов защиты

Выбор мест установки аппаратов защиты в зависимости от условий пожарной безопасности и технических условий

3.5. Устройство защитного отключения (узо)

Глава 4 пожарная безопасность и методы расчета электрических сетей

4.1. Нагрев проводников электрическим током

4.2. Допустимая нагрузка на проводники по нагреву

4.3. Пожарная опасность короткого замыкания в электрических сетях

4.4. Противопожарная защита электрических сетей при проектировании

Расчет сетей по условиям нагрева. Выбор аппаратов защиты

Расчет сетей по потере напряжения

4.5. Противопожарная защита электрических сетей при монтаже и эксплуатации

4.6. Профилактика пожаров на вводах электрических сетей в здания и сооружения объектов агропромышленного комплекса

Глава 5 электродвигатели, трансформаторы и аппараты управления

5.1. Общие сведения об электродвигателях

5.2. Аварийные пожароопасные режимы работы электродвигателей

5.3. Пожарная опасность трансформаторов

5.4. Снижение пожароопасности электроизоляции обмоток элетродвигателей и трансформаторов

5.5. Пожарная опасность электрических аппаратов управления

Глава 6 электроосветительные установки

6.2. Осветительные приборы и светильники

6.3. Системы и виды электрического освещения

6.4. Расчет электрического освещения

6.5. Пожарная опасность осветительных приборов

6.6. Профилактика пожаров от осветительных приборов

Глава 7 заземление и зануление в электроустановках напряжением до 1000 в

7.1. Опасность поражения электрическим током

7.2. Заземление и зануление электроустановок как устройств электро- и пожарной безопасности

7.3. Устройство заземлений и занулений

7.4. Расчет заземляющих устройств

7.5. Защитные заземления и зануления во взрывоопасных зонах

7.6. Эксплуатация и испытания заземляющих устройств

Глава 8 молниезащита

8.1. Молния и ее характеристики

8.2. Пожаро- и взрывоопасность воздействия молнии

Воздействия прямого удара молнии

Вторичные воздействия молнии

8.3. Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты Категории молниезащиты

Обязательность устройства молниезащиты

Требования к устройствам молниезащиты

8.4. Молниеотводы

Конструктивное выполнение молниеотводов

Зоны защиты молниеотводов

8.5. Защита зданий и сооружений от прямых ударов молнии Защита зданий и сооружений I категории

Защита зданий и сооружений II категории

Защита взрывоопасных наружных технологических установок и открытых складов

Защита зданий и сооружений III категории

8.6. Защита зданий и сооружений от вторичных воздействий молнии

8.7. Эксплуатация устройств молниезащиты Испытания и приемка в эксплуатацию устройств молниезащиты

Контроль состояния и обслуживание устройств молниезащиты

Глава 9 защита взрывоопасных производств от разрядов статического электричества

9.1. Общие представления об электризации

9.2. Воспламеняющая способность искр статического электричества и его физиологическое воздействие на организм человека

9.3. Приборы для измерения параметров статического электричества

9.4. Способы устранения опасности статического электричества

Заземление

Уменьшение объемного и поверхностного удельных электрических сопротивлений

Ионизация воздуха

Дополнительные способы уменьшения опасности от статической электризации

9.5. Эксплуатация устройств защиты от разрядов статического электричества

Глава 10 технико-экономическая эффективность решений противопожарной защиты электроустановок, молниезащиты и защиты от статического электричества

Приложения

Технические данные предохранителей

Технические данные автоматов серии а3100

Технические характеристики автоматов а3713б

Технические данные автоматов типа ап-50 с комбинированным расцепителем на переменный ток

Технические характеристики автоматов серии ва

Технические параметры однополюсных автоматов серии ае1000 и трехполюсных серии ае200

Технические данные магнитных пускателей серии пме и па

Допустимая потеря напряжения в осветительных и силовых сетях

Значение коэффициента с для определения (по упрощенной формуле) сечений проводников и потери напряжения в электропроводках

Коэффициенты использования вертикальных заземлителей ηв и горизонтальных соединительных полос ηг

Перечень стандартов на взрывозащищенное электрооборудование

Литература

129366, Москва, ул. Б. Галушкина, 4

Тяжесть опасных последствий прямого удара молнии при ее термических, механических и электрических воздействиях, а также искрениях и перекрытиях, вызванных другими видами воздействий, зависит от конструктивно-планировочных особенностей зданий и сооружений и пожаро-взрывоопасности технологического процесса. Например, в производствах, постоянно связанных с наличием открытого пламени, при применении несгораемых материалов и конструкций протекание тока молнии не представляет большой опасности. Однако наличие внутри объекта взрывоопасной или пожароопасной среды создает угрозу пожара, разрушений, человеческих жертв, больших материальных убытков.

При таком разнообразии конструктивных и технологических условий предъявлять одинаковые требования к молниезащите всех объектов означало бы или предусматривать чрезмерные излишества, или мириться с неизбежностью значительных убытков, вызванных последствиями поражения молнией. Поэтому в инструкции принят дифференцированный подход к устройству молниезащиты различных объектов, в связи с чем – по устройству молниезащиты здания и сооружения разделены на три категории, отличающиеся по тяжести возможных последствий поражения молнией.

I категория – здания и сооружения или их части с взрывоопасными зонами классов В-I и В-II по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ-86). В них хранятся или содержатся постоянно, либо появляются во время производственного процесса смеси газов, паров или пыли горючих веществ с воздухом или иными окислителями, способные взорваться от электрической искры.

II категория – здания и сооружения или их части, в которых имеются взрывоопасные зоны классов В-Iа, В-Iб, В-IIа согласно ПУЭ. В них взрывоопасные смеси могут появляться лишь при аварии или неисправностях в технологическом процессе. К этой категории принадлежат также наружные технологические установки и склады, содержащие взрывоопасные газы и пары, горючие и легковоспламеняющиеся жидкости (газгольдеры, цистерны и резервуары, сливно-наливные эстакады), отнесенные по ПУЭ к взрывоопасным зонам класса В-Iг.

III категория – несколько вариантов зданий, в том числе: здания и сооружения с пожароопасными зонами классов П-I, П-II и П-IIа согласно ПУЭ; наружные технологические установки, открытые склады горючих веществ, где применяются или хранятся горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 61 С или твердые горючие вещества, отнесенные по ПУЭ к зоне класса П-III.

Обязательность устройства молниезащиты

При выборе категории устройств молниезащиты учитывают важность объекта, его высоту, расположение соседних объектов, интенсивность грозовой деятельности и другие факторы. Интенсивность грозовой деятельности характеризуется средним количеством грозовых часов в год n ч. Эта величина может быть получена по данным местной метеорологической станции. Кроме того, существует карта , на которой нанесены линии средней за год продолжительности гроз на территории России. На ней же приближенно размечены и крупные области, где наблюдается одна и та же грозовая деятельность. Диапазон ее изменения довольно велик и зависит от климатических факторов и рельефа местности. В северных областях (Мурманск, Камчатка) она составляет не более 10 ч в год, для районов на широте 50-55 она колеблется от 20 до 30 ч, а на юге (Кавказ, Донбас) она может достигать 100-200 ч в год. Да и в пределах одного района с низкой грозовой активностью встречаются участки с резко повышенным числом грозовых часов в год.

Иногда оценка грозовой деятельности измеряется количеством грозовых дней в году n д. Принято считать продолжительность грозы приблизительно равной 1,5 ч, если n д = 30 дням, и 2 ч, когда n д больше 30 дней. Следовательно, n ч = (1,5-2) n д.

Однако более важной и информативной характеристикой для оценки возможного числа поражений объектов молнией является плотность ударов нисходящих молний на единицу земной поверхности.

Плотность ударов молнии в землю сильно колеблется по регионам земного шара и зависит от тех же факторов, что и интенсивность гроз. Особенно велико влияние рельефа в горной местности, где грозовые фронты распространяются преимущественно по узким коридорам.

Наблюдениями установлена корреляционная связь между плотностью разрядов в землю и продолжительностью гроз. Эта корреляционная зависимость распространена на всю территорию Россию и связывает число ударов нисходящей молнии в 1 км 2 земной поверхности с конкретной продолжительностью гроз в часах. Для произвольного пункта на территории России удельная плотность ударов молнии в землю n определяется, исходя из средней продолжительности гроз в часах, следующим образом:

Используя значения n , можно определить ожидаемое количество поражений молнией в год N :

для зданий и сооружений прямоугольной формы

N = [(S+ 6h x )(L+ 6h x )— 7,7h 2 x ]n 10 -6 ; (8.7)

для сосредоточенных зданий и сооружений (дымовые трубы, вышки, башни)

N = 9 h 2 x n 10 -6 , (8.8)

где h x – наибольшая высота здания или сооружения, м; S и L – соответственно ширина и длина здания или сооружения, м; n — среднегодовое число ударов молнии в 1 км 2 земной поверхности (удельная плотность ударов молнии в землю).

Если здание имеет сложную конфигурацию, то при расчете по формуле (8.7) в качестве S и L принимается ширина и длина наименьшего прямоугольника, в который может быть вписано здание или сооружение в плане. Принято считать, что молнии попадают в здание или сооружение в пределах территории, контур которой удален от контура сооружения на три его высоты.

Оценивая по формулам (8.7) и (8.8) число поражений молнией объектов разных размеров и форм, например, можно видеть, что при средней продолжительности гроз 40-60 ч в год для здания высотой 20 м и размерами в плане 100100 м можно ожидать не более одного поражения за 5 лет, для сосредоточенного объекта высотой 50 м можно ожидать не более одного поражения за 3-4 года.

Таким образом, при умеренных размерах зданий и сооружений (высота 20-50 м, длина и ширина примерно 100 м) поражение их молнией является редким событием.

Удельную плотность ударов молнии в землю n в месте дислокации объекта можно приближенно определить по формуле

n = 0,23n д 1,3 . (8.9)

На всей территории России здания и сооружения I категории должны быть обязательно защищены от прямых ударов молнии, электростатической и электромагнитной индукции и заноса в них высокого потенциала через наземные и подземные коммуникации, а молниеотводы должны предусматриваться с зонами защиты А. В районах с очень малой интенсивностью грозовой деятельности вероятность удара в здание I категории очень мала, но материальный ущерб может быть велик, и затраты на молниезащиту в этом случае вполне оправданы.

Здания и сооружения II категории должны быть защищены от прямых ударов молнии, вторичных ее воздействий и заноса в них высоких потенциалов через наземные и подземные коммуникации только в местностях со средней продолжительностью гроз n ч  10. Тип зоны защиты молниеотводов зависит от показателя N : зона типа А принимается при N > 1, а зона типа Б – при N  1. Наружные технологические установки класса В-1г, относимые также ко II категории, подлежат защите от прямых ударов молнии на всей территории России, а молниеотводы предусматриваются с зонами типа Б. Некоторые из этих установок подлежат защите и от электростатической индукции (резервуары с плавающими крышами или понтонами).

Здания и сооружения III категории (с зонами классов П-I, П-II, П-IIа) подлежат молниезащите в местностях со средней продолжительностью гроз 20 и более часов в год, а тип зоны защиты молниеотводов зависит от степени огнестойкости здания. Например, зона типа Б требуется для зданий и сооружений I и II степени огнестойкости при 0,1 N  2, а для III, IV и V степени огнестойкости при 0,02 N  2; при N > 2 необходима зона типа А. Для наружных установок класса П-III молниезащита предусматривается при средней продолжительности гроз 20 и более часов в год при зоне защиты типа Б, если 0,1 N  2; при N > 2 – зона типа А.

Все здания и сооружения III категории должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высоких потенциалов через наземные металлические коммуникации, а наружные установки должны быть защищены только от прямых ударов молнии. Таким образом, обязательность устройства молниезащиты зданий или сооружений I, II и III категории определяется средней продолжительностью гроз n ч и ожидаемым количеством поражений N молнией в год. При несовпадении одного из этих показателей с величинами по нормам устройство молниезащиты становится необязательным.

Страница 5 из 7

4.3. Молниезащита II категории
Защита от прямых ударов молнии зданий и сооружений, относимых по устройству молниезащиты ко II категории, независимо от их высоты должна быть выполнена одним из следующих способов: отдельно стоящими или устанавливаемыми на зданиях неизолированными стержневыми или тросовыми молниеотводами, обеспечивающими зону защиты, или путем наложения молниеприемной сетки размером 6 х 6 м на неметаллическую кровлю или использования в качестве молниеприемника металлической кровли здания или сооружения. При этом:

1. расстояние от отдельно стоящих молниеотводов до защищаемого здания и сооружения, а также до подземных коммуникаций не нормируется;
2. величина сопротивления каждого заземлителя защиты от прямых ударов молнии должна быть не более 10 Ом, а в грунтах с удельным сопротивлением 500 Ом-м и выше допускается не более 40 Ом;
3. разрешается во всех случаях объединение заземлителей защиты от прямых ударов молнии, защитного заземления электрооборудования и заземлителя защиты от электростатической индукции;
4. во всех случаях рекомендуется использовать в качестве токоотводов металлические конструкции защищаемых зданий и сооружений: колонны, фермы, рамы, пожарные лестницы, металлические направляющие лифтов и т.п.; токоотводами не может служить напряженная арматура железобетонных ферм, колонн и других железобетонных конструкций; в используемых конструкциях должна быть обеспечена непрерывная электрическая связь в соединениях конструкций и арматуры, создаваемая, как правило, сваркой;
5. на зданиях с покрытием по металлическим фермам установка молниеприемников или наложение молниеприемной сетки не требуется; фермы должны быть соединены токоотводами с заземлителями.

При ширине здания, защищаемого от прямых ударов молнии молниеотводами на здании или молниеприемной сеткой 100 м и более, а также при использовании металлической кровли кроме наружных заземлителей следует установить дополнительные заземлители для выравнивания потенциалов внутри здания. Эти заземлители выполняют в виде протяженных стальных полос, уложенных не более чем через ьи м по ширине здания, полосы должны имею течение не менее 100 мм 3 С наружным контуром заземлителя защиты от прямых ударов молнии, а также присоединены с шагом не более 60 м к токоотводам от молниеприемников.
Наружные металлические установки, содержащие взрывоопасные газы, пары, горючие и легковоспламеняющиеся жидкости (установки класса В-1г), должны быть защищены от прямых ударов молнии следующим образом:

1. корпуса установок или отдельных емкостей при толщине металла крыши менее 4 мм должны быть защищены молниеотводами, установленными отдельно или на самом сооружении;
2. корпуса установок или отдельных емкостей при толщине металла крыши 4 мм и более, а также отдельные емкости объемом менее 10 м 3 независимо от толщины металла крыши достаточно присоединить к заземлителям.

Наружные установки класса В-1г с емкостями из железобетона или синтетических материалов должны быть защищены от прямых ударов молнии устройством отдельно стоящих молниеотводов или наложением молниеприемной сетки, присоединенной к заземлителю. Защита подземных железобетонных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов от прямых ударов молнии производится отдельно стоящими молниеотводами. При этом защите подлежит вся площадь резервуарного парка, а также площадь, прилегающая к парку на расстоянии 40 м от стенок крайних резервуаров, независимо от наличия обваловки. По вертикали защитная зона принимается равной высоте газоотводных (дыхательных) труб плюс 5 м.
Наружные установки со сжиженными газами, а также установки с взрывоопасными газами при общем объеме парка резервуаров более 100000 м 3 должны быть защищены от прямых ударов молнии отдельно стоящими молниеотводами, а корпуса металлических установок должны быть присоединены к заземлителям. К этим же заземлителям могут быть присоединены токопроводы отдельно стоящих молниеотводов.
Если на наружных установках или емкостях класса В-1г имеются газоотводные или дыхательные трубы, то они и пространство над ними должны быть защищены установкой молниеприемников непосредственно на таких трубах. Для наружных установок заземлители от прямых ударов молнии должны иметь сопротивление не более 50 Ом на каждый токопровод и к ним должны быть присоединены молниеотводы, металлические корпуса и другие металлические конструкции установок.
Присоединение к заземлителям должно осуществляться не более чем через 25 м по периметру основания установки. При этом число присоединений должно быть не менее двух.
В качестве основных заземлителей защиты от прямых ударов молнии заглубленных в землю емкостей разрешается использовать магниевые протекторы, применяемые для защиты от коррозии, при следующих условиях:

1. стальной стержень, заделанный в протектор при его отливке, и присоединяемый к нему проводник токопровода должны иметь диаметр не менее

6 мм, а при высокой агрессивности грунтов — не менее 8 мм, и быть оцинкованным;

1. соединение проводника токопровода и стержня протектора должно быть выполнено сваркой внахлест на длине, равной не менее 6 диаметрам проводника;
2. сопротивление растеканию заземлителя должно быть не более 50 Ом.

Защита от электростатической индукции обеспечивается присоединением
всего оборудования и аппаратов, находящихся в зданиях, сооружениях и установках, к защитному заземлению электрооборудования.
Наружные установки должны быть защищены от электростатической индукции путем наложения стальной сетки на крышу емкости и прокладки токоотво- дов по стенкам не более чем через 25 м по контуру. Токопроводы должны быть присоединены к заземлителю с общей величиной сопротивления растеканию тока промышленной частоты не более 10 Ом. Указанные сетка, токоотводы и заземлители могут служить одновременно и для защиты от прямых ударов молнии.
Плавающие крыши независимо от материала и корпусов установок для защиты от электростатической индукции должны быть соединены металлическими перемычками с токоотводами или с металлическим корпусом установки не менее чем в двух точках.
Защита от электромагнитной индукции выполняется в виде устройства через каждые 25-30 м металлических перемычек между трубопроводами и другими протяженными металлическими предметами, расположенными друг от друга на расстоянии 10 см и менее. Установки перемычек в местах соединений (стыки, ответвления) металлических трубопроводов или других протяженных конструкций не требуется.
Для защиты от заноса высоких потенциалов по подземным коммуникациям их необходимо при вводе в здание или сооружение присоединить к любому заземлителю. Для защиты от заноса высоких потенциалов внешние металлические конструкции и коммуникации необходимо:

1. на вводе в защищаемое здание или сооружение присоединить к заземлителю с сопротивлением не более 10 Ом;
2. такое присоединение допускается осуществлять к заземлителю защиты от прямых ударов молнии; на ближайшей к сооружению опоре присоединить к заземлителю с сопротивлением не более 10 Ом;
3. вдоль трассы эстакады через каждые 250-300 м присоединять к заземлителям с импульсным сопротивлением не более 50 Ом.

Ввод в здание электросетей напряжением до 1000 В, сетей телефона, радио, сигнализации и т.п. должен осуществляться только кабелем или подземной кабельной вставкой длиной не менее 50 м. Металлические броня и оболочка кабелей должны быть присоединены у ввода в сооружение к защитному заземлению электрооборудования здания.
В месте перехода воздушной линии в кабель металлическая броня и оболочка кабеля, а также штыри или крючья изоляторов линии должны быть присоединены к специальному заземлителю с сопротивлением растеканию тока не более 10 Ом, Кроме ТОГО, В месте перехода между жилами кабеля и его металлической оболочкой должна предусматриваться установка закрытого воздушного пространства.

Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты

Общественные, жилые и производственные сооружения и здания, в соответствии с их назначением и интенсивностью грозовой деятельности на территории их расположения, должны иметь молниезащиту согласно категориям устройства молниезащиты.

• Сооружения и здания I и II категории необходимо защищать посредством подземных и наземных металлических коммуникаций от заноса высоких потенциалов, прямых ударов молнии, а также электромагнитной и электростатической индукции.
• Сооружения и здания III категории следует защищать через подземные коммуникации из металла от заноса высоких потенциалов, а также прямых ударов молнии.
• Установки класса П-III с корпусами из синтетических или железобетонных материалов должны быть защищены от электростатической индукции.
• Сооружения и здания, совмещающие в себе несколько помещений I и II или III класса, подлежат защите согласно требованиям защиты по I категории. Но в том случае, если объем помещений в одноэтажных зданиях, которые нуждаются в защите по I категории, составляет < 30 % от общего объема здания, а в многоэтажных – < 30 % от помещений верхнего этажа, то молниезащита может быть проведена по II категории. Требующие защиты I класса наземные и подземные внутрицеховые коммуникации подсоединяются к расположенному за пределами этих помещений протяженному заземлителю с сопротивлением растеканию тока промышленной частоты не больше 10 Ом.
• Сооружения и здания, совмещающие в себе помещения II и III категорий, подлежат организации данной системы согласно требованиям для II категории. В случаях, когда объем помещений II класса в одноэтажных зданиях составляет < 30 % от общего объема объекта, а в многоэтажных – < 30 % от помещений, располагающихся на верхнем этаже, молниезащита здания может проводиться по III категории. Требующие защиты II категории наземные и подземные внутрицеховые коммуникации необходимо подсоединять к внутрицеховому заземлителю с сопротивлением растеканию тока промышленной частоты не больше 10 Ом. Данное требование также должно выполняться в помещениях II класса, если остальная часть здания не имеет молниезащиты.
• При наличии дыхательных или газоотводных труб для свободного отвода газов взрывоопасной концентрации в атмосферу на сооружениях или зданиях I и II класса, а также на емкостях или установках категории В-1г пространство над обрезом труб, которое ограничено полушарием радиусом 5 м, должно входить в зону защиты молниеприемника (независимо от наличия на них огнепреградителей). Для дыхательных и газоотводных труб, оснащенных «гусаками» или колпаками, эта зона может быть иной в случае избыточного давления внутри установки:
  1. < 0,05 кгс/см2 при газах тяжелее воздуха – до 2 м по горизонтали и 1 м по вертикали;
  2. 0,05–0,25 кгс/см2 при газах тяжелее воздуха – до 5 м по горизонтали и 2,5 м по вертикали в стороны от обреза трубы.

Однако при наличии азотного дыхания, выбросе газов невзрывоопасной концентрации из труб, вентиляционных шахт, аварийных и предохранительных клапанов и в трубах с факелами, горящими постоянно или поджигаемыми в момент выброса газов, требование о включении пространства над обрезом труб в зону защиты является необязательным.

типов систем молниезащиты LPS ~ электрическое ноу-хау

В статье « Введение в проектирование систем молнии — часть первая » я перечислил все термины, сокращения и символы, используемые в области молниезащиты и которые будут использоваться в курсе EE-5: Расчет проектирования систем молниезащиты .

Также в статье « Введение в проектирование систем освещения — часть вторая » я ответил на следующие вопросы:

• Что такое молния?
• Какие бывают типы вспышек молнии?
• Какова форма волны молнии?
• Как удары молнии могут повлиять на электрические и / или электронные системы здания?
• Каковы основные эффекты молнии?

Сегодня я расскажу о различных типах систем молниезащиты LPS.

Что такое система молниезащиты LPS? A Система защиты от молний (LPS) это система, которая обеспечивает средства, с помощью которых разряд молнии может проникнуть в или покинуть землю, не проходя через нее и не повредив персонал, электрические оборудование и непроводящие конструкции, такие как здания. Пример системы молниезащиты (LPS) Итак, система молниезащиты не препятствует попаданию молнии; он предоставляет средства для управления это и предотвращает повреждение, обеспечивая путь с низким сопротивлением для разряда энергии молнии. Надежная молниезащита Система LPS должна охватывать как структурную молниезащиту, так и переходные защита от перенапряжения (электронные системы). Проще говоря, структурная Система молниезащиты не может и не будет защищать электронные системы внутри здания от кратковременного повреждения от перенапряжения.

Зачем нужны системы молниезащиты LPS? Молниезащита есть необходим для защиты людей, структур, содержимого внутри конструкций, линий электропередачи и электрического оборудования путем управления различные риски, связанные с термическими, механическими и электрическими опасностями ток молнии.Эти риски можно разделить на следующие категории: Риск для людей (и животные), Риск для конструкций и внутреннее оборудование. 1- Риск для людей (и животные) включают: Прямая вспышка, Ступенчатый потенциал, Сенсорный потенциал, Боковая вспышка, Вторичные эффекты, например: удушье от задымление или травмы в результате пожара, структурные опасности например, падающая кладка от точки удара, небезопасные условия например, попадание воды из проемов в крыше, вызывающее электрические или другие опасности, отказы или неисправности процессов, оборудования и систем безопасности. 2- Риск для конструкций & внутреннее оборудование включает: Пожар и / или взрыв срабатывает жаром от вспышки молнии, точки ее прикрепления или электрического искрение молнии внутри конструкций, Пожар и / или взрыв вызывается омическим нагревом проводов или искрением из-за оплавленных проводников, Проколы кровля конструкции из-за нагрева плазмы в точке удара молнии, Отказ внутреннего электрические и электронные системы, Механическое повреждение включая выбитые материалы на месте удара.

Популярные определения рисков Все токоотводы имеют сопротивление и, что более важно, индуктивность. Во время молнии мигает высокая скорость нарастания тока может вызвать индуктивное повышение напряжения проводник, чтобы достичь величины, при которой существует достаточное напряжение для провод к перекрытию соседнего проводящего и заземленного объекта. Боковой оклад может быть контролируется: Использование ряда параллельные токоотводы для уменьшения тока в каждом Обеспечение расстояние между двумя объектами достаточно, чтобы не сломаться промежуточная среда; или Приклеивание к объекту для устранения разности потенциалов (объект может нести частичную ток молнии) При молнии ток вводится в землю, вокруг возникает большой градиент напряжения. заземляющий электрод по отношению к более удаленной точке. Потенциал касания и шага Этот перепад напряжения испытываемый человеком, преодолевающим расстояние 1 м ступнями без контакт с любым другим заземленным объектом называется ступенчатым потенциалом. Во время близость разряда к заземляющему электроду означает перепад напряжения на этом расстоянии может быть достаточно большим, чтобы привести к летальному исходу, в зависимости от такие обстоятельства, как состояние обуви и т. д., сильный ток может течь через одну голень к другой. Опасность считается сниженным до допустимого уровня, если: Вероятность приближение людей или продолжительность нахождения в пределах 3 м от токоотвода очень низко — решением может быть ограничение доступа к области, Ступенчатый потенциал равен уменьшается за счет использования изоляционного барьера ≥ 5 кОм, например, 50 мм асфальта или 150 мм гравия в пределах 3 м от электрода, Эквипотенциальный правильно используется система заземления, такая как сетчатая система. Сенсорный потенциал есть по той же причине, что и ступенчатый потенциал, но разница напряжений Считается то, что существует между рукой и (обычно) ногами. Риск поражение электрическим током из-за потенциала прикосновения больше, чем для ступенчатого потенциала, так как прохождение тока близко к области сердца. Опасность считается сниженным до допустимого уровня, если: Вероятность приближающихся людей или продолжительность присутствия очень мала, что ограничивает доступ к площадь может быть решением, Натуральный токоотводы используются там, где требуется большой металлический каркас или стальные конструкции. соединенная, Поверхностный слой с сопротивлением ≥ 5 кОм.м изоляционный используется барьер, например 50 мм асфальта или 150 мм гравия, Токоотвод изолированы импульсной изоляцией не менее 100 кВ 1,2 / 50 мкс (ПВХ 3 мм).

Что такое Эффективная молниезащита Система? Эффективный должна быть разработана система молниезащиты, исключающая вышеуказанные риски. к: Перехват молнии вспышка (я.е. создать предпочтительную точку удара), Провести забастовку в безопасное заземление с помощью специально разработанных токоотводов, Рассеять молнию энергия в землю с минимальным повышением потенциала земли, Устранение контуров заземления и опасные потенциальные различия между LPS, структура и внутренние элементы / цепи путем создания низкого импеданса, система эквипотенциального заземления, Защищать оборудование от скачки и переходные процессы на входящих линиях электропередачи для предотвращения повреждения оборудования и дорогостоящие простои при эксплуатации, Защищать оборудование от скачки и переходные процессы на входящих телекоммуникационных и сигнальных линиях до предотвращение повреждения оборудования и дорогостоящих простоев в работе, Не вызывает перегрева или механическое повреждение конструкции, Не вызывает искрения которые могут вызвать пожар или взрыв, Предельный шаг и касание напряжения для контроля риска травм пассажиров.

Типы систем молниезащиты LPS

Типы систем молниезащиты LPS Молниезащита системы для зданий и сооружений можно разделить на три основных типы следующим образом: LPS для защиты зданий и сооружений от прямого удара молнии, LPS для защиты от перенапряжения на подводящих проводниках и проводниках, LPS для защиты против электромагнитного импульса молнии.

Первый: LPS для защиты для зданий и сооружений от прямого удара по молнии Этот тип LPS защищает здание от повреждений прямым ударом молнии, но не предотвращает молния ударила в здание. Этот тип СМЗ может быть разделен на:- Обычная молния система защиты, Молния нестандартная система защиты.

1- Типы Обычная молниезащита Система Обычная система молниезащиты включает (2) различные типы следующим образом: Штанга Франклина LPS, Клетка Франклина / Фарадея LPS.

2- Типы не- Обычная молниезащита Система Обычная система молниезащиты включает: (2) различные типы: 1- Активное влечение LPS, в состав которого входят: Улучшенная одномачтовая система (Blunt Концевые стержни), Ранний стример Эмиссионная система. 2- Активное предотвращение / устранение LPS, в состав которого входят: Система переноса заряда (CTS), Система рассеивающих решеток (DAS).

Примечания к различным типам систем молниезащиты LPS Дизайн каждой системы требуется следующее: Воздушный терминал или устройство для прекращения удара должно быть расположено так, чтобы оно было наивысшей точкой по структуре. Молния система защиты должна быть прочно и постоянно заземлена. Плохо или высоко Сопротивление соединения с землей — основная причина молниеносной системы сбой для каждой из этих систем. Ни одна из этих систем утверждает, что защищает от 100% вероятности удара молнии прибытие вблизи защитной зоны. Необходимо найти компромисс между защитой и экономика.

1- Обычная система молниезащиты

Обычная система молниезащиты Правильно спроектированный обычные системы молниезащиты для наземных сооружений служат чтобы обеспечить точки присоединения молнии и пути для тока молнии, чтобы следовать от точек крепления в землю без ущерба для охраняемая конструкция. Обычная система молниезащиты Такие системы в основном состоит из трех элементов: Воздушные терминалы в соответствующие точки на конструкции для перехвата молнии, Токоотводы к переносят ток молнии от молниеотводов к земле, а Электроды заземления пропустить ток молнии в землю. Три системы компоненты должны быть электрически хорошо соединены. Примечания: Многие национальные и международные стандарты, такие как NFPA 780, описывают обычные молнии систем защиты и эффективность традиционного подхода была хорошо продемонстрировано на практике. Обычный Техника молниезащиты доказала свою эффективность, что подтверждается сравнительная статистика поражения молнией защищенных и незащищенных конструкции. Другие названия для Обычные Система молниезащиты: 1- Пассивные нейтральные системы: Обычный Система молниезащиты обозначена как пассивная нейтральная система, так как воздушный терминал или сами устройства для снятия удара больше не считаются привлекательным или непривлекательным для удара молнии, а затем для окружающих состав.Они располагаются там, где должны быть первыми проводниками в любой путь, по которому удары молнии попадают в конструкцию. 2- Традиционное освещение систем защиты: Обычная система молниезащиты помечена как традиционные системы молниезащиты, поскольку эти системы использовались в промышленности более 200 лет назад.

Типы Обычная система молниезащиты Обычная система молниезащиты включает: (2) различные типы: Штанга Франклина LPS, Клетка Франклина / Фарадея LPS.

Другие названия для этого тип обычного Системы молниезащиты бывают: Прутки с острым концом, Одномачтовая система, Франклин Коун / Защитный Уголок конусный. Штанга Франклина LPS Громоотвод заостренный или аэровокзал или одиночная мачта помогут предотвратить попадание молнии в непосредственной близости, потому что это поможет уменьшить разницу в потенциал между землей и облаком за счет «истечения» заряда и следовательно, снижается вероятность прямого удара. Это громоотвод или аэровокзал или одиночная мачта обеспечат конусообразную зону защиты с углом 45 градусов, образуя круглое основание на земле вокруг здание или часть здания. Многолетний опыт показывает, что путем объединения стержней Франклина, расположенных в критических точках на конструкции с надлежащим токоотводом и системой заземления повреждения из-за молнии можно было значительно уменьшить. Примечание: Эта система обычно ограничивается зданиями высотой менее 20 м.

2- Клетка Франклина / Фарадея LPS Клетка Фарадея — это ограждение крепится к внешней стороне здания из проводов, уложенных на сетке узор для создания внешнего мешка. Если здание стальное, то работа можно сделать значительно проще, так как сам стальной каркас можно использовать как часть клетки, но молниеприемники необходимы, если верхний внешний поверхность крыши не металлическая, а сплошная со стальным каркасом. Принцип клетки Франклина / Фарадея Преимущества клетки Фарадея LPS: Клетка Фарадея, если она разработана правильно, образует электромагнитный экран. Это означает, что будет отсутствие электрических полей внутри клетки, возникающих из-за токов, протекающих на землю на поверхности клетки. Каждый из многочисленных вниз проводники будут заземлены на землю. Сеть молниеприемника может легко сделать достаточно обширным. Это тип защиты который, вероятно, будет самым надежным с точки зрения молниезащиты.

В следующей статье я расскажу о компонентах LPS для традиционной системы молниезащиты . Пожалуйста, продолжайте следить.

Обзор молниезащиты

— Институт молниезащиты

Общая информация по отрасли

Институт молниезащиты — это общенациональная некоммерческая организация, основанная в 1955 году с целью продвижения образования, осведомленности и безопасности в области молниезащиты.Индустрия молниезащиты зародилась в Соединенных Штатах, когда Бенджамин Франклин постулировал, что молния — это электричество, и можно использовать металлический стержень, чтобы отвести молнию от здания. Молния является прямой причиной более 50 смертей и 400 травм ежегодно, и трудно защитить людей на открытых открытых площадках. Прямые удары молнии причиняют ущерб от пожара, превышающий 200 миллионов долларов в год, и страховые компании прямо или косвенно оплачивают претензии на миллиарды долларов, связанные с молнией.Большая часть этих имущественных потерь может быть минимизирована, если не устранена, путем внедрения надлежащей молниезащиты для конструкций. LPI стремится к тому, чтобы современные системы молниезащиты обеспечивали наилучшее качество как материалов, так и методов установки, обеспечивая максимальную безопасность.

Национальная ассоциация противопожарной защиты. (NFPA) публикует документ № 780 под названием Стандарт по установке систем молниезащиты считается национальным руководством по проектированию полных систем молниезащиты в Соединенных Штатах.NFPA опубликовало свой первый документ по молниезащите в 1904 году. Документы NFPA, такие как Национальный электротехнический кодекс (NEC — NFPA 70), Национальный кодекс по топливному газу (NFPA 54) и Единый пожарный кодекс (NFPA 1), разрабатываются комитетом для проверки. принятие новой информации по безопасности по конкретным вопросам, связанным с пожарами.

Стандарт защиты от молний № 780 пересматривается с трехлетним циклом для обновления. NFPA 780 включает молниезащиту для типовых строительных конструкций в четвертой главе как требования к обычным конструкциям.Документ 780 охватывает многие специальные конструкции от хранилищ опасных материалов до лодок и кораблей и открытых сооружений для пикников, а также дает рекомендации по личной безопасности на открытом воздухе. NFPA 780 предоставляет лучшее, что мы знаем сегодня в теории и технологиях, о системах защиты, протестированных опытными профессионалами отрасли в юридически признанном формате.

Тестирование компонентов материалов молниезащиты на заводе перед отправкой для включения в список и маркировки проводится Underwriters Laboratories, Inc.(UL) . Стандарт UL 96 устанавливает минимальные требования к конструкции молниеприемников, кабельных жил, фитингов, соединителей и крепежных деталей, используемых в качественных системах молниезащиты. В UL есть инспекционный персонал, который регулярно посещает производственные предприятия, чтобы проверить соответствие требованиям для дальнейшего использования утвержденных товарных этикеток.

Полевой осмотр завершенных установок молниезащиты также может быть организован UL через подрядчиков по установке, указанных в их программе.UL выпускает продукт «Master Label» для систем, полностью соответствующих их Стандарту UL 96A в течение многих лет. Стандарт 96A основан на общих требованиях NFPA 780, но UL имеет техническую группу по стандартам (STP) для проверки требований к более удобному для проверки формату, что приводит к некоторым различиям. UL также будет проверять на соответствие некоторым другим национально признанным стандартам (например, NFPA 780) для полностью соответствующих систем. Некоторые частичные конструкции могут быть доступны для полевой инспекции в рамках их программы «Письмо с выводами».

Институт молниезащиты (LPI) принимает последнюю редакцию стандарта NFPA 780 в качестве справочного документа для проектирования систем. LPI выступает за использование UL в качестве стороннего органа по проверке компонентов в соответствии с их документами UL 96. LPI публикует этот документ # 175 , основанный на NFPA 780, с дополнительными пояснительными материалами, полезными для установщиков и сотрудников инспекторов.

LPI предоставляет отраслевую программу самоконтрольного тестирования для сертификации участников подмастерьем, мастером-установщиком и дизайнером-инспектором.Люди сдают экзамены, которые включают требования перечисленных выше Стандартов молниезащиты и применение этих принципов к примерам проектирования. Продление членства требуется каждый год, при этом дополнительные экзамены сдают примерно каждые три года при обновлении национальных стандартов. Заключение контрактов со специалистами, прошедшими квалификацию в рамках процесса LPI, обеспечивает дополнительный уровень гарантии качества для первоначальной установки системы и ресурс для будущих проверок и обслуживания существующих систем.

LPI внедрил программу проверки для завершенных установок под названием LPI-IP . LPI-IP предоставляет услуги по сертификации более тщательно и полно, чем любая предыдущая программа проверки от LPI или других, доступных в настоящее время на рынке. Благодаря использованию контрольно-пропускных пунктов, проверок и проверок на месте сертификация системы LPI-IP обеспечивает безопасность с привлечением квалифицированного монтажного персонала и независимых инспекторов. LPI-IP предлагает «Главный сертификат установки» для полных конструкций, «Восстановленный мастер-сертификат установки» для ранее сертифицированных конструкций и «Осмотр ограниченного объема» для частичных систем в определенных контрактах.Это критически важный элемент для специалиста, владельца и страховщика имущества, обеспечивающего проверку качественных установок молниезащиты сторонним независимым источником.

Системы молниезащиты для сооружений, как правило, не являются требованиями национальных строительных норм и правил, хотя стандарты могут быть приняты органом, имеющим юрисдикцию в отношении общего строительства или определенных помещений. Поскольку молниезащита может рассматриваться как вариант, крайне важно, чтобы разработчик, строительный подрядчик и страховщик имущества были знакомы с национальными стандартами для обеспечения наивысшего уровня безопасности. Системы молниезащиты отлично защищают людей от физической опасности, структурных повреждений зданий и отказов внутренних систем и оборудования. Полученная ценность начинается с правильного проектирования, продолжается с помощью методов качественного монтажа и должна включать проверку и сертификацию. Конечная цель — безопасная гавань, безопасность инвестиций и устранение потенциального простоя системы в противовес одному из самых разрушительных природных явлений.

Общая информация о системе

Стандарты США для полных систем молниезащиты включают NFPA 780, UL 96 и 96A и LPI 175 . Эти стандарты основаны на фундаментальном принципе обеспечения разумно прямого металлического пути с низким сопротивлением и низким сопротивлением для прохождения тока молнии, а также принятия мер по предотвращению разрушения, пожара, повреждения, смерти или травмы, когда ток течет с крыши. уровни ниже класса.Стандарты представляют собой консенсус властей в отношении основных требований к конструкции и характеристикам квалифицированных конструкций и продуктов. Ожидается, что полная система защиты, основанная на принципах надежной инженерии, исследованиях, протоколах испытаний и полевом опыте, обеспечит безопасность людей и конструкций от молнии и ее побочных эффектов. Стандарты постоянно пересматриваются в отношении новых продуктов, строительных технологий и подтвержденных научных разработок, направленных на устранение опасности молнии.Хотя материальные компоненты могут казаться очень похожими, конфигурация общей конструкции системы за последние 25 лет кардинально изменилась, чтобы отразить современный образ жизни.

Есть пять элементов , которые должны быть на месте для обеспечения эффективной системы молниезащиты. Устройства защиты от ударов должны быть пригодны для прямого попадания молнии и должны иметь рисунок, чтобы принимать удары до того, как они достигнут изоляционных строительных материалов. Кабельные проводники направляют ток молнии через конструкцию без повреждений между заглушками наверху и системой заземляющих электродов внизу.Система заземляющих электродов ниже класса должна эффективно перемещать молнию к ее конечному пункту назначения вдали от конструкции и ее содержимого. Соединение или соединение системы молниезащиты с другими внутренними заземленными металлическими системами должно быть выполнено таким образом, чтобы исключить возможность попадания молнии в боковую вспышку изнутри. Наконец, устройства защиты от перенапряжения должны быть установлены на каждом служебном входе, чтобы остановить проникновение молнии от инженерных сетей и дополнительно уравнять потенциал между заземленными системами во время грозовых разрядов.Если эти элементы правильно идентифицированы на стадии проектирования, включены в аккуратную рабочую установку и в здании не происходит никаких изменений, система защитит от повреждений молнией. Элементы этой системы пассивного заземления всегда выполняют аналогичную функцию, но общая конструкция индивидуальна для каждой конкретной конструкции.

Компоненты молниезащиты изготовлены из материалов , устойчивых к коррозии, и они должны быть защищены от ускоренного износа.Многие компоненты системы будут подвергаться воздействию атмосферы и климата. Комбинации материалов, образующих электролитические пары в присутствии влаги, не должны использоваться. Компоненты токоведущей системы должны обладать высокой проводимостью. Преобладающие почвенные условия на площадке будут влиять на компоненты подземной системы. Срок службы системы и цикл обслуживания / замены зависят от выбора материала и местных условий. Системные материалы должны быть согласованы с используемыми конструкционными материалами, включая облицовки, колпачки, кожухи вентиляторов, различные кровельные системы, чтобы поддерживать влагозащитную оболочку в течение предполагаемого срока службы здания.

Медь, медные сплавы (включая латунь и бронзу) и алюминий являются основными материалами компонентов системы. Они служат наилучшим сочетанием функций для переноса тока и защиты от атмосферных воздействий. Поскольку алюминиевые материалы имеют немного меньшую токонесущую способность и механическую прочность, чем изделия из меди аналогичного размера, перечисленные и маркированные материалы для молниезащиты включают детали большего физического размера. Например, чтобы считаться эквивалентным, воздушный терминал минимального размера будет иметь диаметр ½ дюйма в алюминии по сравнению с диаметром 3/8 дюйма в меди.

Вода, стекающая с меди, окисляет алюминий и гальванизированные поверхности, поэтому при согласовании конструкции системы необходимо учитывать гальванические аспекты для устранения возможных проблем при установке. Квалифицированные биметаллические фитинги используются для согласования компонентов системы для необходимых переходов от алюминия к меди. Сюда могут входить перечисленные продукты для этой цели или, в некоторых случаях, компоненты из нержавеющей стали. Алюминий никогда не контактирует с землей или почвой. Алюминий никогда не должен контактировать с лакокрасочными покрытиями на щелочной основе или встраиваться непосредственно в бетон.

Если какое-либо изделие подвергается необычному механическому повреждению или смещению, оно может быть защищено молдингом или покрытием, но необходимо проявлять осторожность, чтобы заглушки и другие монтируемые на крыше компоненты могли выполнять свою функцию при приемке навесного оборудования. Компоненты молниезащиты под ударными клеммами могут быть скрыты внутри здания ниже уровня крыши во время строительства или когда они доступны. Скорость тока молнии и разделение потока между несколькими путями не позволят компонентам нагреться до любой мгновенной температуры возгорания, опасной для типичных строительных материалов.Включение системы в конструкцию позволяет соединять структурный металлический каркас и внутренние заземленные системы и обеспечивает защиту от проблем смещения и обслуживания, которые полезны для продления срока службы системы.

Материалы, подходящие для использования в системах молниезащиты, внесены в список , помечены и протестированы в соответствии со стандартом UL 96. Конструкция проводника включает максимальное увеличение площади поверхности для переноса молнии и гибкость конфигурации для выполнения изгибов и поворотов, необходимых при установке.Основания аэровокзала эффективно передают удар от оконечного устройства к проводнику кабеля и надежно крепятся к различным поверхностям здания в суровых погодных условиях. Фитинги для сращивания должны поддерживать контакт с проводниками, длина которых должна быть достаточной для передачи тока и погодных условий в открытой среде. Заземляющие электроды должны обеспечивать надлежащий контакт с землей для рассеивания заряда и удовлетворять требованиям по пригодности для жизненного цикла в различных составах почвы. Размеры скрепляющих устройств позволяют обеспечить надлежащее соединение систем для выравнивания потенциалов по всей конструкции.Устройства защиты от импульсных перенапряжений соответствуют требованиям более высоких уровней тока для удовлетворения потребностей, связанных с молниеприемниками.

Прекращение забастовки

Ударные устройства выполняют функцию системы по подключению прямых молниеотводов. Они представляют собой зонтик от проникновения молнии в непроводящие строительные материалы для защиты от пожара или взрыва. Любое металлическое тело толщиной 3/16 дюйма или более, выступающее над конструкцией, выдержит удар молнии, не прожигая.Поэтому в некоторых случаях строительные элементы могут быть включены в качестве прекращения забастовки. Высокие мачты или подвесные заземляющие провода, аналогичные средствам защиты линии электропередачи, могут служить в качестве защиты от удара. В большинстве случаев, однако, небольшие молниеприемники специального назначения составляют большинство систем защиты от ударов. Эти ненавязчивые компоненты предпочтительны из-за простоты монтажа и эстетических соображений, и их можно скоординировать в наиболее эффективную конфигурацию для всех типичных строительных конструкций.

Окружающая нас атмосфера электрически заряжена, но свободный воздух поддерживает относительно сбалансированное распределение ионов. Когда мы поднимаем в воздух здание, дерево или даже человека, в меньшей степени, мы меняем этот электрический баланс. Электрическое поле накапливается, чтобы изменить точки в геометрии наземных объектов. Такие элементы, как гребни и особенно концы гребней, края зданий с плоской крышей и даже больше, углы становятся точками накопления ионов, которые увеличивают восприимчивость к ударам молнии.Надлежащая система устройств защиты от ударов учитывает эти реалии за счет использования молний в настроенной схеме, разработанной для использования точек естественного накопления ионов в здании для втягивания молнии в систему защиты. Чем выше конструкция и чем серьезнее плоские изменения (например, от вертикальной стены до горизонтальной плоской крыши), тем больше возможностей для крепления на этих критических стыках. Более чем столетняя практика доказала, что разработка системы молний , выступающей всего на 10 дюймов выше этих структурных точек упора и вдоль гребней и краев, обеспечивает перехват примерно 95% зарегистрированных молний, ​​включая большинство жестокий.Некоторые удары молнии с меньшим потенциалом теоретически могут возникать на плоских плоскостях вдали от устройств защиты от ударов, разработанных в соответствии со стандартами, но последствия находятся в приемлемых пределах для обычного строительства. Учитывая более низкий уровень энергии, необходимый для байпаса, другие компоненты структурного заземления, включенные в полную систему молниезащиты, и случайную вероятность соединения с компонентом системы в любом случае, этот метод защиты здания считается наиболее эффективным.

Защита самых высоких и выступающих элементов здания с помощью устройств защиты от удара в зависимости от геометрии здания также обеспечивает некоторый уровень защиты для нижних выступов конструкции или элементов, находящихся в «тени» полностью защищенных зон на более высоких уровнях. Зона защиты существует от любого устройства для защиты от вертикальных ударов и более того от вертикального полностью защищенного уровня здания. Зона защиты описана в Стандартах молниезащиты с использованием сферической модели с радиусом 150 футов (46 метров) для идентификации объектов, находящихся под защитой более высоких элементов системы, или расширения зданий на расстояния, требующие дополнительной защиты с помощью дополнительных ударных клемм.Это похоже на катание мяча диаметром 300 футов (92 метра) с высоты по зданию, а затем по зданию на противоположный уровень во всех мыслимых направлениях. Если мяч касается изолированного строительного материала, то добавляется дополнительная ударная клемма. Зоны, поддерживаемые ударными клеммами, ударными клеммами и уклонами, а также вертикальные стены, тогда находятся под защитой правильно спроектированных элементов системы. Эта геометрическая модель для защиты целых конструкций основана на последнем этапе процесса присоединения молнии и снова покрывает более 90% возможных ударов.На более ответственных конструкциях, таких как те, которые содержат взрывчатые вещества или легковоспламеняющиеся жидкости и пары, модель уменьшается до сферы радиусом 100 футов (30 метров), которая покрывает более 98% зарегистрированных ударов молний.

Система защиты от ударов защищает конструкцию от ударов молнии, обеспечивая предпочтительные точки крепления. В большинстве случаев предпочтительнее использовать медные или алюминиевые молниеотводы из-за их проводимости и устойчивости к погодным условиям.Квалифицированные выступающие металлические строительные элементы также могут выполнять эту функцию. В особых обстоятельствах, когда нельзя допустить проникновения молнии, использование высоких мачт и воздушных заземляющих проводов, используемых в модели с уменьшенной зоной, может обеспечить дополнительную защиту. Защита таких вещей, как стандарты освещения или деревья, может обеспечить некоторую защиту области на основе модели зоны. Конструктивная конфигурация ударной нагрузки — это первый ключевой элемент в обеспечении полной системы молниезащиты.

Проводники

Система проводников Компонент полной молниезащиты включает в себя кабели основных размеров, конструкционную сталь здания, а также соединительные или соединительные провода с внутренними заземленными системами здания.Основные проводники выполняют токопроводящую функцию от устройств защиты от удара до системы заземления. Основные кабели изготовлены из меди или алюминия с высокой проводимостью, которые хорошо работают во внешних условиях. Молния ищет путь к земле, поэтому даже при использовании очень проводящих материалов кабели должны прокладываться горизонтально или вниз. Это похоже на концепцию самотечного потока воды на наклонных плоских участках в водосточные желоба или в водосточных желобах в водосточные системы.Кабели необходимо прокладывать, используя длинные плавные изгибы не менее 90 градусов. Молния создает значительную механическую нагрузку на кабели, в результате чего могут быть повреждены острые изгибы или углы, а в худшем случае молния может перекинуться через дугу. Эту механическую силу можно сравнить с отправкой воды под давлением через пожарный шланг — проводник будет пытаться выпрямиться, вызывая опасность повреждения стыковых фитингов, креплений или самого проводника.

Медные и алюминиевые жилы основных кабелей для молниезащиты разработаны по стандарту гладкого переплетения или канатной свивки с использованием отдельных проводов меньшего сечения.Такая конструкция обеспечивает максимальную площадь поверхности на единицу веса проводника для размещения молнии, которая быстро распространяется по поверхности. Эта конструкция также позволяет упростить изгиб и формирование системы проводников вдоль, вокруг и над элементами конструкции здания. Открытые проводники крепятся с максимальным интервалом в три фута, чтобы удерживать систему на месте от ветра и непогоды. Все устройства защиты от удара должны быть подключены к проводникам с минимальным количеством проводов или двух путей к системе заземления.Устройства защиты от ударов, покрывающие различные области конструкции, должны быть соединены между собой для образования единой системы либо посредством проводников на крыше, либо через токоотводы, либо путем соединения элементов системы заземления для разных уровней или выступов крыши. Жилы молниеотводов могут быть скрыты под или внутри конструкции — на чердаках и в стенах, или в бетонных насыпях — потому что скорость молнии снижает возможность нагрева проводников до температуры искрового воспламенения строительных материалов, намного ниже опасного уровня.

Нисходящие провода или токоотводы — это элементы системы основных проводов, которые обычно переносят молнию от системы уровня крыши в систему заземления. Это может быть кабельный провод или сплошной стальной каркас , соответствующий требованиям стандарта , толщиной 3/16 дюйма или больше, или их комбинация. Арматурная сталь или арматура неприемлемы в качестве замены проводника кабеля, но каждый нисходящий вывод кабеля должен быть прикреплен к несущему каркасу вверху и внизу каждого вертикального участка.Все устройства защиты от ударов должны иметь как минимум два пути к земле, чтобы разделить молнию по нескольким путям, поэтому в самом маленьком здании должно быть минимум два нисходящих вывода. Нисходящие линии для больших зданий могут быть рассчитаны со средними интервалами 100 футов для площади периметра здания, хотя системные компоненты для специальных элементов конструкции здания могут потребовать дополнительных токоотводов для удовлетворения требований к нескольким путям. Важно рассчитать площадь защищаемого периметра, чтобы получить правильное распределение нисходящих водопроводов для коньковых крыш, которые включают в себя заделки от ударов только вдоль вершины.

Обеспечение множественных путей для тока молнии имеет большое преимущество в снижении общей энергии на любом проводнике. Это влияет не только на размер проводника, но и удерживает молнию на указанных путях, чтобы свести к минимуму боковой проблесковый разряд во внутренние системы и уменьшить потенциальные проблемы внутренней индукции. Стандарты молниезащиты требуют минимального количества по периметру, но большее количество путей может быть очень полезным для обеспечения клетки защиты для оборудования и людей внутри.Тот факт, что стальная рама создает наибольшее количество квалифицированных вертикальных путей, соединенных горизонтально на многоуровневых структурах, делает его использование в качестве нисходящих проводов предпочтительным для обеспечения улучшенной защиты от проникновения побочного эффекта молнии. Несмотря на то, что кабельные жилы требуются для спускных труб в бетонных конструкциях, необходимое соединение арматуры помогает создать аналогичную сеть защиты в проектах высотного строительства.

Заземление

Правильно выполненные заземляющие соединения необходимы для эффективного функционирования системы молниезащиты, так как они служат для распределения молнии по земле.Это не означает, что сопротивление заземляющего соединения должно быть низким, а скорее, что распределение металла в земле или на ее поверхности в крайних случаях должно быть таким, чтобы обеспечить рассеивание разряда молнии без причинения ущерба.

Низкое сопротивление желательно, но не обязательно, что может быть продемонстрировано крайними случаями, с одной стороны, здания, покоящегося во влажной глинистой почве, а с другой стороны, здания, стоящего на голом камне. В первом случае, если грунт имеет нормальное удельное сопротивление, сопротивление надлежащего заземляющего электрода должно быть менее 50 Ом, и два таких соединения с землей на небольшом прямоугольном здании опытным путем были признаны достаточными.В этих благоприятных условиях просто обеспечить адекватные средства для рассеивания энергии вспышки без возможности серьезного повреждения. Во втором случае было бы невозможно выполнить хорошее заземление в обычном смысле этого слова, потому что большинство видов горных пород являются изолирующими или, по крайней мере, обладают высоким удельным сопротивлением; следовательно, чтобы получить эффективную основу, необходимы более сложные средства. Наиболее эффективные системы включают разветвленную сеть проводов , проложенную на поверхности скалы, окружающей здание, к которой подключены токоотводы.Сопротивление между таким устройством и землей может быть высоким, но в то же время распределение потенциала вокруг здания по существу такое же, как если бы оно покоилось на проводящей земле, и результирующий защитный эффект также по существу такой же. Система заземляющих электродов для защиты от молний служит для отвода молнии в любой слой почвы и отвода ее от конструкции.

Сеть заземляющих электродов

A будет определяться в основном опытом и суждением лица, планирующего установку, с должным учетом минимальных требований Стандартов, которые предназначены для охвата обычных случаев, которые могут возникнуть, соблюдая Имейте в виду, что, как правило, чем шире доступный металл под землей, тем эффективнее система заземления.Схема заземления зависит от характера почвы: от одиночных заземляющих стержней, когда почва глубокая, до использования нескольких электродов, заземляющих пластин, радиальных проводов или подземных проводных сетей, где почва неглубокая, сухая или с плохой проводимостью. Каждый нисходящий кабель должен заканчиваться соединением заземляющего электрода, предназначенным для системы молниезащиты. Электроды или электроды системы связи не должны использоваться вместо электродов заземления молнии. Конечный продукт должен включать соединение отдельных заземляющих электродов разных систем.

По возможности, заземляющие электроды должны быть подключены снаружи к фундаментной стене или достаточно далеко, чтобы избежать заглубленных опор, заглушек труб и т. Д. Заземляющие электроды следует устанавливать ниже линии замерзания, где это возможно. Материалы, используемые для заземляющих электродов, должны подходить к любому щелочному или кислотному составу почв для длительного срока службы.

Во время разряда молнии по системе проводников заземляющие электроды следует рассматривать как точки, через которые протекает сильный ток между системой защиты от удара молнии и землей вокруг конструкции.Следовательно, размещение с целью отвода потока тока от конструкции наиболее выгодным образом является важным. Это будет реализовано путем размещения заземляющих устройств на внешних оконечностях, таких как углы и внешние стены конструкции, и избегая, насколько это возможно, протекания тока под зданием. В некоторых случаях, особенно когда речь идет о пристройках к существующему зданию, может возникнуть необходимость разместить отводы и заземление внутри и под конструкцией.

Заземляющий контур , окружающий конструкцию, соединяющую все нисходящие кабели в их основании и / или заземляющие электродные устройства, является лучшим способом выравнивания потенциала для всей системы молниезащиты. Всегда можно иметь разные значения сопротивления заземляющих электродов даже на одной и той же конструкции.

Поскольку разделение молнии по нескольким путям начинается в точке завершения удара и проходит через систему проводников к земле, разные значения сопротивления электродов могут нарушить эту функцию.Контур заземления решает эту потенциальную проблему и обеспечивает разветвленную сеть проводов для улучшения системы заземления. Контур заземления требуется для каждой конструкции , превышающей 60 футов в высоту. Если соединительный контур нельзя установить в земле, его можно разместить внутри конструкции, чтобы выполнить это требование. Этот контур уровня земли также обеспечивает соединение с другими заземленными системами здания.

Все заземляющие средства в конструкции или на ней должны быть соединены между собой для обеспечения общего потенциала заземления с использованием молниеотвода основного размера.Это включает в себя систему заземляющих электродов молниезащиты, заземление системы электрических, коммуникационных и антенн наряду с металлическими трубопроводами. Системы , входящие в конструкцию, такие как линии воды, газа и сжиженного нефтяного газа, металлические трубопроводы и т.д. сторона счетчика, чтобы избежать выхода из строя катодной защиты линий обслуживания. Если все эти системы подключены к непрерывной металлической системе водопровода, требуется только одно соединение между заземлением молниезащиты и водопроводом.Системное соединение может быть выполнено в нескольких точках возле входов в конструкции для систем, или может использоваться одно жесткое соединение на шине заземления. Приведение всех заземленных систем здания к одному и тому же потенциалу на определенном уровне — это первый шаг к защите внутренних компонентов и людей от молнии. Он начинает процесс склеивания против боковых ударов от компонентов системы к внутренним системам здания.

Выравнивание потенциалов (соединение)

Основные токоведущие компоненты системы молниезащиты были описаны в их самой ранней форме Бенджамином Франклином.Современные методы изготовления компонентов и конструкции, включающие систему в конструкции и внутри нее, изменили внешний вид системы, но философия, лежащая в основе прекращения удара, проводимости и заземления, остается аналогичной — принять молнию и отправить ее на землю. Наиболее существенные изменения в конструкции системы молниезащиты происходят из-за адаптации того, как мы строим и оснащаем современное здание, или того, что мы могли бы назвать «фактором внутренней сантехники». Современное здание включает в себя металлические трубопроводы, такие как водопровод, канализация и газовые системы, а также схемы для электрических и коммуникационных систем, которые обеспечивают внутренние пути для молнии, чтобы повредить компоненты и приблизить людей к опасности.

В начале удара молнии в систему может произойти немедленное повышение до 1 000 000 вольт на основных компонентах, переходящее к 0 вольт на земле. Любая другая независимо заземленная система здания в непосредственной близости от компонентов молниезащиты будет иметь напряжение 0 вольт, поэтому естественная тенденция состоит в том, что некоторые или все молнии покидают нашу токоведущую систему и мигают на альтернативный путь заземления. Если расстояние между потенциальными путями достаточно мало, дуга или боковая вспышка могут возникать через воздух или строительные материалы, что создает опасность возгорания или взрыва.

Поскольку внутренние заземленные системы здания пронизывают конструкцию, этот потенциал существует на уровне крыши, на стенах здания или в них и даже потенциально ниже уровня земли. Молния распространяется от заземляющих электродов системы у поверхности земли и может возвращаться по металлическим трубам или другим основаниям обратно в здание. Альтернативные пути от внутренней заземленной схемы не предназначены для проведения тока молнии (опасность возгорания), а соединения в металлических трубах не предназначены для использования в качестве токонесущих устройств, приводящих к тепловой деформации или ударам.Оборудование внутри сооружений, от раковины, подключенной как к водопроводной, так и к канализационной линиям, до персонального компьютера, подключенного как к электросети, так и к телефонным или антенным цепям, становится дополнительными точками для дугового разряда молнии между независимо заземленными системами , создавая значительные разрушения.

Полная система молниезащиты решает эту проблему посредством соединения или соединения металлических систем здания с системой молниезащиты для создания общего потенциала общего заземления .Когда заземленные системы соединены вместе, у молнии нет причин покинуть наш проектный путь прохождения тока, потому что не существует произвольной дуги по точкам. Требуется соединить каждую заземленную систему здания и систему непрерывных металлических трубопроводов с системой заземляющих электродов молниезащиты вблизи уровня земли. Низкопрофильные конструкции могут нуждаться во взаимном соединении систем только около уровня крыши, когда они находятся в непосредственной близости от компонентов системы молниезащиты.По мере того, как конструкции становятся выше, возникает потребность в соединении верхней части вертикального расширения каждой внутренней заземленной системы с системой крыши с молниезащитой. Наконец, в многоэтажном строительстве системы заземления здания соединяются между собой на уровне земли, на уровне крыши и на промежуточных уровнях, чтобы обеспечить достаточное выравнивание потенциалов между длинными проводниками во избежание возникновения дуги.

Внутренняя дуга между заземленными системами также зависит от того, сколько путей у нас есть от системы молниезащиты на крыше до системы заземления.Чем больше путей, тем больше мы разделяем молнию на сегменты с более низким напряжением, тем меньше вероятность возникновения дуги через любую среду и альтернативные системы. Включение стальной надстройки в систему молниезащиты обеспечивает колонны, балки и промежуточные соединения для максимального разделения молнии и, таким образом, минимизации разницы потенциальных проблем внутри. Стандарты требуют, чтобы кабельные нисходящие провода соединялись с арматурной сталью (арматурой) в литых колоннах вверху и внизу каждого участка, создавая аналогичный эффект, хотя эта механическая структурная система не считается пригодной для проведения тока молнии сама по себе.Арматурная сталь, заземленные внутренние системы и молниезащита также должны быть соединены между собой с интервалом в 200 футов по вертикали, чтобы обеспечить выравнивание потенциалов.

Соединение вместе заземленных систем обычно выполняется с помощью более мелких фитингов и кабелей или проводов , проложенных на крышах конструкций. Соединение для выравнивания потенциалов — это не то же самое, что обеспечение пропускной способности по току. Однако во многих случаях проще использовать полноразмерные компоненты системы, поскольку в конструкции они размещаются близко к желаемым точкам соединения.Когда мы склеиваем внутри конструкции или ниже уровня, более типичным является использование полноразмерных компонентов, главным образом для большей механической прочности в соответствии с реалиями строительства.

Расширение системы молниезащиты за счет включения системы заземления Соединение для любой конструкции является критическим элементом, основанным на индивидуальном проектировании здания для проживания и процессов, характерных для его предполагаемого использования.

Защита от перенапряжения

Системы молниезащиты спроектированы в первую очередь как системы противопожарной защиты — чтобы предотвратить возгорание здания и потерю людей и оборудования внутри.Внесение металлических элементов в конструкцию обеспечивает пути, по которым молнии будут следовать из внешней среды и создавать опасности внутри. Мы связываем или соединяем заземления и трубы с системой молниезащиты, чтобы частично избежать этой проблемы. Следующим шагом является обеспечение защиты цепей, связанных с электрическими линиями, линиями связи и / или данных, которые могут передавать молнию в конструкцию. Самые серьезные проблемы связаны с инженерными коммуникациями , которые представляют собой разветвленные системы, установленные на столбах или заглубленные, которые могут передавать дополнительные непрямые удары в здание.Полная система молниезащиты в соответствии со стандартами включает устройства защиты от перенапряжения на каждом входе служебных проводов здания, независимо от того, являются ли они коммунальными или, возможно, монтируются в конструкции, как антенная система.

Устройства защиты от перенапряжения для входов в здание предназначены для «плавания» по линии, обнаружения проблем с перенапряжением и передачи избыточной энергии непосредственно на землю. УЗИП, предназначенные для грозовых перенапряжений, должны быстро реагировать на появление резко возрастающей формы волны и быть в состоянии поддерживать соединение с землей во время сильного перенапряжения, а затем возвращаться к своей роли мониторинга.Большинство устройств имеют два или более внутренних элемента для выполнения этой задачи и реагируют примерно на 150% от стандартного рабочего напряжения системы. Элементы SPD можно рассматривать как самопожертвованные и они могут со временем сгореть, защищая от множества небольших скачков (например, стандартных коммутационных скачков при передаче энергии) или нескольких массивных скачков, таких как прямые молнии. Поэтому важно, чтобы SPD был доступен для просмотра или имел световые индикаторы или другие идентификаторы, чтобы знать, что ваша защита работает, как задумано.Поскольку служебные входы для различных систем работают при разном напряжении, компоненты SPD должны иметь индивидуальный размер для каждой системы и обычно упаковываются индивидуально для выполнения определенных функций, но если службы входят в подсобное помещение для распределения по всему зданию в общей зоне, одно SPD может быть спроектированным так, чтобы выполнять несколько функций в одном корпусе. Поскольку добавление длины пути заземления служит только для замедления времени реакции компонентов SPD, устройство SPD следует подключать как можно напрямую к системе заземления всегда с минимальной длиной провода.

Правильно установленные устройства защиты от перенапряжения на всех входах на фидерах проводников цепи защищают массивный вход молнии в конструкцию, сохраняя проводку от возгорания и в целом защищая такие объекты, как большие двигатели, осветительные приборы и другое надежное оборудование. Это конкретное требование Стандартов — защищать здание от разрушения. Внутри каждой современной структуры у нас есть множество устройств, которые работают при низком напряжении, включая печатные платы, действительно не предназначенные для работы на уровне пропускания 150%, только для SPD.

Также возможны индукционные эффекты для внутренней проводки и оборудования даже с хорошо спроектированной системой молниезащиты. Ток мощного прямого удара молнии в конструкцию создает магнитное поле, исходящее от проводников, поэтому в любой ближайшей альтернативной цепи может возникать некоторое добавленное напряжение из-за индукции. Хотя только в Стандартах по молниезащите и Национальном электротехническом кодексе защита от перенапряжения на внутреннем оборудовании рассматривается как дополнительная, это может быть критически важной потребностью в защите для владельца.Защита аудио / видео компонентов, систем связи, компьютерного оборудования и / или технологического оборудования может иметь большое значение для качества предприятия, непрерывности бизнеса без перерывов и физической защиты пользователей оборудования. УЗИП, установленные на используемом оборудовании, должны обеспечивать защиту всех цепей, питающих устройство, чтобы обеспечить общую точку заземления. Поскольку системы утилизационного оборудования, как правило, специфичны для объекта, обычно требуется индивидуальная оценка для определения рентабельных решений.

Когда устройства защиты от перенапряжения посылают энергию в систему заземления, это мгновенное соединение всех систем проводки обеспечивает выравнивание потенциалов для этих металлических систем, так же как соединение между компонентами системы молниезащиты и альтернативным заземлением системы здания обеспечивает общее соединение. Достижения в области технологий продолжают изменять среду структур, в которых мы живем, работаем и развлекаемся. Применение SPD вместе с токоведущими компонентами и соединением заземленных систем здания обеспечивает полный пакет для полной системы молниезащиты для защиты конструкции, людей и оборудования внутри.

Осмотр и обслуживание

Открытые компоненты системы молниезащиты — это медь, алюминий или другой металл, предназначенный для проведения тока, обеспечения контактных соединений и сохранения работоспособности в открытой погодной среде. Как и в случае с любым другим строительным элементом, изготовленным из аналогичных материалов, окисление или коррозия компонентов не ожидается при нормальных условиях в течение продолжительного периода времени или обычного «срока службы» конструкции .Компоненты системы, скрытые внутри конструкции между крышей и перекрытием, защищены от атмосферных воздействий и неправильного обращения. Система заземляющих электродов может быть защищена от атмосферных воздействий погодных условий, но подвержена потенциальной деградации из-за состава почвы и влаги. Можно ожидать, что правильная первоначальная установка обеспечит защиту навсегда или, по крайней мере, в течение разумного срока службы конкретного здания.

Существуют дополнительные реалии строительства, использования нами зданий и даже неизвестные в местных условиях, которые требуют рассмотрения обслуживания для системы молниезащиты.Пассивную систему заземления, такую ​​как молниезащита, нелегко оценить неспециалистам — вы не можете щелкнуть выключателем или включить кран, чтобы проверить, находится ли он в рабочем состоянии.

Бывают очевидные моменты, когда изменения в структуре вызывают потребность в обслуживании или расширении исходной системы. Замена кровли здания, внесение дополнений в конструкцию здания или добавление вентиляционных труб или антенн для новых внутренних процессов — очевидные области, требующие пересмотра и обработки.Не так очевидно, но, как сообщается, главной причиной для обязательной проверки систем является привычка рабочих из других профессий удалять и не переустанавливать компоненты системы, потому что они не понимают важности общей конструкции системы молниезащиты . Также возможно, что соседний технологический стек будет выделять вещество, переносимое ветром к компонентам вашей системы, которое разрушает материалы намного быстрее, чем ожидалось. Все эти элементы требуют периодических проверок и технического обслуживания, чтобы гарантировать работоспособность системы в условиях удара молнии, но, безусловно, это может быть проигнорировано с серьезными непредвиденными последствиями.

Программа осмотра и возможного технического обслуживания должна быть реализована, чтобы гарантировать постоянную эффективность системы на конструкции. Визуальный осмотр может выполняться ежегодно с использованием контрольного списка и скромного обучения вашего поставщика молниезащиты, чтобы учесть любой мелкий ремонт, такой как незакрепленная арматура, неправильное крепление, повреждение оголенных кабелей, замена снятого оборудования или повреждение устройств защиты от перенапряжения. Это может сделать обычный специалист по обслуживанию здания или даже владелец здания под руководством.Если специалист по молниезащите не привлекается для каждой ежегодной проверки, то с интервалом в пять лет будет важно проводить «тестовую» проверку с привлечением знающего человека — инспектора или установщика — для более тщательной проверки.

Полная испытательная проверка будет включать визуальные проверки наряду с проверкой целостности для проверки эффективности системы от крыши до уровня и наземные испытания для проверки функции скрытых подземных электродов.Программа обеспечения качества, разработанная для обслуживания вашей системы молниезащиты, устранит неожиданности, которые могут привести к катастрофическим последствиям.

Реализация системы молниезащиты включает в себя искусство, науку, мастерство и технологическую интуицию. Это специализированная отрасль со своими собственными стандартами, разработанными специально для борьбы с великим случайным разрушителем природы. Как и в любом другом начинании, подготовка, обучение и сертификация лиц, участвующих в проектировании, установке и проверке полной системы молниезащиты, определяют высшее качество.Институт молниезащиты фокусирует наши усилия на обучении профессионалов, владельцев, пользователей и широкой общественности безопасной и эффективной молниезащите и предоставляет качественные ресурсы через наше членство для выполнения этой важной услуги для всей строительной отрасли.

Система защиты здания — Руководство по устройству электроустановок

Задача системы защиты здания — защитить его от прямых ударов молнии.

В состав системы входят:

• Устройство захвата: система молниезащиты;
• токоотводы, предназначенные для отвода тока молнии на землю;
• соединенные вместе заземляющие провода типа «гусиная лапка»;
• соединяет все металлические рамы (уравнивание потенциалов) с заземляющими проводами.

Когда ток молнии течет в проводнике, если между ним и заземленными поблизости каркасами возникают разности потенциалов, последние могут вызвать разрушительные пробои.

3 типа молниезащиты

Используются три типа защиты зданий:

Громоотвод (простой стержневой или с системой срабатывания)

Громоотвод представляет собой металлический наконечник захвата, расположенный наверху здания. Он заземлен одним или несколькими проводниками (часто медными полосками) (см. Рис. J12).

Рис. J12 — Молниеотвод (простой стержень или с системой срабатывания)

Громоотвод с натянутыми проводами

Эти провода протягиваются над защищаемой конструкцией.Они используются для защиты специальных сооружений: ракетных стартовых площадок, военного назначения и защиты высоковольтных воздушных линий (см. рис. J13).

Рис. J13 — Натянутые провода

Громоотвод с сетчатой ​​клеткой (клетка Фарадея)

Эта защита включает размещение множества токоотводов / лент симметрично по всему зданию. (см. Рис. J14).

Этот тип системы молниезащиты используется в зданиях с высокой степенью защиты, в которых находятся очень чувствительные объекты, например, компьютерные залы.

Рис. J14 — Сетчатая клетка (клетка Фарадея)

Последствия защиты здания для оборудования электроустановки

50% тока молнии, разряженного системой защиты здания, возвращается обратно в сети заземления электроустановки (см. , рис. J15): повышение потенциала рам очень часто превышает способность выдерживать изоляцию проводников в различные сети (НН, телекоммуникации, видеокабель и др.)).

Кроме того, протекание тока через токоотводы вызывает наведенные перенапряжения в электроустановке.

Как следствие, система защиты здания не защищает электрическую установку: поэтому необходимо предусмотреть систему защиты электрической установки.

Рис. J15 — Постоянный обратный ток молнии

Структурная молниезащита | Мастер молний

ЧЕТВЕРТЫЙ ТИП СИСТЕМЫ

Существует также четвертый тип системы, система задержки стримеров Lightning Master®, также называемая системой аэротерминала задержки стримеров (SRAT).Эта система идентична стержневой системе Франклина по концепции и форме. Единственная разница заключается в точках молнии. В системе SRAT используются заостренные молниеотводы (молниеотводы) для задержки образования грозовых разрядов.

Подъемный провод (вал) молниеприемника оканчивается тупым верхним концом. В этот тупой наконечник вставлено множество рассеивающих электродов с малым радиусом. Эти электроды значительно улучшают рассеивание заряда земли в атмосферу благодаря их небольшому радиусу (остроте).

Прикрепление молнии определяется формированием стримера. Выигрывает тот объект, который испускает лучшую полосу. Эти точки с малым радиусом разрушаются в корону при гораздо более низком потенциале (напряжении), чем у закругленных или даже заостренных обычных молниеотводов, что затрудняет накопление достаточного количества заряда земли для формирования стримера из молниеотвода. Поскольку воздушный терминал быстрее разрушается до состояния короны, он рассеивает заряд в течение более длительного периода времени.

Изображение угла конструкции.Заряд на основании грозового облака притягивает заряд земли, окружающий конструкцию, вверх и на угол конструкции. По мере нарастания интенсивности шторма разность потенциалов между зарядом основания облака и углом конструкции нарастает. Когда разность потенциалов преодолевает диэлектрическое сопротивление (сопротивление) промежуточного воздуха, разность потенциалов выравнивается ударом молнии. Для того чтобы угол конструкции излучал стример, заряд заземления должен накапливаться до уровня, на котором он может образовать зрелый стример.Заряд заземления, вытекающий из точек малого радиуса, препятствует этому накоплению.

В основном режиме SRAT рассеивает заряд заземления, который в противном случае сформировал бы грозозащитную косу, уменьшая вероятность прямого попадания молнии. Если заряд заземления растет слишком быстро или накапливается слишком высоко, рассеивающая способность молниеприемника может быть превышена. В этом случае молниеотвод возвращается к своему вторичному режиму обычного громоотвода. Поскольку SRAT расположен наверху конструкции в соответствии с требованиями как NFPA 780, так и UL 96A, и он уже насыщен косой, составляющей заряд земли, SRAT затем излучает косу, надежно собирая любые удары и передавая их на землю над поверхностью земли. система молниезащиты.

Эффективность и надежность этого подхода была подтверждена многочисленными, опытными и искушенными пользователями за последние 30 с лишним лет, когда эта система была доступна.

СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ ОТРАСЛИ

Воздухораспределители с задержкой стримеров

Lightning Master соответствуют требованиям NFPA 780 и внесены в список UL 96. SRAT обеспечивают зону защиты, точно такую ​​же, как и любой другой молниеотвод, и разработаны и предназначены для использования в качестве компонентов в системе NFPA 780 или UL 96A.Таким образом, завершенная установка имеет право на получение сертификата UL Master Label, золотого стандарта молниезащиты.

В нефтяных месторождениях применяются требования к заземлению Американского института нефти API 545 и API 2003.

ПОЯСНИТЕЛЬНЫЕ МОДЕЛИ И ПРИМЕРЫ

Чтобы объяснить это явление, мы иногда используем один или несколько следующих примеров или моделей. Иногда полезно представить себе, как мы берем защищенную структуру, переворачиваем ее вверх дном и окунаем в сироп.Когда перевернутая структура поднимается из сиропа, сироп имеет тенденцию стекать с внешних краев, углов и любых выступов. Эти точки аналогичны точкам накопления заряда этой конструкции и могут помочь понять, почему в эти точки с наибольшей вероятностью ударит молния. Это также объясняет, почему NFPA 780 и UL 96A размещают молниеотводы в этих местах. Отсюда следует, что SRAT, являющиеся громоотводами, также должны быть установлены в этих местах, чтобы рассеивать заряд и задерживать формирование стримеров из мест, где наиболее вероятно поражение молнией.

При разговоре с инженерами иногда полезно использовать вариант закона Кулона, показывающий, что чем меньше радиус точки, тем больше напряженность электрического поля вокруг нее. Это объясняет больший ток рассеяния от SRAT, чем от обычного молниеотвода.

На выставках мы иногда используем генератор Ван де Граафа, чтобы показать разницу в рассеивании между объектами различной формы. Если автомобильный ключ или обычный молниеотвод может иметь дугу от 1/2 до 1 дюйма или около того до 200 000 вольт Ван де Граафа, Lightning Master SRAT может быть приложен к шару генератора без образования дуги.Мы также используем Ван де Граафа, чтобы показать способность электрического поля индуцировать ток в куске металла. Затем этот кусок металла дугой соединяется с любым другим металлическим предметом, поднесенным к нему, что свидетельствует об общей причине возгорания, особенно на нефтепромысловых объектах.

ОБЩИЕ Заблуждения

SRAT защищает не только себя, позволяя нанести близлежащие удары по защищаемой конструкции. По нашему опыту, это на самом деле больше проблема с обычными громоотводами, чем с молниеотводами Lightning Master с задержкой стримеров.Два показательных примера. Первоначально Lightning Master подвергся воздействию структурной молниезащиты для зданий в больнице для ветеранов в Бэй-Пайнс, Флорида. В крышу здания между громоотводами попала прямая молния. Удар пробил крышу, расплавив кровельный материал. Служба поддержки зданий слышала о Lightning Master и попросила нас посмотреть, сможем ли мы разработать решение их проблемы. В то время Lightning Master обеспечивала молниезащиту в основном для средств вещания и связи.В ответ мы разработали воздушный терминал, использующий технологию задержки стримеров, которая скользит и обжимается на обычном громоотводе. Чтобы получить список UL, мы позже модифицировали продукт, чтобы он больше не скользил, а заменили обычный громоотвод.

Несколько лет спустя в центре обработки данных в Лейк-Мэри, Флорида, была установлена ​​обычная система громоотвода. Эта система была разработана известной и влиятельной инженерной компанией, специализирующейся на разработке обычных систем громоотвода.
Поскольку центр обработки данных считался критически важным, система была спроектирована и установлена ​​с использованием системы с уменьшенным расстоянием между громоотводами для повышения уровня защиты. Через некоторое время после завершения установки в конструкцию был нанесен прямой удар молнии по крыше рядом с обычным громоотводом, но не с ним. После расследования никто не мог объяснить, почему это произошло или как предотвратить повторение этого явления. Установщик оригинальной системы предложил заменить обычные молниеотводы на молниеотводы Lightning Master с задержкой стримеров.Заказчик так и сделал, и с тех пор инцидентов не было.

Нас спросили, как система SRAT может рассеивать миллионы вольт и тысячи ампер удара молнии. В этом нет необходимости. Фактически, только небольшой процент этой энергии необходимо рассеять, чтобы снизить порог излучения стримеров защищаемой конструкции. Как и в случае плотины, сдерживающей водохранилище, нет необходимости осушать весь резервуар, чтобы предотвратить переполнение плотины.Только необходимо слить очень небольшой процент резервуара.

Также нет необходимости разряжать грозовое облако. Система SRAT не влияет на грозовое облако. Он затрагивает только один небольшой участок поверхности земли.

ПРЕИМУЩЕСТВА ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Согласно как NFPA 780, так и UL 96A, определенные проводящие металлические компоненты конструкции могут быть заменены компонентами системы молниезащиты. Промышленный объект обычно состоит из металлических технологических сосудов, поддерживаемых стальными каркасами.Двутавровые балки и рамы, составляющие верхнюю часть конструкций, имеют толщину более 3/16 дюйма. Следовательно, они могут заменить молниеотводы. Горизонтальный и вертикальный каркас также имеет толщину более 3/16 дюйма (или, возможно, 0,064 дюйма), поэтому его можно заменить основной системой и системой токоотвода. Рамы заземляются на систему заземления завода в их основаниях, что соответствует требованиям к заземлению СМЗ. Таким образом, эти конструкции считаются самозащитными согласно стандартам NFPA 780 и UL 96A.Согласно этим стандартам, молниезащита не требуется и нет смысла устанавливать систему громоотвода.

Однако, судя по опыту с поражением молнией, эти растения, очевидно, не обладают самозащитой. Проблема не в огне. Маловероятно, что удар молнии сожжет стальную конструкцию. Эти заводы работают на базе микропроцессорных систем связи и управления и страдают от повреждений, сбоев и отключений во время грозы. Помимо повреждения оборудования, возникают и другие проблемы, начиная от кратковременного прерывания передачи данных и заканчивая аварийным остановом предприятия (ESD).Эти проблемы, как правило, являются результатом воздействия вторичных или электромагнитных импульсов (ЭМИ) прямых или близких ударов молнии. Решение состоит в том, чтобы установить SRAT наверху завода. Используя основания из нержавеющей стали, включенные в список UL, молниеотводы просто прикрепляются к двутавровым балкам или рамам и используют конструкцию установки в качестве проводника и системы заземления. Эффект от системы SRAT двоякий. Во-первых, они действуют как простые статические фитили, подобные фитилям в самолете, для уменьшения статического заряда на конструкциях.Во-вторых, рассеивая заряд заземления, они задерживают формирование стримеров из защищаемой конструкции, тем самым снижая вероятность прямого удара молнии. Нет удара, нет вторичных или ЭМИ эффектов, поэтому меньше урона и время простоя.

Системы молниезащиты — Безопасность и охрана здоровья

Используйте следующий формат для цитирования этой статьи:

Системы молниезащиты. (2014) Практикующее сообщество Farm and Ranch eXtension in Safety and Health (FReSH).Получено с http://articles.extension.org/pages/71216/lightning-protection-systems.

Системы молниезащиты рекомендуются для всех коровников, чтобы снизить риск повреждения от удара молнии. Грозы с участием молний случаются по всей территории Соединенных Штатов, но наиболее распространены в центральных и восточных штатах. Молния — это поток чистой энергии шириной примерно от 1/2 до 3/4 дюйма, окруженный 4 дюймами чрезвычайно горячего воздуха, который ищет путь наименьшего сопротивления между облаками и землей.Сила тока от молнии может быть примерно в 2000 раз больше, чем в обычном доме.

Молния и потенциальный урон

Мощная сила молнии может вызвать возгорание в зданиях, повредить электрическое оборудование и убить людей и домашний скот электрическим током. Как правило, молния попадает в здание, ударяясь о металлический предмет на крыше, напрямую поражая здание, поражая дерево или конструкцию (например, силосную башню), которая приводит к попаданию удара в соседнее здание, или поражая линию электропередачи или провод. забор, который обеспечивает проход в конструкцию.Вы можете защитить свою ферму или постройки ранчо, установив систему молниезащиты, которая будет направлять удар от ваших зданий и безопасно рассеивать удар.

Компоненты системы молниезащиты

(Источник: Penn State Ag Safety & Health)

Система молниезащиты состоит из следующих пяти частей: молниеотводы (молниеотводы), проводники, заземляющие соединения (электроды), заземление и молниеотводы.

Воздушные терминалы. Молниеотводы или молниеотводы — это металлические стержни или трубки, установленные в каждой выступающей высокой точке здания, например, на пике, слуховом окне, флагштоке или резервуаре с водой, для перехвата удара молнии. Сплошные медные стержни должны быть минимум 3/8 дюйма в диаметре, а сплошные алюминиевые стержни — минимум 1/2 дюйма в диаметре. Стержни должны выступать на высоте от 10 до 36 дюймов над выступающим объектом. Обычно стержни имеют длину от 10 до 24 дюймов; Для стержня длиной более 24 дюймов требуется дополнительная опора или скоба.Наиболее эффективное расстояние составляет 20 футов для стержней длиной менее 24 дюймов или 25 футов для стержней длиной от 24 до 36 дюймов. Кроме того, стержень должен быть расположен в пределах 24 дюймов от конца любого строительного конька или выступающего объекта. Стратегическое размещение стержней на конструкции гарантирует, что молния поразит стержни, а не другую часть здания.

Проводники. Проводники, которые представляют собой медные или алюминиевые кабели, обеспечивают соединение между воздушными клеммами и землей, чтобы направить удар молнии глубоко в землю, где он может безопасно рассеяться.Выбирайте медь или алюминий, а не их комбинацию, потому что между двумя элементами может происходить гальваническое или химически коррозионное воздействие. Основные проводники соединяют все молниеотводы с токоотводами, а затем подключаются к заземляющим соединениям.

Заземление. Заземляющие соединения или электроды обеспечивают контакт с землей для безопасного рассеивания заряда молнии. Для большинства зданий следует использовать как минимум два заземляющих соединения; дополнительные могут потребоваться для более крупных конструкций.Тип заземления может зависеть от проводимости почвы в вашем районе. Заземляющие электроды должны быть диаметром 1/2 дюйма, длиной 10 футов, покрытыми медью, стальными или сплошными медными стержнями, вбитыми в землю не менее чем на 8 футов.

Склеивание. Соединение включает ответвления, которые защищают от боковых вспышек, соединяя металлические предметы (например, вентиляторы, водопроводные трубы и т. Д.) С системой заземления. Общее заземление может устранить боковые вспышки молнии. Заземление достигается, когда все электрические системы, телефонные системы и подземные металлические трубопроводы подключены к системе молниезащиты.

Грозовой разрядник. Грозовой разрядник обеспечивает защиту от удара, проникающего в ваше здание через систему электропроводки и, тем самым, вызывающего потенциальные скачки напряжения, которые могут привести к серьезному повреждению электрических устройств. Для обеспечения наилучшей защиты молниеотводы должны быть установлены на внешней стороне здания, где электрические сети входят в здание, или на внутреннем служебном входе.

Защита скота и деревьев

Осмотрите свою ферму или ранчо с помощью сертифицированного установщика, чтобы определить, следует ли расширить защиту от молний для защиты ценных деревьев; деревья, расположенные в пределах 10 футов от строения, например силоса; или деревья, используемые домашним скотом в качестве тени.Если домашний скот стоит под деревом, он может быть убит прямым ударом молнии по дереву или контактом с образовавшейся заряженной почвой. Чтобы избежать этого сценария, рассмотрите возможность удаления деревьев, предпочитаемых домашним скотом, ограждения домашнего скота от деревьев или обеспечения защиты с помощью системы проводников.

Молниезащита для дерева включает размещение молниеприемников на концах основного ствола и прикрепление полноразмерного заземляющего кабеля к заземляющему стержню. Заземляющий стержень должен располагаться подальше от корневой системы дерева.К основным ответвлениям можно присоединить молниеотводы с меньшими кабелями. Если дерево имеет диаметр 3 фута или больше, используйте два заземляющих стержня, прикрепленных к системе основных проводов.

Защита ограждений

Молния может распространяться на расстояние до 2 миль вдоль незаземленного проволочного забора, представляя угрозу для людей и домашнего скота. Заборы могут быть прикреплены к деревянным столбам, стальным столбам, установленным в бетоне, или к зданиям, и даже деревьям (не рекомендуется). При любых обстоятельствах забор должен быть заземлен, чтобы надежно направить напряжение молнии в землю.Чтобы заземлить забор, вбейте стальные стержни 1/2 дюйма или трубу 3/4 дюйма на 5-10 футов в землю рядом с деревянными столбами забора с интервалом 150 футов. Пусть несколько дюймов заземляющего стержня или трубы выступят за верхнюю часть соседнего столба ограждения. Прикрепите стержень или трубу к столбу забора с помощью хомутов для обеспечения плотного соединения.

Установка и обслуживание системы

Сертифицированный установщик должен установить вашу систему молниезащиты, чтобы снизить риск отказа системы и убедиться, что ваша система соответствует необходимым нормам и стандартам.Институт молниезащиты сертифицирует системы, отвечающие всем его требованиям. Чтобы поддерживать сертификацию системы, необходимо проводить регулярное обслуживание и ежегодный осмотр. Повреждения, вызванные сильным ветром, пристройкой зданий, ремонтом или модернизацией крыши, могут повлиять на производительность системы. Чтобы найти сертифицированного установщика в вашем регионе, щелкните одну из ссылок на ресурсы ниже:

Институт молниезащиты

Underwriters Laboratories

ресурсов

Щелкните здесь, чтобы получить дополнительную информацию Национального института молниезащиты о структурной молниезащите.

Щелкните ссылку ниже для получения более подробной информации по соответствующей теме.

Молниезащита

Источники

Чемберлен, Д. и Холлман, Э. (1995) Молниезащита для ферм. Кооперативное расширение Корнелла. Получено с http://ecommons.library.cornell.edu/bitstream/1813/5168/2/LIGHTNING%20PROTECTION%20FOR%20FARMS.pdf.

Линн Р. (1993) Молниезащита для фермы. Montguide. Государственный университет Монтаны.Больше не доступно в Интернете.

Мерфи Д. (1988) Молниезащита для фермы. Государственный университет Пенсильвании. Получено с http://nasdonline.org/1168/d001010/lightning-protection-for-the-farm.html.

Технические условия на молниезащиту — инженерная практика ASAE. (1998) Справочник по стихийным бедствиям 1998 г. Национальное издание. Институт пищевых продуктов и сельскохозяйственных услуг Университета Флориды. Больше не доступно в Интернете.

Проверено и обобщено:

Линда М.Фетцер, Университет штата Пенсильвания — [email protected]

Уильям К. Харшман, Государственный университет Пенсильвании (уже на пенсии)

Том Карски, Университет Айдахо (уже на пенсии)

Деннис Дж. Мерфи, Государственный университет Пенсильвании (уже на пенсии)

Защитите свои вложения в коммерческое здание с помощью системы молниезащиты

Когда вы проводите оценку рисков для вашей коммерческой, промышленной или муниципальной собственности, молния может не сразу прийти в голову, но удары молнии могут нанести значительный ущерб зданиям, а также оборудованию и системам внутри них.Фактически, ежегодно происходит более 40 миллионов ударов молний. Наиболее частыми рисками, связанными с ударами молнии, являются пожары и повреждение электронного оборудования и электрических систем.

Повреждение электрического оборудования может быть разрушительным для организаций, которые полагаются на электронику в своей работе, каковыми сегодня являются большинство компаний, учреждений и государственных учреждений. Мало того, что необходимо заменять оборудование, что может быть дорогостоящим, это также может привести к длительным простоям, во время которых операции останавливаются.

Ежегодно от ударов молнии повреждаются тысячи зданий и предприятий. По оценкам Национальной ассоциации противопожарной защиты, только в США молния причиняет ущерб на сумму более 5 миллиардов долларов, а материальный ущерб составляет более 450 миллионов долларов. Исследования подтверждают, что коммерческие системы молниезащиты очень эффективны в снижении количества пожаров, вызванных молнией, и повреждений зданий и сооружений.

Чтобы быть ясным, удары молнии невозможно предотвратить — это практически невозможно.Целью коммерческой системы молниезащиты не является предотвращение удара молнии. Вместо этого электрическая энергия от удара молнии направляется и безопасно отводится от здания коммерческой системой молниезащиты, которая безопасно разряжает ее в землю. Цель состоит в том, чтобы обеспечить путь с низким сопротивлением для прохождения молнии без повреждения здания.

Основными компонентами коммерческой системы молниезащиты являются молниеотводы, токопроводящие кабели и заземляющие стержни.Однако интересно отметить, что основные компоненты, используемые для установки систем молниезащиты на промышленных, коммерческих и государственных объектах и ​​сооружениях, практически такие же, как и компоненты, используемые в жилых системах. Однако, поскольку эти типы нежилых зданий более обширны, и система молниезащиты тоже должна быть. Кроме того, когда высота здания превышает 75 футов над уровнем земли, необходимые кабели и компоненты становятся значительно больше и тяжелее.

Обеспечение соответствия коммерческой системы молниезащиты всем кодексам и стандартам Института молниезащиты, Национальной ассоциации противопожарной защиты и Underwriters Laboratories имеет решающее значение и является разумным, чтобы избежать ненужного риска, ущерба и расходов. Кроме того, он должен быть разработан и установлен авторитетной, сертифицированной и опытной компанией, такой как Kuegler Associates. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о минимизации риска поражения молнией и изучить варианты эффективной системы молниезащиты.

гроза | Определение, типы, структура и факты

Гроза , сильное непродолжительное погодное нарушение, которое почти всегда связано с молнией, громом, плотными облаками, сильным дождем или градом и сильными порывистыми ветрами. Грозы возникают, когда слои теплого влажного воздуха поднимаются большим быстрым восходящим потоком в более прохладные области атмосферы. Там влага, содержащаяся в восходящем потоке, конденсируется, образуя возвышающиеся кучево-дождевые облака и, в конечном итоге, осадки.Столбы охлажденного воздуха затем опускаются к земле, ударяясь о землю сильными нисходящими потоками и горизонтальными ветрами. В то же время электрические заряды накапливаются на частицах облаков (каплях воды и льда). Разряды молнии возникают, когда накопленный электрический заряд становится достаточно большим. Молния нагревает воздух, через который проходит, так интенсивно и быстро, что возникают ударные волны; эти ударные волны слышны как раскаты и раскаты грома. Иногда сильные грозы сопровождаются кружащимися вихрями воздуха, которые становятся достаточно концентрированными и мощными, чтобы образовывать торнадо.

гроза

Гроза с молнией.

© Пол Лэмпард / stock.adobe.com

Британская викторина

Молния: факт или вымысел?

Безопасны ли небоскребы от ударов молнии? Кристаллы льда помогают в производстве молний? Узнайте больше о самом электрическом явлении в природе в этой викторине.

• Узнайте, как быстрые восходящие потоки теплого воздуха образуют кучево-дождевые облака, приводящие к проливным дождям и молниям.

  Формирование грозы.

  Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видеоролики для этой статьи

• Наблюдайте за плотностью вспышек молний в типичный год с самым высоким уровнем в Южной Америке, Африке и Австралазии

  Как показано на анимации, год грозовой активности -round наиболее популярен в континентальных районах тропиков, особенно в Южной Америке, Африке и Австралазии.Удары молний в высоких широтах усиливаются в весенние и летние месяцы (май – сентябрь в северном полушарии и ноябрь – март в южном полушарии).

  Адаптировано из NASA См. Все видео к этой статье

Известно, что грозы случаются почти во всех регионах мира, хотя они редки в полярных регионах и нечасты на широтах выше 50 ° N и 50 ° S. Поэтому регионы с умеренным и тропическим климатом наиболее подвержены грозам.В США районами максимальной грозовой активности являются полуостров Флорида (более 80 грозовых дней в году, а в некоторых районах более 100), побережье Мексиканского залива (60–90 дней в году) и горы Нью-Мексико (50 –80 дней в году). В Центральной Европе и Азии в среднем от 20 до 60 грозовых дней в году. Было подсчитано, что в любой момент в мире происходит около 1800 гроз.

В этой статье рассматриваются два основных аспекта гроз: их метеорология (т.е., их образование, структура и распространение) и их электризация (т. е. генерация молнии и грома). Для отдельного освещения связанных явлений, не описанных в этой статье, см. Торнадо , шаровые молнии, бусовые молнии, а также красные спрайты и синие струи.

Грозовые образования и структура

Вертикальное движение атмосферы

Самые короткие, но сильные возмущения в ветровых системах Земли затрагивают большие области восходящего и нисходящего воздуха.Грозы не являются исключением из этого правила. Говоря техническим языком, считается, что гроза возникает, когда атмосфера становится «нестабильной к вертикальному движению». Такая нестабильность может возникнуть, когда относительно теплый легкий воздух перекрывается более прохладным и тяжелым воздухом. В таких условиях более холодный воздух имеет тенденцию опускаться, вытесняя более теплый воздух вверх. Если поднимается достаточно большой объем воздуха, образуется восходящий поток (сильный поток поднимающегося воздуха). Если восходящий поток влажный, вода конденсируется и образует облака; конденсация, в свою очередь, высвобождает скрытую тепловую энергию, дополнительно подпитывая восходящее движение воздуха и увеличивая нестабильность.

гроза: структура

Когда атмосфера становится достаточно нестабильной, чтобы сформировать большие мощные восходящие и нисходящие потоки (как показано красными и синими стрелками), образуется возвышающееся грозовое облако. Иногда восходящие потоки бывают достаточно сильными, чтобы расширить верхнюю часть облака до тропопаузы, границы между тропосферой (или нижним слоем атмосферы) и стратосферой. Щелкните значки в левой части рисунка, чтобы просмотреть иллюстрации других явлений, связанных с грозами.

Encyclopædia Britannica, Inc. Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Когда в нестабильной атмосфере инициируются восходящие движения воздуха, поднимающиеся частицы теплого воздуха ускоряются по мере того, как они поднимаются через более прохладную окружающую среду, потому что они имеют меньшую плотность и большую плавучесть. Это движение может создать модель конвекции, при которой тепло и влага транспортируются вверх, а более холодный и сухой воздух транспортируется вниз.Области атмосферы, где вертикальное движение относительно велико, называются ячейками, а когда они переносят воздух в верхнюю тропосферу (самый нижний слой атмосферы), они называются глубокими ячейками. Грозы возникают, когда глубокие ячейки влажной конвекции организуются и сливаются, а затем производят осадки и, в конечном итоге, молнии и гром.

Восходящие движения могут быть инициированы в атмосфере разными способами. Распространенным механизмом является нагревание поверхности земли и прилегающих слоев воздуха солнечным светом.Если поверхностного нагрева достаточно, температура нижних слоев воздуха будет расти быстрее, чем верхних слоев, и воздух станет нестабильным. Способность земли быстро нагреваться — вот почему большинство гроз формируется над сушей, а не над океанами. Неустойчивость также может возникать, когда слои холодного воздуха нагреваются снизу после того, как они перемещаются по теплой поверхности океана или по слоям теплого воздуха. Горы также могут вызывать восходящее атмосферное движение, действуя как топографические барьеры, заставляющие подниматься ветры.Горы также действуют как высокоуровневые источники тепла и нестабильности, когда их поверхность нагревается Солнцем.

Мировые закономерности частоты грозы

Грозы чаще всего происходят в тропических широтах над сушей, где воздух, скорее всего, быстро нагреется и образует сильные восходящие потоки.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Огромные облака, связанные с грозами, обычно начинаются как изолированные кучевые облака (облака, образованные конвекцией, как описано выше), которые вертикально развиваются в купола и башни.Если имеется достаточная нестабильность и влажность, а фоновый ветер благоприятен, тепло, выделяемое при конденсации, еще больше усилит плавучесть поднимающейся воздушной массы. Кучевые облака будут расти и сливаться с другими ячейками, образуя огромное кучевое облако, простирающееся еще выше в атмосферу (6000 метров [20 000 футов] или более над поверхностью). В конечном итоге образуется кучево-дождевое облако с его характерной верхней частью в форме наковальни, вздымающимися сторонами и темным основанием.

No related posts.