+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Молниезащита зданий и сооружений в Кирове

Молниезащита здания – важный элемент любого сооружения, представляющий собой комплекс устройств, призванный бороться с последствиями попадания молнии. Данное явление несет в себе опасность не только удара током; ток большой силы может спровоцировать  механические повреждения строений, недопустимый нагрев металлоконструкций, вывести из строя электронику, поэтому молниезащита зданий и сооружений должна быть организована на высоком уровне.

Требования к сооружениям молниезащиты регламентирует Инструкция по обеспечению молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87. Она делит  все здания и сооружения на три категории. В I категорию включены объекты, на территории которых в режиме нормального функционирования находятся взрывоопасные вещества в открытом состоянии. II категория объединяет здания и сооружения, где взрывчатые и огнеопасные вещества выделяются в случае технологической аварии. Вероятность совпадения такой аварии с попаданием молнии мала, но существует, поэтому защите и заземлению на таких объектах также уделяется особое внимание. В III категорию, согласно Инструкции, попали здания, не представляющие потенциальной опасности взрыва: строения, высотой более 25 метров, строения общественного назначения, сельскохозяйственные постройки и т.п.

Способы организации молниезащиты зданий и сооружений могут различаться конструктивно, что в каждом случае определяется особенностями объекта. Все сооружения молниезащиты делятся на три типа:

  • Вертикальные установки, обязательно превышающие высоту объекта. Верхняя часть – металлический молниеприемник — отвечает за «перехват» грозового разряда, далее по токоотводу разряд  направляется к заземлителям.
  • Горизонтальное  расположение молниезащиты представляет собой горизонтально натянутый трос, от которого к заземлению отходит токоотвод. Защита такого типа устанавливается, например, на коньках крыш с крутыми скатами.
  • Защита в виде сетки используется для высоких зданий с плоской крышей. Решетка из электродов («сетка») выполняет функцию молниеприемника, и, как в предыдущих случаях, по токоотводу разряд направляется к заземлению.

Правильно организованная молниезащита зданий и сооружений – залог отсутствия тяжелых последствий для людей, строений и оборудования в случае прямого попадания молнии. Ответственный и грамотный должен учитывать это при проектировании и возведении зданий.

Молниезащита зданий и сооружений в Москве и области

Молниезащита зданий и сооружений представляет собой комплекс технических средств и мероприятий, направленных на защиту от возгорания и других опасностей, связанных с прямым попаданием молнии в здание и ее вторичным воздействием.

Воздействия молний

По типу воздействия различают два типа повреждений.

  • Прямой удар молнии. Он оказывает непосредственное механическое и термическое воздействие на конструкции (кровля, оборудование на кровле, вентшахты, стены и пр.) здания. Следствием этого может явиться возгорание сооружения или его частичное повреждение (прожег кровельного покрытия, разрушение зенитных фонарей, вентиляционных шахт и пр.), поражение людей, находящихся в здании, плавление и, как следствие, разрушение металлических конструкций;
  • Вторичное воздействие. Оно связано с протеканием токов молнии по строительным конструкциям здания, заносом потенциала по проводящим коммуникациям (кабели электроснабжения, металлические трубопроводы и пр.), появлением сильнейшего электромагнитного поля вследствие распространения высокого напряжения, распространением разрядов молнии по поверхности земли и так далее.

Категории молниезащиты зданий и сооружений

Согласно одному из нормативных документов, регулирующих перечень мероприятий по защите зданий и сооружений от молнии РД 34.21.122-87, все системы молниезащиты делятся на 3 категории. На объектах, подлежащих защите по 1-й категории, постоянно присутствуют взрывоопасные вещества в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. При попадании разряда молнии на данных объектах возможны значительные жертвы и разрушения. На объектах, требующих 2-ю категорию, такая ситуация возможна только во время производственных аварий легковоспламеняющиеся и взрывчатые вещества хранятся в закрытой таре в специально отведённых местах, а производственные процессы не подразумевают открытое выделение веществ, образующих взрывоопасную концентрацию. В строениях, достаточной мерой для которых является третья категория, данные взрывоопасные вещества либо не находятся вовсе, либо их объем относительно общего объема строения существенно мал. К таким объектам относятся большинство жилых домов, торгово-офисных и административных зданий.

Здания, оснащаемые системой защиты от молний, должны быть защищены от обоих вариантов повреждений, однако, объем мероприятий может быть скорректирован собственником недвижимости.

Для молниезащиты зданий и сооружений от данных поражающих факторов монтируются молниеотводы. Они принимают удар молнии на себя и отводят электрический заряд в землю. Молниеотводы бывают разных типов. Самыми распространенными являются стержневые и в виде сеток. Молниеотводы могут быть выполнены на сооружении или располагаться отдельно от него.

Стержневые молниеотводы состоят из одного или нескольких металлических стержней, принимающих удар молнии, токоотводов-роводников, отводящих потенциал к заземляющему устройству молниезащиты, и, собственно, заземляющее устройство молниезащиты. Количество стержней зависит от геометрии, площади, высоты строения и оборудования, расположенного на кровле здания. Количество токоотводов рассчитывается, исходя из категории молниезащиты и габаритных размеров здания.

Молниеотводы в виде сетки отличаются от стержневых типом молниеприемной части, молниеприемная сетка. Чаще всего она состоит из стальных оцинкованных проводников диаметром 8мм, располагающихся на кровле в виде сетки 12 х 12 метров. Несмотря на широкое распространение, эффективность молниеприемной сетки крайне мала.

Правильно разработанная и выполненная молниезащита обезопасит постройку, находящихся внутри и в непосредственной близости людей, дорогостоящее электрооборудование от поражающих факторов молнии.

Особенности монтажаГрозозащита на объектах различного назначения:

Полезная информацияСтатьи о проектировании, расчетах, монтаже и тестировании систем:

Молниезащита здании и сооружений

Категория:

   Охрана труда в дорожном строительстве

Публикация:

   Молниезащита здании и сооружений

Читать далее:



Молниезащита здании и сооружений

Под молниезащитой понимается комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранения зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, загораний и разрушений, вознйкающих при воздействии молнии.

Ожидаемая среднегодовая грозовая деятельность в часах определяется для каждого региона по данным местной метеорологической станции.

Здания и сооружения, отнесенные по устройству мол-ниезащиты к I и II категориям, должны быть защищены от прямых ударов молнии, заноса высоких потенциалов, электростатической и электромагнитной индукции через наземные и подземные коммуникации. А здания и сооружения, относящиеся к III категории, должны быть защищены через наземные металлические коммуникации.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Под заносом высоких потенциалов понимается перенесение наведенных молнией высоких электрических потенциалов в защищаемое здание по внешним металлическим коммуникациям, например, по эстакадам, монорельсам, канатным дорогам, трубопроводам и электрическим кабелям с металлическими оболочками, проложенными в земле, каналах, туннелях и эстакадах.

Под электромагнитной индукцией понимается наведение потенциалов в незамкнутых металлических контурах в результате быстрых изменений тока молнии, создающих опасность искрения в местах сближения этих контуров.

Под электрической индукцией понимается наведение потенциалов на наземных предметах в результате изменений электрического поля грозового облака, создающих опасность искрения между металлическими элементами конструкций и оборудования.

При строительстве очень широких зданий и сооружений (более 100 м) предварительно должны быть выполнены мероприятия по выравниванию потенциала внутри здания. Для этого устраивают заземлитель, состоящий из протяженных горизонтальных стальных электродов поперечным сечением не менее 100 мм2. Электроды укладывают на глубину не менее 0,5 м, на расстоянии не реже чем 60 м друг от друга по ширине здания. По торцам здания заземляющие электроды должны быть присоединены к металлическим фермам или к наружному контуру заземления, или к арматуре железобетонных фундаментов здания.

Все наружные установки, отнесенные по устройству молниезащиты ко II и III категориям, должны быть защищены от прямых ударов молнии и электростатической индукции. Для этого все подземные и наземные коммуникации должны быть у вводов в помещения присоединены к специальному заземлителю, расположенному за пределами этих помещений, имеющему сопротивление растеканию тока промышленной частоты не более 10 Ом.

В зданиях и сооружениях, совмещающих в себе помещения, требующие устройства молниезащиты I—III категорий, целесообразно выполнять молниезащиту всего здания или сооружения в соответствии с требованиями защиты для I категории.

В зданиях и сооружениях, совмещающих в себе помещения, требующие устройства молниезащиты II и III категорий, целесообразно выполнять молниезащиту всего здания или сооружения в соответствии с требованиями защиты для II категории.

Все внутрицеховые коммуникации, не вводимые извне, должны быть присоединены к заземлителю с импульсным сопротивлением не более 10 Ом.

Для повышения безопасности людей при выполнении молниезащиты зданий и сооружений всех категорий за-землители необходимо располагать в редко посещаемых людьми местах: на газонах, в кустарниках. Заземлители необходимо располагать не ближе 5 м от основных пешеходных дорожек и проезжих грунтовых дорог. Там, где отсутствуют пешеходные дорожки и грунтовые дороги, заземлители требуется располагать под асфальтобетонными покрытиями и устанавливать предупреждающие знаки и плакаты.

Токоотводы необходимо располагать вдали от входов или проездов в здания и сооружения, предохранив людей от контактов с заземлителями.

Снижение опасности шаговых напряжений достигается рассредоточением заземлителей, выполненных в виде расходящихся лучей или колец.

При расположении здания или сооружения рядом со зданием или сооружением, имеющим молниезащиту, необходимо защиту от прямых ударов молнии выполнять только на те ее части, которые остаются вне этой зоны.

Под прямым ударом молнии понимается непосредственный контакт молнии с объектом, сопровождающийся протеканием через него тока молнии.

При защите от прямых ударов молнии отдельных небольших зданий и сооружений целесообразно использовать естественные молниеотводы, к которым относятся: вытяжные трубы, водонапорные башни, воздушные линии электропередачи и другие высокие сооружения.

Под молниеотводом понимается устройство, вызывающее на себя удар молнии и отводящее ток молнии в землю. Молниеотвод состоит из опоры, молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Наибольшее распространение получили следующие типы молниеотводов: стержневой, тросовый и сетка.

Молниезащитные устройства строят одновременно с выполнением основных работ. Для обеспечения безопасности строителей при строительстве или монтаже зданий и сооружений в грозовой период, начиная с высоты 2 м, необходимо устанавливать временные молниезащитные устройства. Для этого могут быть использованы молние-приемники любой конструкции, закрепляемые в верхней части здания или сооружения по всему периметру. Молние-приемники присоединяются к заземлителю, свободно спускающемуся вдоль стен сооружения. При увеличении высоты здания или сооружения молниеприемники с токо-отводами необходимо поднять выше.

После завершения строительства временные молние-приемные устройства заменяются постоянными, если это предусмотрено по проекту. Постоянные молниезащитные устройства должны быть приняты и введены в эксплуатацию до окончания строительства.

Молниезащита категории. К I категории молниезащиты от прямых ударов молнии зданий и сооружений относятся отдельно стоящие стержневые или тросовые молниеотводы, а также изолированные, устанавливаемые на защищаемом сооружении (рис. 27).

Под одиночным стержневым молниеотводом понимается один вертикальный молниеотвод, установленный на защищаемом здании или сооружении или вблизи него. Двойной стержневой молниеотвод — это два одиночных стержневых молниеотвода, совместно действующие и образующие общую зону защиты.

Под многократным стержневым молниеотводом понимается три и более одиночных стержневых молниеотвода, совместно действующих и образующих общую зону защиты.

Одиночный тросовый молниеотвод — это устройство, образуемое горизонтальным тросом, закрепленным на двух опорах, по каждой из которых прокладывается токоотвод, присоединяемый к отдельному заземлителю у их основания.

Под двойным тросовым молниеотводом понимаются два одиночных тросовых молниеотвода одинаковой высоты. Тросовые молниеотводы расположены параллельно и действуют совместно, образуя общую зону защиты.

Предлагаемые молниеотводы должны обеспечить зону защиты со степенью надежности 99,5% и выше от прямых ударов молнии (зона А).

Рис. 27. Отдельно стоящие молниеотводы: а — стержневой; б —тросовый; в — изолированный от защищаемого здания диэлектрической стойкой; 1 — защищаемый объект; 2 — металлические коммуникации

Защита от высоких потенциалов защищаемого сооружения по подземным коммуникациям и их вводов выполняется расположением заземлителей и защиты от прямых ударов молнии на расстоянии S 3:

Импульсное сопротивление заземлителя для каждого молниеотвода и каждого токоотвода должно быть не менее 10 Ом.

В грунтах, имеющих сопротивление от 500 Ом-м и выше, разрешается увеличивать импульсное сопротивление каждого заземлителя до 40 Ом с соответствующим расположением молниеотводов от защищаемого сооружения.

В зону защиты молниеотводов зданий и сооружений должно входить пространство, ограниченное полушарием радиусом 5 м, над обрезом прямых газоотводных или дыхательных труб для свободного отвода в атмосферу газов, паров или взвесей взрывоопасной концентрации. На зданиях и сооружениях, где имеются газоотводные и дыхательные трубы, оборудованные колпаками или гуськами, в зону защиты молниеотводов должно входить пространство над обрезом труб, ограниченное цилиндром, имеющим радиус R и высоту Н: для газов тяжелее воздуха и избыточном давлении внутри установки менее 0,005 МПа R = 2 м, Н = 1м; для газов тяжелее воздуха и избыточном давлении внутри установки от 0,005 до 0,025 МПа R = 5 м, Н = 2,5 м; для газов легче воздуха и избыточном давлении внутри установки до 0,025 МПа R = 5 м, Н = 2,5 м, при избыточном давлении внутри установки выше 0,025 МПа R = 5 м, Н = 5 м.

Рис. 28. Наименьшие допустимые расстояния:
а — от стержневого молниеотвода до защищаемого сооружения; б — от троса в середине пролета до защищаемого сооружения; в — от тросостойки до защищаемого объекта

Включение в зону защиты молниеотводов пространства над обрезом труб не обязательно: при выбросе газов невзрывоопасной концентрации; при наличии азотного дыхания; для труб с постоянно горящими факелами и факелами, поджигаемыми в момент выброса газов; для вытяжных вентиляционных шахт, аварийных и предохранительных клапанов, из которых выброс газов взрывоопасной концентрации бывает лишь в аварийных ситуациях.

В зданиях и сооружениях, относимых по устройству молниезащиты к I категории, защита от электростатической индукции должна быть устроена путем присоединения металлического оборудования и аппаратов к специальному заземлителю или к защитному заземлению электрооборудования. Общее сопротивление растеканию тока промышленной частоты заземлителя не должно превышать 10 Ом.

Для защиты от электромагнитной индукции необходимо не допускать образования незамкнутых контуров. Для этого между трубопроводами или другими металлическими предметами в местах их сближения на расстояние 10 см и менее через каждые 20 м необходимо припаивать или приваривать металлические перемычки. Переходное электрическое сопротивление в этих соединениях должно быть не более 0,03 Ом на каждый контакт. При фланцевых соединениях труб необходимо устанавливать не менее 6 болтов с нормальной затяжкой на каждое соединение. При слабом контакте во фланцевом соединении, а следовательно, и большом электрическом сопротивлении необходимо устраивать перемычки из стальной проволоки диаметром от 5 мм или стальной ленты сечением от 24 мм2.

Защита от заноса высоких потенциалов по подземным коммуникациям осуществляется путем присоединения на вводе в сооружение к заземлителям от электрической индукции или защитному заземлению электрооборудования.

Электрические сети напряжением до 1000 В должны вводиться в здание или сооружение только кабелем. Металлическая броня и оболочка кабеля должны быть присоединены у ввода в здание или сооружение к защитному заземлителю электрооборудования.

Металлическая броня и оболочка кабеля в местах перехода воздушной линии в кабель, а также крючья изоляторов воздушных линий и штыри должны быть присоединены к заземлителю с импульсным сопротивлением до 10 Ом. В месте перехода между каждой жилой кабеля и заземленными элементами необходимо устраивать закрытые воздушные искровые промежутки с межэлектродным расстоянием 2—3 мм или устанавливать низковольтный вентильный разрядник, например, РВН-0,5.

На ближайшей опоре к месту перехода воздушной линии в кабель Штыри изоляторов должны быть присоединены к заземлителю с импульсным сопротивлением до 20 Ом.

Электрические сети напряжением более 1000 В, вводимые в подстанции, должны выполняться в соответствии с «Правилами устройства электроустановок», чтобы обеспечить молниезащиту воздушных линий.

Молниезащита II категории. Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты ко II категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии отдельно стоящими неизолированными стержневыми и тросовыми молниеотводами, обеспечивающими зону защиты, как указывалось выше. При установке молниеотвода стержневого типа или от каждой стойки тросового молниеотвода необходимо прокладывать не менее двух токоотво-дов. При применении сосредоточенных заземлителей токо-отводы необходимо прокладывать по противоположным сторонам здания. При использовании протяженных заземлителей и заземляющих контуров токоотводы необходимо прокладывать не реже чем через 25 м по периметру здания.

Защита здания или сооружения от прямых ударов молнии может быть обеспечена путем наложения молние-приемной сетки на неметаллическую кровлю. Молние-приемная сетка изготавливается из стальной проволоки диаметром 6 мм и укладывается на кровлю или под негорючий утеплитель. Ячейки сетки должны иметь площадь не более 36 м2. Узлы сетки соединяются сваркой. Трубы и вентиляционные устройства, расположенные на крыше, необходимо соединять с молниеприемной сеткой, а неметаллические части здания, возвышающиеся над кровлей, должны быть оборудованы дополнительными молние-приемниками. Присоединять их необходимо к сетке. Токо-отводы, соединяющие заземлители с молниеприемной сеткой, необходимо прокладывать не реже чем каждые 25 м по периметру здания. Расстояния от отдельно стоящих молниеотводов до защищаемого здания, а также подземных коммуникаций не нормируются.

Импульсное сопротивление каждого заземлителя защиты от прямых ударов молнии должно быть до 10 Ом. В грунтах с сопротивлением 500 Ом и выше разрешается иметь импульсное сопротивление каждого заземлителя не более 40 Ом. В этих грунтах можно использовать в качестве заземлителей железобетонные фундаменты зданий.

Целесообразно производить объединение заземлителей защитного заземления электрооборудования, заземлителя защиты от электростатической индукции и заземлителя от прямых ударов молнии.

Колонны, фермы, пожарные лестницы, металлические направляющие лифтов, рамы, а также арматуру железобетонных конструкций можно использовать в качестве токоотводов. Соединение конструкций и арматуры выполняется сваркой и между всеми этими элементами должна быть обеспечена непрерывная электрическая связь. Установка молниеприемников или наложение молниеприемной сетки не требуется на здании, если верхние плиты перекрытий уложены на металлические фермы и используются негорючие утеплители. При этом должна быть обеспечена непрерывная связь заземлителя с металлическими фермами.

Внутри больших зданий и сооружений шириной более 100 м для выравнивания потенциалов внутри здания изготавливается заземлитель, состоящий из горизонтальных стальных электродов сечением более 100 мм2. Электроды укладываются на глубину более 0,5 м не реже чем через 60 м по ширине здания. По торцам здания заземляющие электроды необходимо присоединять к металлическим фермам, к арматуре железобетонных фундаментов здания или к наружному контуру заземления. Арматура железобетонных фундаментов внутри цеховых колонн используется в качестве заземлителей и соединяется с молниеприемниками, поэтому дополнительных за-землителей для выравнивания потенциала внутри здания не устраивают.

Молниезащита II категории для наружных металлических установок, содержащих пары взрывоопасных газов, легковоспламеняющиеся жидкости (установки класса В-1г) или сжиженные газы должна выполняться следующим образом:

корпуса установок или отдельных емкостей при толщине металла крыши менее 4 мм необходимо защищать молниеотводами, установленными на самом сооружении или отдельно, как указывалось выше. Корпуса установок при наличии металлической крыши 4 мм и более, а также отдельные емкости менее 200 м3 независимо от толщины металла крыши присоединяются к заземлителям;

наружные установки того же класса (В-1г) с корпусами из железобетона необходимо защищать от прямых ударов молнии молниеотводами, установленными на установках или отдельно;

парки подземных железобетонных резервуаров класса В-1г, не облицованных изнутри металлическим листом, защищаются от прямых ударов молнии отдельно стоящими молниеотводами. Зона защиты молниеотводов должна быть расширена за пределы резервуарного парка на 40 м в каждую сторону, а высота должна быть увеличена на 2,5 м по сравнению с высотой газоотводных или дыхательных клапанов.

Парки подземных железобетонных резервуаров для хранения мазута и предварительного подогрева, а также при подмешивании к нему легких углеводородов должны быть защищены от прямых ударов молнии отдельно стоящими молниеотводами. Зона защиты таких резервуаров составляет основание территориального резервуарного парка. Высота защитной зоны увеличивается на 2,5 м выше газоотводных или дыхательных клапанов.

Очистные сооружения необходимо защищать от прямых ударов молнии отдельно стоящими молниеотводами. Зону защиты молниеотводов необходимо увеличивать на 5 м в каждую сторону от периметра очистного сооружения. Высота должна быть увеличена на 3 м по сравнению с высотой сооружения.

Подземные железобетонные резервуары и наружные установки класса В-1г, облицованные изнутри металлическим листом, а также газоотводные или дыхательные трубы должны быть защищены молниеотводами. Зазем-лители защиты от прямых ударов молнии должны иметь импульсное сопротивление не более 50 Ом на каждый токоотвод. К токоотводу присоединяются все молниеотводы от других металлических ‘конструкций установок. Присоединение к заземлителям производится через 50 м по периметру основания установки. Число присоединений должно быть не менее двух.

Заземлители защиты от прямых ударов молний заглубленных в землю емкостей можно изготавливать из магниевых протекторов, применяемых для защиты от коррозии.

При этом необходимо соблюдать следующие условия:
– импульсное сопротивление заземлителя должно быть не более 50 Ом;
– стальной стержень, установленный в протектор при отливке, и присоединяемый к нему проводник токоотвода должен иметь диаметр не менее 8 мм. Проводник должен быть оцинкован;
– соединение стержня протектора с проводником осуществляется сваркой внахлест на длине не менее 6 диаметров проводника.

Защита от электростатической индукции осуществляется присоединением металлических, станин и оборудования к защитному оборудованию, защита от электромагнитной индукции — установкой металлических перемычек между трубопроводами, расположенными друг от друга на расстоянии 10 см и менее через 25—30 м, защита от заноса высоких потенциалов по подземным коммуникациям — присоединением к любому заземлителю на вводе в здание.

Импульсное сопротивление должно быть не более 10 Ом.

Ввод в здание или сооружение электрических сетей напряжением до 1000 В должен осуществляться только кабелем, как указывалось выше для I категории.

Молниезащита III категории. Здания и сооружения, относимые по молниезащите к III категории, обеспечиваются зашитой от прямых ударов молнии такими же средствами, как и при молниезащите II категории, с небольшой разницей:

молниеприемная сетка укладывается на кровле и имеет большие ячейки площадью не более 150 м2, т. е. ячейки размером 12Х 12 м;

величина импульсного сопротивления заземлителя защиты от прямых ударов молнии должна быть до 20 Ом.

Наружные металлические установки или отдельные емкости, содержащие горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 61 °С, необходимо защищать от прямых ударов молнии следующим образом: – при толщине металла крыши менее 4 мм необходимо устанавливать молниеотводы на самом сооружении или отдельно, как указывалось выше; – при толщине металла крыши 4 мм и более, а также отдельные емкости объемом до 200 м3 разрешается присоединять к заземлителям; – пространство над газоотводными и дыхательными трубами может не входить в зону защиты молниеотводов.

Неметаллические вертикальные трубы высотой более 15 м необходимо защищать от прямых ударов молнии “установленными на них молниеотводами.

Для труб высотой до 50 м можно устанавливать один молниеприемник высотой 1 м с прокладкой токоотвода.

Для труб высотой 50—150 м следует устанавливать два и более симметрично расположенных молниеприемни-ка такой же высоты, соединенных на верхнем торце трубы.

Для труб высотой более 150 м необходимо устанавливать стальное кольцо сечением от 100 мм2, уложенное по торцу трубы, которое используется в качестве молние-приемника.

Трубы высотой более 50 м должны иметь по два токоотвода, причем одним из токоотводов может служить металлическая ходовая лестница.

В железобетонных трубах в качестве токоотвода можно использовать их арматуру.

Импульсное сопротивление заземлителей труб должно быть не более 50 Ом.

Защита от заноса высоких потенциалов внешних наземных металлических конструкций должна выполняться следующим образом: при вводе в защищаемое здание или сооружение присоединять их к заземлителю (с импульсным сопротивлением до 20 Ом) электрооборудования или защиты от прямых ударов молнии, а на ближайшей к сооружению опоре присоединять к заземлителю с таким же импульсным сопротивлением.

Защита от прямых ударов молнии небольших строений (площадь застройки не более 150 м2 высотой до 7 м) IV и V степеней огнестойкости допускает использование молние-защитных устройств упрощенного типа. Для этого над коньком крыши натягивается проволока диаметром 5 мм. Расстояние проволоки от конька должно быть не менее 25 см. Для увеличения эффективности защиты в местах крепления планок по торцам строения целесообразно укреплять молниеприемники высотой 40 см. Защита дымовых труб от прямых ударов молнии осуществляется установкой молниеприемников в виде вилки из той же проволоки, прикрепляемой к трубе. Концы вилки должны быть выше трубы на 25 см от молниеприемников. По торцовым стенам строения прокладываются токоотводы, соединенные с заземлителями.

Диаметр проволоки токоотводов и заземлителей должен быть не менее 5 мм. При длине строения не более 10 м можно устанавливать только один токоотвод и за-землитель.

При отсутствии сварочного оборудования соединение молниеприемников с токоотводами и заземлителем можно выполнять на болтовых соединениях или скруткой.

Ветви деревьев вблизи строения необходимо периодически подрезать. Они должны быть не ближе 2 м от крыши строения.

Конструкции опор и молниеприемников. Опоры стержневых молниеотводов рассчитывают на механическую прочность как свободно стоящие конструкции. Опоры тросовых молниеотводов рассчитывают с учетом натяжения троса и ветровой нагрузки. Динамические усилия от токов молнии не учитываются.

Опоры отдельно стоящих молниеотводов могут быть металлические, железобетонные и деревянные. Деревянные опоры необходимо предохранять от гниения пропиткой антисептиками.

В качестве опор молниеотводов можно использовать стволы деревьев, растущих вблизи (не менее 5 м) защищаемых зданий или сооружений.

Деревья, растущие на расстоянии менее 5 м от защищаемых зданий, могут использоваться в качестве опор молниеотводов при условии:
– от молниеприемника, установленного на дереве, токоотвод перекидывается на другое дерево, отстоящее от здания более 5 м, и присоединяется к заземлителю;
– против дерева по всей высоте здания прокладывается токоотвод, нижний конец которого заглубляется в землю и присоединяется к заземлителю.

Рис. 29. Конструкции молниеприемников:
а — из круглой стали; б — из стальной проволоки; в — из стальной трубы; г — из полосовой стали; д — из уголковой стали; 1 — токоотвод; 2 — стальная проволока 0 2 — 3 мм

Молниеприемники могут изготавливаться из стали любых марок, различного профиля, сечением не менее 100 мм2 и длиной не менее 20 см (рис. 29). Молниеприемники необходимо предохранять от коррозии покраской, лужением или оцинкованием.

Молниеприемниками могут быть дымовые, выхлопные трубы, кровля, сетка и другие металлические конструкции, возвышающиеся над зданиями или сооружениями.

Соединение молниеприемников с токоотводами лучше всего выполнять сваркой или болтовыми соединениями, как это указано на рис. 30. При болтовых соединениях электрическое сопротивление не должно превышать 0,05 Ом. В молниеприемниках тросовых молниеотводов необходимо применять многопроволочные тросы общим дигметром не менее 7 мм из оцинкованных стальных проволок.

Токоотводы. Для соединения стержневых и тросовых молниеприемников, а также стальной крыши и молние-приемных сеток с заземлителями применяют стальные токоотводы.

В качестве токоотводов можно использовать продольную арматуру железобетонных опор и колонн, пожарные лестницы, металлические трубы, направляющие лифтов.

Рис. 30. Зажим для присоединения плоского (а) и круглого (б) токоотводов к металлической кровле:
1 — свинцовая прокладка; 2 — кровля; 3 — стальная пластина; 4 — токоотвод; 5 — пластина с приваренным токоотводом

Токоотводы к заземлителю необходимо выполнять кратчайшим путем по защищаемому зданию или сооружению. Соединения токоотводов с заземлителями и мол-• ниеприемниками выполняются сварными. В виде исключения для токоотводов зданий и сооружений III категории можно применять болтовые соединения. Токоотводы должны быть защищены от коррозии.

Разъемные соединения (рис. 31) изготавливают и устанавливают снаружи здания или сооружения на высоте 1 —1,5 м от земли и используют на токоотводах, присоединяемых к отдельным заземлителям, к молниеприемной сетке и молниеприемной металлической кровле.

Заземлители. По форме электродов и их расположению в грунте заземлители делятся на следующие группы:

углубленные — из круглой или полосовой стали, укладываемые в виде протяженных элементов или контуров по периметру фундаментов на дно котлована. В грунтах с сопротивлением 500 Ом могут использоваться железобетонные фундаменты, сваи или подножки;

вертикальные — из стальных вертикально ввинчиваемых стержней или забиваемых электродов из уголковой стали. Длина ввинчиваемых электродов должна быть 4,5—5 м, а забиваемых 2,5—3 м. Верхний конец вертикального заземлителя необходимо заглубить на 0,6—0,7 м от поверхности земли;

горизонтальные из полосовой стали или круглые — укладываются горизонтально на глубине 0,6—0,8 м от поверхности земли одним или несколькими лучами, расходящимися из одной точки, к которой присоединяется токоотвод;

комбинированные — горизонтальные и вертикальные, объединенные в единую систему. Токоотводы в этих случаях присоединяются к середине горизонтальной части комбинированного заземлителя.

Типовые конструкции заземлителей и значения их сопротивления растеканию тока промышленной частоты Rом приведены в табл. 8.

Длина сварного шва при соединении заземлителей между собой и с токоотводами должна быть не менее двойной ширины прямоугольного проводника и не менее шести диаметров свариваемых круглых проводников.

Зоны защиты молниеотводов. Под зоной защиты молниеотводов понимается часть пространства, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности. Постоянной и наименьшей по величине степенью надежности является поверхность зоны защиты. По мере продвижения внутрь зоны защиты надежность увеличивается.

Рис. 31. Примерные конструкции разъемов токоотводов

Рекламные предложения:


Читать далее: Производственные вредности

Категория: — Охрана труда в дорожном строительстве

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Защита от прямых ударов молнии зданий и сооружений 1 категории электроснабжения

Защита зданий и сооружений 1 категории

Защиту от прямых ударов молнии выполняют отдельно стоящими или устанавливаемыми на здании но изолированно от него стержневыми или тросовыми молниеотводами. Молниеотводы должны обеспечивать зону защиты типа А. При ударе молнии в молниеотвод высокий потенциал приобретают все части молниеотвода. При этом возникающие разности потенциалов могут оказаться достаточными для пробоя в земле между заземлителем молниеотвода и подземными металлическими коммуникациями, связанными с защищаемым зданием. Поэтому один из основных элементов расчета молниезащиты здания 1 категории поределение минимально допустимых расстояний от молниеотвода до защищаемого здания. Для зданий и сооружений, имеющих газоотводные трубы, свечи или вентиляционные устройства, через которые взрывоопасные смеси горючих газов и паров выбрасывают в атмосферу, молниеотводы надо располагать так, чтобы контакт канала молнии с молниеприемником находился вне пределов взрывоопасной зоны, для чего зона взрывоопасности должна вписываться в зону защиты молниеотвода. Необходимость выполнения этого требования тем более очевидна, если газоотводные или дыхательные трубы не имеют огнепреградителей.

Рекомендуем к покупке

Размеры зон взрывоопасности, подлежащих защите Зоны взрывоопасности от обреза трубы приведены при наличии конических колпаков над газоотводными или дыхательными трубами. Для газоотводных и дыхательных труб независимо от наличия на них огнепреградителей, не оборудованных коническими колпаками или гусаками при избыточном давлении внутри установки более 20 кПа, зона взрывоопасности пространство над их обрезом, ограниченное цилиндром высотой H=40d, где d-диаметр трубы, и радиусом R=0,15H. При избыточном давлении внутри установки до 20 кПа включительно зона взрывоопасности пространство, ограниченное полушаром радиусом 5 м. Молниезащита с учетом зон взрывоопасности не обязательна для труб аварийного выброса горючих газов, труб с постоянно горящими факелами и факелами, поджигаемыми в момент выброса газов, а также при выбросе газов невзрывоопасной концентрации, наличии азотного дыхания, для вентиляционных шахт, предохранительных и аварийных клапанов.
Защита зданий и сооружений 2 категории
От прямых ударов молнии здания и сооружения 2 категории защищают отдельно стоящие или установленные на зданиях неизолированные стержневые либо тросовые молниеотводы, обеспечивающие тип зоны защиты в зависимости от количества поражений. От стержневого молниеприемника или стойки тросового молниеотвода на здании прокладывают два токоотвода. При использовании сосредоточенных заземлителей они могут быть приложены по противоположным сторонам здания. Токоотводы присоединяют к заземлителю с импульсным сопротивлением не более 10 Ом, а в грунтах с удельных сопротивлением 5х10 Ом-м и выше с сопротивлением не более 40 Ом. Допускается защита и путем наложения молниеприемной сетки на плоскую неметаллическую кровлю или использования в качестве молниеприемника металлической кровли. Молниеприемную сетку укладывают непосредственно на кровлю или под слой утеплителя или гидроизоляции. Металлические элементы здания или сооружения, расположенные на крыше трубы, вентиляционные устройства и пр, соединяют с металлической кровлей или молниеприемной сеткой, а неметаллические части, возвышающиеся над крышей, оборудуют дополнительными молниеприемниками, присоединенными к металлу крыши или к сетке. Для токоотводов рекомендуется использовать металлические конструкции защищаемых зданий за исключением преднапряженной арматуры, колонны, фермы, рамы, пожарные лестницы, металлические направляющие лифтов и т.п. Токоотводы, соединяющие молниеприемную сетку или металл кровли с заземлителями, прокладываются через каждые 25 м по контуру здания. Разрешается во всех случаях объединять заземлители молниеотводов с заземлителями других назначений.

При защите отдельно стоящими молниеотводами допустимые расстояния от них до защищаемого здания, а также до подземных коммуникаций не нормируют. На зданиях, где верхние плиты перекрытия уложены на металлические фермы, и при использовании негорючих утеплителей и гидроизоляции установка молниеприемников или наложенные молниеприемной сетки не требуется. Нужно только фермы соединить токоотводами с заземлителями. В здании при ширине 100 м и более, защищаемой либо молниеотводами, установленными на здании, либо молниеприемкой сеткой, либо при использовании металлической кровли, кроме наружных, необходимо устанавливать дополнительные заземлители выравнивающие потенциал внутри здания в виде протяженных стальных полос сечением не менее 100 кв.м, уложенных в грунт через каждые 60 м на глубину не менее 0,5 м по ширине здания. Заземлители по торцам с двух сторон соединяют с наружным контуром заземления и подсоединяют с шагом не более 60 м к токоотводам молниеприемников. Для зданий имеющих газоотводные трубы и свечи, молниеотводы проектируют с учетом зон взрывоопасности, так же как и для зданий 1 категории.

Защита наружных взрывоопасных установок 2 категории
Защита наружных взрывоопасных установок установки класса В-1 г от прямых ударов молнии определяется рядом условий и специфических особенностей материалом корпуса металл, железобетон или синтетика, наличием дыхательной и предохранительной аппаратуры, возможностью выделения через нее или неплотности крыши горючих паров, газов и образования зон взрывоопасности, наличием большого количества горючих и легковоспламеняющихся жидкостей или горючих газов и т.д. Так, для защиты от прямых ударов молнии металлических установок от отдельных резервуаров при толщине металла крыши 4 мм и более и отсутствии дыхательных клапанов, а также отдельных резервуаров объемом меньше 200 кв.м. независимо от толщины металла достаточно заземлить корпус. Технологические установки и резервуары при толщине метала крыши менее 4 мм защищают отдельно стоящими или устанавливаемыми на них молниеотводами. Установки класса В-1 г, корпуса которых выполнены из железобетона или синтетических материалов, защищают любым молниеотводом либо путем укладки на крышу молниеприемной сетки, присоединяя ее к заземлителю. Молниеприемная сетка допускается только при полной герметичности крыши. Если на наружных установках или емкостях класс В-1 г имеются газоотводные трубы, дыхательные или предохранительные клапаны, то они и зоны взрывоопасности около них должны входить в зону защиты молниеотводов. Импульсное сопротивление каждого заземлителя наружных установок должно быть не более 50 Ом на каждом токоотводе. Число присоединений и соответственно количество заземлителей зависят от периметра основания установки. Необходимо, чтобы присоединения не менее двух располагались через 50 м друг от друга.
Защита зданий и сооружений 3 категории
Защиту таких зданий и сооружений выполняют одним из способов, рекомендуемых для зданий 2 категории. При этом площадь ячейки молниеприемной сетки может быть до 150 кв.м. Импульсное сопротивление каждого заземлителя не должно превышать 20 Ом, а в грунтах с удельным сопротивлением 5х10 Ом-м и выше допускается не более 40 Ом. При защите ферм для крупного рогатого скота и конюшен сопротивление не должно превышать 10 Ом. Наружные установки или отдельные емкости класса 2-3 по ПУЭ с корпусами из металла, железобетона или синтетических материалов от прямых ударов молнии защищают подобно установках класса В-1 г, при этом над дыхательными и газоотводными трубами и клапанами зона взрывоопасности не учитывается.Защита от электростатической и электромагнитной индукции и от заноса высокого потенциалаОт электрической индукции здания 1 категории защищают присоединением металлических конструкций и металлической аппаратуры, расположенных внутри или вне здания, к специальному или защитному заземлению электроустановок. Общее сопротивление специально заземлителя при промышленной частоте не должно превышать 10 Ом. Между заземлителями защиты от прямого удара и от электрической индукции расстояние должно быть таким, чтобы не было перекрытия с первого на второе. Для предупреждения искрения от электромагнитной индукции следует через каждые 20 м электрически соединять трубопроводы и другие металлические протяженные элементы там, где они отстоят друг от друга на 10 см и меньше. Этим исключается возможность создания незамкнутых контуров. Сопротивление электрического контакта в тех местах, где элементы трубопроводов и других протяженных элементов соединяются между собой, не должно превышать 0,03 Ом. Эта величина во фланцах получается при шести нормально затянутых болтах или же с помощью перемычек из стальной проволоки диаметром не менее 5 мм или стальной ленты сечением 24 мм и более. От заноса высокого потенциала здания 1 категории защищают путем замены воздушных электрических вводов на кабельные или применения вводной 50-метровой кабельной вставки, присоединения брони кабеля и подземных трубопроводов, в том числе находящихся в каналах и туннелях, и других металлических наземных протяженных элементов к защитному зеземлению электроустановок у ввода в здание или к заземлителям защиты от электростатической индукции, присоединения штырей, крючьев оболочки и брони кабеля в месте перехода в него воздушной линий к специальному заземлителю с импульсным сопротивлением не выше 10 Ом, установки закрытого искрового промежутка в 2-3 мм между жилами кабеля и его металлической оболочкой или низковольтного вентильного разрядника типа РВН-0,5, устройства у ближайшей к этому месту опоры нового заземлителя с импульсным сопротивлением не менее 20 Ом и присоединением к нему крючьев или штырей фазовых изоляторов и нулевого провода, присоединения двух ближайших опор эстакады, на которых монтируются кабели и трубопроводы, к заземлителям с импульсными сопротивлением около 10 Ом.

Здания 2 категории специально от электростатической индукции не защищают. Достаточно присоединить металлические корпуса оборудования и аппаратов в сооружениях и вводимые в здания подземные коммуникации к защитному заземлению электроустановок. Плавающие крыши и понтоны резервуаров из любого материала соединяют с токоотводами или металлическими корпусом не менее чем в двух местах при помощи гибких стальных или медных перемычек.

Защита от электромагнитной индукции зданий 2 категории отличается тем, что перемычки между трубопроводами или другими протяженными металлическим элементами, сближающимися устанавливать перемычки в местах соединения трубопроводов и подобных предметов, где может быть плохой контакт.Заноса высокого потенциала в здания или сооружения 2 категории можно избежать отказавшись от воздушного ввода и применения кабеля или кабельной вставки длинной не менее 50 м как и для зданий 1 категории, присоединив подземные коммуникации к любому заземлителю, внешние наземные металлические коммуникации на вводе к заземлителю с импульсом сопротивлением менее 10 Ом или к заземлителю защиты от прямых ударов, ближайшие опоры эстакады к заземлителю с таким же импульсным сопротивлением. В месте перехода воздушной линии в кабельную необходимо установить искровой промежуток или РВН-0,5 и заземлить крючья или штыри дополнительно на ближайшей к месту перехода опоре.

Здания 3 категории от электростатической и электромагнитной индукции не защищают. Для защиты этих зданий от заноса высоких потенциалов по внешним металлическим конструкциям и коммуникациям например, устройства для вывоза навоза и подачи грубых кормовЮ трубопроводы на эстакаде их присоединяют на вводе в защищаемое здание или сооружение к заземлителю с импульсным сопротивлением не более 20 Ом, например к заземлителю защиты от прямых ударов молнии или к защитному заземлению электрооборудования.Защиту зданий 3 категории от заноса высоких потенциалов по линиям электросети до 1000 В выполняют в соответствии с ПУЭ, а для линий другого назначения связь, радио, телевиденье, сигнализация по указаниям соответствующих ведомств.

Так, в населенных местностях с одноэтажной застройкой на ВЛ до 1000 В, не экранированных более высокими сооружениями и деревьями, специальные грозозащитные заземлители устраивают через каждые 200 м со среднегодовой деятельностью гроз от 10 до 40 ч и через 100 м более 40 ч. Сопротивление заземлителя при этом не должно превышать 30 Ом. Кроме того, заземляющие устройства выполняют на опорах с ответвлениями к вводам в помещения, где может быть сосредоточено больше число людей школы, ясли, детские сады, больницы, клубы, торговые комплексы, многоквартирные жилые дома или которые представляют народнохозяйственную ценность животноводческие комплексы и фермы, склады, заводы, мастерские.Однако защита от заноса высоких потенциалов по проводам ВЛ за счет заземления крюков и штырей изоляторов может оказаться недостаточно эффективной в связи с тем, что величина пробивного напряжения между токоведущим проводом и заземленным крюком изолятора равна 50 кВ. В этом случае примерно такое же напряжение появится между проводами и другими токоведущими частями электрооборудования и заземленными частями внутри здания, что может привести не только к повреждению электрооборудования, но и к поражению находящихся в помещении людей или животных, а также к возникновению пожара. Эффективное средство защиты от заноса высоких потенциалов установка вентильных разрядников например, типа РВН-0,5 на вводах ВЛ в зданиях. Такая установка низковольтных разрядников снижает высокие потенциалы грозового происхождения до безопасных величин.

Разрядники устанавливают на стенах около вводных изоляторов или на ближайшей от защищаемого объекта опоре, на каждой фазе непосредственно на проводе, если сечение его не менее 16 мм, либо на специальных кронштейнах с подключением фазного полюса к проводу сети, второй полюс разрядника подключают через заземляющий спуск к специальному заземлителю или заземлителю молниеотводов. Величина импульсного сопротивления таких заземлителей не должна быть более 10 Ом. Вместо вентильных разрядников используют закрытые воздушные искровые промежутки с межэлектродным расстоянием 2-3 мм. Для защиты приборов и оборудования от скачков и перепадов напряжения рекомендуем устанавливать стабилизаторы напряжения однофазные или трехфазные.

Более подробную информацию можете получить у наших специалистов по многоканальному  телефону.

Адреса и контакты

Адрес: Россия, г. Москва, Пятницкое шоссе дом 18. м. Волоколамское

Телефон: +7 (495) 542-40-94

Адрес: Россия, Московская область Раменский район г. Жуковский ул. Кирова 8

Телефон: + 7 (495) 943-26-52

Адрес: Россия, Московская область Истринский район г. Дедовск ул. Больничная 8 А

Телефон: +7 (498) 619-56-38

Категории молниезащиты зданий и сооружений

На данной странице таблица категорий молниезащиты зданий и сооружений приведена из недействующего на 12.08.2020г. СН РК 2.04-29-2005, так как, на мой взгляд в таблице 7 «Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты» действующих СП РК 2.04-103-2013 допущено много грубых ошибок. Чуть позже будет приведена таблица 7 из действующих СП РК 2.04-103-2013 на отдельной странице с разбором ошибок.

1. СН РК 2.04-29-2005. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений.

2. СП РК 2.04-103-2013. Устройство молниезащиты зданий и сооружений.

Здания и сооружения Категория молниезащиты
Здания и сооружения или их части, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов В-I и В-II I
То же класов В-Iа, В-Iб, В-IIа II
Наружные установки, создающие согласно ПУЭ зону класса В-Iг II
Здания и сооружения или их части, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов П-I, П-II, П-IIа III
Расположенные в сельской местности небольшие строения III-V степеней огнестойкости, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов П-I, П-II, П-IIа III
Наружные установки и открытые склады, создающие согласно ПУЭ зону классов П-III III
Здания и сооружения III, IIIа, IIIб, IV, V степеней огнестойкости, в которых отсутствуют помещения, относимые по ПУЭ к зонам взрыво- и пожароопасных классов III
Здания и сооружения из легких металлических конструкций со сгораемым утеплителем (IVа степени огнестойкости), в которых отсутствуют помещения, относимые по ПУЭ к зонам взрыво- и пожароопасных классов III
Небольшие строения III-V степеней огнестойкости, расположенные в сельской местности, в которых отсутствуют помещения, относимые по ПУЭ к зонам взрыво- и пожароопасных классов III
Здания вычислительных центров, в том числе расположенные в городской застройке II
Животноводческие и птицеводческие здания и сооружения III-V степеней огнестойкости: для крупного рогатого скота и свиней на 100 голов и более, для овец на 500голов и более, для птицы на 1000 голов и более, для лошадей на 40 голов и более III
Дымовые и прочие трубы предприятий и котельных, башни и вышки всех назначений высотой 15 м и более III
Жилые и общественные здания, высота которых более чем на 25 м превышает среднюю высоту окружающих зданий в радиусе 400 м, а также отдельно стоящие здания высотой более 30 м, удаленные от других зданий более чем на 400 м III
Отдельно стоящие жилые и общественные здания в сельской местности высотой более 30 м III
Общественные здания III-V степеней огнестойкости следующего назначения: детские дошкольные учреждения, школы и школы-интернаты, стационары лечебных учреждений, спальные корпуса и столовые учреждений здравоохранения и отдыха, культурно-просветительные и зрелищные учреждения, административные здания, вокзалы, гостиницы, мотели и кемпинги III
Открытые зрелищные учреждения (зрительные залы открытых кинотеатров, трибуны открытых стадионов и т.п.) III
Здания и сооружения, являющиеся памятниками истории, архитектуры и культуры (скульптуры, обелиски и т.п.) III

Защита от перенапряжения, молнии и устройств (Типы 1,2 и 3) для установки в зданиях

Для эксплуатации здания и электрических устройств в нем в соответствии со стандартами безопасности необходима эффективная защита от молнии и перенапряжения. Для обеспечения правильного выбора устройств особенно важны качество, мощность и долговечность — только если они будут предоставлены, время простоя и ремонт будут предотвращены в долгосрочной перспективе. Ассортимент продукции « Safe Energy Control » от Phoenix Contact выводит защиту от молнии и перенапряжения на новый уровень благодаря переработанной технологии искровых разрядников.

Подходящие места установки

Чтобы реализовать эффективную концепцию защиты зданий от перенапряжения, необходимо сначала определить находящиеся под угрозой линии электропередач. Необходимые защитные устройства могут быть установлены только после идентификации линий, по которым подается питание в защищаемое здание или из него. Необходимые защитные устройства устанавливаются поэтапно — самое мощное защитное устройство устанавливается непосредственно у входа в здание, а устройство с самой быстрой характеристикой срабатывания устанавливается непосредственно перед защищаемым конечным устройством.

Оптимальная защита на входе в здание (Тип 1 — Молния)

Так же важна, как и в промышленных условиях, защита главных и вспомогательных распределительных щитов в одноцелевых зданиях и частных домах. Лучшая точка для защиты здания и электронных устройств в нем — это место, где основная мощность поступает в здание. Если на данный момент нет достаточно мощных защитных устройств, не может быть эффективной концепции защиты.Самый важный вопрос в этом контексте, который возникает при планировании, — есть ли у здания внешняя молниезащита.

Здания с внешней молниезащитой могут испытывать огромную энергию молнии в случае прямого удара молнии. В этом случае согласно нормам VDE требуется разрядник тока молнии типа 1. Технология искрового разрядника зарекомендовала себя как наиболее эффективное решение для разрядников такого типа. Разрядник типа 1 из ассортимента продукции SEC (Safe Energy Control) оснащен новинкой: искровым разрядником, исключающим токи вторичного источника питания (см. Примечание 1 ниже).Благодаря этому улучшенная защита системы увеличивает доступность системы и сокращает время простоя (см. Примечание 2 ниже). Разрядники типа 1 из линейки SEC также могут эксплуатироваться в системах с защитой до 315 А в конфигурации с одним ответвлением без каких-либо собственных предохранителей. Если системы с более высокими номинальными токами вынуждены отказаться от резервного предохранителя разрядника из-за нехватки места, разрядник типа 1 представляет собой интересное решение. Новое защитное устройство FLT-SEC-Hybrid представляет собой первую сменную комбинацию разрядника тока молнии типа 1 и встроенного резервного предохранителя.

Защита главных и вспомогательных распределительных щитов (Тип 2 — перенапряжения)

Для зданий без внешних систем защиты от освещения и с низким риском молнии достаточно устройств защиты от перенапряжения типа 2 на входе в здание. В любом случае, однако, эти защитные устройства также используются после типа 1 для дополнительной защиты системы в распределительной сети. Таким образом, связанные перенапряжения безопасно снижаются до уровней, приемлемых для последующих систем.

Новый разрядник типа 2 из линейки SEC от Phoenix Contact получил две особые функции. С одной стороны, разрядник Valvetrab SEC является самым узким устройством защиты от перенапряжения на рынке. С другой стороны, устройство также может эксплуатироваться в системах с защитой до 315 А с конфигурацией с одним ответвлением без каких-либо собственных предохранителей. Это не только экономит место, но также позволяет сэкономить время и деньги при установке. Еще одним преимуществом этой конструкции является значительно более высокий уровень защиты из-за сокращенных расстояний между кабелями.

Защита оконечных устройств (Тип 3 — Устройство)

На последней ступени защиты в всеобъемлющей концепции защиты на первый план выходят устройства защиты от перенапряжения Типа 3. Эти защитные устройства, также называемые «точной защитой», используются непосредственно перед защищаемыми оконечными устройствами, защищая их от связанных пиковых напряжений в кабелях. Разрядники типа 3 из линейки SEC доступны для всех распространенных номинальных напряжений, а также могут использоваться без них во многих системах без резервных предохранителей.Модернизированное внутреннее устройство отключения разрядника позволяет устанавливать его как в системах переменного, так и постоянного тока. Это значительно расширяет потенциальные области применения.

Сводка

Правильный выбор устройства защиты от тока молнии и перенапряжения — это первый шаг к эффективной защите электросети здания. Только всеобъемлющая концепция защиты может смягчить последствия перенапряжения в зданиях в долгосрочной перспективе. Новая линейка продуктов SEC от Phoenix Contact значительно упрощает как выбор, так и установку подходящего защитного устройства.Оптимально согласованные защитные устройства обеспечивают безопасное взаимодействие отдельных типов ОПН. Обновленный искровой разрядник, в котором отсутствуют вторичные токи источника питания, а также возможность обойтись без резервного предохранителя для любого типа применения или разрядника — все это поднимает защиту от перенапряжения на новый уровень. Если на индикаторе состояния разрядника из ассортимента SEC указано, что необходима замена, заказчик получает дополнительное преимущество: Phoenix Contact заменит штекеры бесплатно в течение пяти лет после покупки.

Note / s

  1. SEC –Safe Energy Control: Новая линейка продуктов Safe Energy Control (SEC) обеспечивает долгий срок службы и высокую производительность для защиты от молнии и перенапряжения — эти разрядники обеспечивают очень надежную защиту. Модернизированный искровой разрядник в сочетании с разрядниками типа 2 и 3 обеспечивает незаменимую концепцию защиты источников питания. Единый, компактный дизайн и универсальная возможность подключения компонентов SEC удовлетворяют растущий спрос клиентов на простой в установке полноразмерный пакет.
  2. Вторичный ток источника питания: Вторичный ток источника питания — это часть протекания тока, которая после разрядки импульсного напряжения течет из электросети через искровой разрядник. Этот вторичный ток может длиться несколько миллисекунд при силе тока короткого замыкания. Это делает вторичные токи нагрузкой на всю систему, и они вполне могут вызвать падение напряжения и связанные с этим сбои. Более того, они могут активировать вышестоящее устройство для защиты от перегрузки.

Для получения дополнительной информации о защите от молнии, перенапряжения и устройств, пожалуйста, свяжитесь с нами. Дополнительную информацию о технологии безопасного управления энергией можно также получить, скачав ниже.

Скачать

Система молниезащиты — Проектирование зданий

Удар молнии может превышать 100 миллионов вольт ампер. Любой заземленный объект, который обеспечивает путь к земле, будет излучать вверх «положительные стримеры» или пальцы электрического заряда.Они создают канал плазменного воздуха для огромных нисходящих токов удара молнии.

Токи высокого напряжения от удара молнии всегда будут проходить по пути наименьшего сопротивления к земле. Система молниезащиты (LPS) может защитить конструкцию от повреждений, вызванных ударами молнии, обеспечивая путь с низким сопротивлением к земле, по которому молния будет следовать и рассеиваться.

LPS не притягивает молнии и не может рассеивать молнии, он просто обеспечивает защиту от пожара и повреждений конструкции, предотвращая прохождение молнии через сами строительные материалы.

Наибольшему риску подвержены здания, расположенные на большой высоте, на вершинах холмов или склонах холмов, в изолированных местах и ​​в высоких башнях и дымовых трубах.

В отсутствие LPS при ударе молнии может использоваться любой проводник в качестве пути для достижения земли, в том числе телефонные кабели, силовые кабели, инженерные коммуникации, такие как водопроводные или газовые трубы, или сама конструкция, если это стальной каркас.

Некоторые из основных опасностей, связанных с ударами молнии в здание, включают:

[править] Стержни или «воздушные терминалы»

Громоотвод — это высокий металлический наконечник или заостренная игла, помещенный наверху здания.Для заземления стержня используются один или несколько проводов, часто из медных лент. Стержни предназначены для использования в качестве «терминала» для разряда молнии.

[править] Токопроводящие кабели

Множество тяжелых кабелей проложено вокруг здания симметрично. Иногда это называют «клеткой Фарадея». Эти кабели проложены вдоль вершин и по краям крыш, а также вниз по одному или нескольким углам здания к заземляющему стержню (ам), по которому ток направляется на землю. Этот тип СМЗ может использоваться в зданиях, которые подвергаются сильному воздействию, или в чувствительных помещениях, таких как компьютерные залы.

[править] Стержни заземления

Это длинные толстые стержни, закопанные глубоко в землю вокруг защищенной конструкции. Обычно они изготавливаются из меди или алюминия и предназначены для излучения положительных стримеров.

Включение СМЗ следует учитывать на стадии проектирования. Конструкция должна гарантировать, что даже если молния первой поразит конструкцию, токи большого напряжения будут втянуты в СМЗ до того, как можно будет нанести серьезный ущерб.

LPS может быть спроектирован таким образом, чтобы использовать части здания, которые могут безопасно выдерживать большие токовые нагрузки, и отводить энергию от тех частей здания, которые не способны на это.

СМЗ должна быть спроектирована и установлена ​​так, чтобы предотвратить боковые вспышки между объектами. Поддерживая электрическую непрерывность объектов по отношению к проводнику заземления, можно обнулить любые различия в электрическом потенциале, позволяя одновременно происходить любым изменениям напряжения.

Отсутствие надлежащего заземления сделает СМЗ неэффективной, поскольку безопасное рассеивание энергии удара будет невозможно. Часто требуется дополнительное заземление от поставщика коммунальных услуг.

Молниезащита для исторических сооружений

Купол Домашней Моравской церкви в Уинстон-Салеме, Северная Каролина, подключен к токоотводам и заземлению, так что он может служить громоотводом. Фото: суннит Л. Гудсон.

ИНФОРМАЦИЯ О КОНСЕРВАЦИИ

Чарльз Э. Фишер

Скачать PDF

Потеря исторических зданий в результате ударов молнии каждый год попадает на первые полосы местных газет.Удары молнии не делают различий между историческими объектами и строениями других типов. Исторические амбары, церкви, музеи, дома, магазины, фабрики, маяки, школы и другие здания, а также сооружения, такие как высокие памятники, могут подвергаться ненужному риску повреждения или утраты в результате удара молнии.

Страховая отрасль сообщает, что 5% всех претензий в США связаны с молнией, а ежегодный ущерб зданиям оценивается в 1 миллиард долларов, согласно данным Underwriters Laboratories, Inc.Определенные типы строений особенно подвержены повреждениям, особенно церкви, где молнии ежегодно вызывают почти треть всех пожаров при строительстве церквей.

Системы молниезащиты в Соединенных Штатах восходят к колониальным временам и временам Бенджамина Франклина. Старые системы, которые сохранились полностью или частично на исторических сооружениях, могут быть историческими объектами сами по себе и заслуживают сохранения. Такие исторические системы молниезащиты могут все еще работать должным образом или их можно отремонтировать и модернизировать.Некоторые старые системы просто слишком изношены, неполны или архаичны, чтобы их можно было отремонтировать и сделать полностью работоспособными, поэтому возникает вопрос, следует ли их сохранять на месте или удалять полностью или частично в целях безопасности. Для исторических сооружений, у которых их нет и которые расположены в зонах, подверженных ударам молнии или имеющих особое значение и считающихся незаменимыми, может потребоваться установка современной системы молниезащиты.

Настоящая записка по консервации предназначена для владельцев, управляющих недвижимостью, архитекторов, подрядчиков и других лиц, занимающихся консервацией исторических построек.Он включает информацию об уходе, техническом обслуживании и ремонте старых и старых систем молниезащиты; обсуждает факторы, которые следует учитывать при оценке потребности в системе молниезащиты там, где ее нет; и включает историческое руководство по сохранению конструкции и установки новых систем.

Проектирование систем молниезащиты для зданий в Чикаго

По данным Метеорологической службы США (NWS), молния поражает землю примерно 25 миллионов раз в год.Неважно, живете ли вы в Чикаго, Нью-Йорке, Далласе или где-либо еще в стране, вероятность гибели или ранения людей от удара молнии составляет 1: 240 000. Если молния ударяет в забор, столб, дерево или другой высокий объект, падающий объект сам по себе представляет опасность.

Кроме того, если молния поражает линии электропередач, телефонные линии или даже водопроводные трубы, она вызывает прохождение тока по линиям и трубам, и если человек держит телефон, электрический прибор или водопроводную арматуру или, что еще хуже, находится в в ванне они, скорее всего, будут поражены и могут получить серьезные травмы или, что еще хуже, погибнуть.

Другой наихудший сценарий: когда что-то поражается молнией, оно иногда загорается или даже взрывается. Опять же, это может быть вызвано вторичным эффектом удара дерева или другого высокого объекта.

Анализ электромагнитных полей молний, ​​проведенный в Университете Флориды и в Шицзячжуанском машиностроительном колледже в Хэбэе, Китай, показал, что каждую секунду на Земле случаются от десятков до сотен вспышек молний. Что касается молниезащиты, то наибольшую озабоченность исследователей вызывали вспышки «облако-земля».

Вот почему системы молниезащиты так важны.

Крыша современного здания с системой молниезащиты и вентиляции

Институт защиты от молний ставит перед собой задачу информировать людей об опасностях молнии — особенно о том, как она может проникнуть в ваш дом и создать то, что они называют «проходом для разрушительной энергии молнии!».

Например, может ударить:

  • Крыша дома
  • Телевизионная антенна на крыше дома
  • Дымоход, если есть
  • Электропитание или телефонные линии
  • Деревья поблизости
  • Гаражные ворота
  • Кабельные линии
  • Системы полива
  • Трубы газовые

Хотя это и не является обязательным, все большее число страховщиков настаивают на установке систем молниезащиты для зданий, особенно тех, которые используются в больницах, школах и в коммерческих целях.Общественные места и исторические достопримечательности также обычно выделяются страховщиками.

В конечном итоге, хорошая система молниезащиты (LPS) минимизирует риски. Но что представляет собой хороший LPS?

Стандарты для систем молниезащиты

Институт молниезащиты называет молнию «царствующей королевой» электричества и сравнивает ее с электрическим током, протекающим через ваш дом:

  • Lightning может выдерживать до 300 миллионов вольт и 30 000 ампер
  • Электрический ток в вашем доме составляет 120 вольт и 15 ампер.

Институт подчеркивает важность использования признанного стандарта, который является практичным и проверенным.

Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) и UL разработали стандарты молниезащиты. UL предлагает стандарты для компонентов молниезащиты, а также оборудования для заземления и соединения, в то время как NFPA и UL разработали стандарты для установки систем.

NFPA 780, Стандарт Национальной ассоциации противопожарной защиты для установки систем молниезащиты содержит требования к установке систем, которые предназначены для защиты людей и имущества от всех рисков пожара и их опасностей, связанных с воздействием молнии. .NFPA разрешает свободный доступ к этому коду.

NFPA разрабатывает стандарты и кодексы, а также рекомендуемые практики и руководства, но не имеет полномочий ни полиции, ни принуждения к их соблюдению. Кроме того, NFPA не выдает сертификатов или каких-либо заявлений о соответствии, касающихся их кодексов и стандартов.

Ожидается, что пользователи кодексов и стандартов NFPA ознакомятся с применимыми местными, государственными и федеральными законами и постановлениями. Если код NFPA включает разделы, которые являются обязательными для других кодексов, в нем будет указано, что требование «должно быть выполнено».

UL, который сертифицировал и проверял системы и оборудование молниезащиты в течение 110 лет, предлагает UL 96 для компонентов и UL 96A: Стандарт для требований к установке для систем молниезащиты , который нацелен на любые «заинтересованные стороны», которым необходимо облегчить установка, которая «достаточно безопасна и соответствует кодексу».

UL является органом по защите от молний, ​​а также выдает в США сертификат Master Label, подтверждающий соответствие NPFA 780, а также UL 96A и ряду других применимых стандартов.

NFPA 780

Последнее издание стандарта NFPA 780 для установки систем молниезащиты было опубликовано в 2017 году.

Документ охватывает защиту и требования к установке традиционных систем молниезащиты для ряда конструкций от обычных зданий до конструкций, в которых размещаются взрывчатые материалы. Он также охватывает гидроциклы, ветряные турбины, схемы освещения аэродромов и солнечные батареи, которые соединены в некую систему сбора.

В соответствии с настоящим стандартом, системы молниезащиты считаются законченными системами, которые включают проводники, включая соединительные проводники, устройства защиты от ударов, устройства защиты от перенапряжения, заземляющие электроды и другие соединители и арматуру.

В издание 2017 года добавлены новые требования, касающиеся инспекций на месте завершенных установок систем молниезащиты. Также были добавлены требования к периодическим испытаниям и / или проверкам на соответствие компетентным органом (AHJ).

UL 96A и этикетка UL Master Label

UL определяет системы молниезащиты аналогично NFPA 780, в котором упоминаются точно такие же элементы.

Их стандарт имеет схожую с NFPA 780 область применения, за исключением того, что конструкции, содержащие взрывчатые материалы, не включены.

В целом, стандарт UL признан очень эффективным, когда речь идет о сокращении пожаров и повреждений, вызванных молнией.

Сертификат Master Label Certification аккредитован U.Администрация США по охране труда и здоровья (OSHA) и UL выдали этот сертификат критически важным зданиям в США, включая Белый дом, Министерство финансов США, Уиллис-Тауэр (ранее — Сирс-Тауэр) и знаменитый небоскреб в Чикаго.

NFPA и сертификация UL

Независимо от того, предпочитают ли разработчики систем молниезащиты следовать NPFA 780 и / или UL 96A или другому признанному стандарту, нет никаких сомнений в том, что получение сертификата Master Label UL по молниезащите, подтверждающего соответствие стандартам, является значительным преимуществом.

Мастер-этикетка UL указывает, что система была установлена ​​в соответствии с соответствующими принятыми стандартами, и, таким образом, дает уверенность в том, что она обеспечит необходимую защиту от молнии.

Для получения сертификата утвержденная UL установочная компания подает заявку на проверку системы. Проверка занимает от часа до дня, в зависимости от сложности системы. Обычно акты проверки выдаются в течение 48 часов.

Проектирование по стандартам

Когда инженеры проектируют системы молниезащиты для зданий в Чикаго, важно, чтобы они соответствовали наилучшим возможным стандартам, в частности, NPFA 780, UL 96A или стандарту, применимому к области, в которой находится здание или сооружение.

При проектировании этих систем для общественных зданий необходимо убедиться, что они соответствуют 100%, и что может быть лучше, чем получить сертификат UL Lightning Protect System Master Label? Это не только продемонстрирует приверженность безопасности, но и обеспечит работу системы в случае удара молнии!

Молниезащита — она ​​вам нужна?

Системы молниезащиты существуют более 100 лет, начиная с многих научных исследований Бенджамина Франклина.Уровень тока молнии превышает 100 000 и более ампер, температура достигает 50 000 градусов по Фаренгейту, а скорость составляет около одной трети скорости света. Громоотводы (также называемые молниеотводами) могут защитить ваш дом или здание от разрушительных и смертельных ударов во время шторма.

Зачем мне это нужно? Молния может нанести значительный ущерб конструкции и даже стать причиной травмы или смерти человека, если он не может найти безопасный путь к земле. В случае удара молния будет использовать любой доступный проводник, чтобы найти путь к земле, включая электрические линии, телефон, кабель, компьютеры, водопроводные трубы или даже само здание.Он будет прыгать от объекта к объекту в конструкции через боковые вспышки, вызывая пожары или взрывы. Электроника и бытовая техника также могут выйти из строя, если в здание ударит молния.

Какова вероятность удара молнии? Есть спутники, которые отслеживают грозовую активность, чтобы предоставлять графики и статистику. В любой момент времени по всему миру происходит около 2000 гроз. Земля сталкивается со 100 вспышками молний в секунду, а в Соединенных Штатах ежегодно происходит более 40 миллионов ударов молний.

Система молниезащиты не притягивает молнии? Нет, но он также не может предотвратить удар молнии. Он в основном перехватывает удар молнии и обеспечивает безопасный путь к земле для электрического тока. Молния непредсказуема и ударит куда угодно, независимо от того, есть у вас защита или нет. Наличие более высоких зданий или больших деревьев вокруг не имеет значения, молния может поразить любой низко расположенный дом или строение и даже землю. Боковые вспышки часто возникают при ударах молнии поблизости, поэтому даже если в вашу конструкцию не попадает прямой удар, молниезащита может предотвратить повреждение от этих боковых вспышек.

Все ли здания нуждаются в молниезащите? Немногие конструкции должны иметь молниезащиту, но она может быть установлена ​​в любом доме или здании. Многие известные достопримечательности оснащены молниезащитой, например Белый дом, Статуя Свободы, НАСА, Министерство энергетики и многие другие. Одним из самых известных примеров успеха молниезащиты является Эмпайр-стейт-билдинг в Нью-Йорке, в которое молния поражает около 100 раз в год.Другие сооружения, которые обычно имеют молниезащиту, включают школы, больницы и аэропорты.

Нужно ли его обслуживать? Молниезащита должна длиться весь срок службы, хотя требуются регулярные проверки каждые несколько лет. Если в вашем доме или здании проводятся какие-либо ремонтные работы, дополнения или изменения, необходимо проверить систему на предмет необходимости обновления.

Кто может установить? Только тот, кто специализируется на установке этого типа оборудования.У громоотводов есть собственные стандарты NFPA, которым необходимо соответствовать. Необходимо углубленное обучение и знание нескольких кодов. Если молниезащита установлена ​​неправильно, она определенно не будет делать то, что должна, и может быть невероятно опасной.

Это дорого? Трудно оценить, сколько будет стоить система молниезащиты, поскольку она зависит от размера, местоположения, конструкции и других факторов здания.

Как выглядит система молниезащиты? Жезлы размещаются с интервалами в самых высоких и наиболее открытых частях дома или здания.Они становятся наиболее вероятной точкой удара молнии. Эти стержни соединены с токопроводящими кабелями, которые проходят по вершинам и краям крыши и вниз по зданию, обеспечивая безопасный путь к стержню заземления, который закопан глубоко в землю вокруг защищаемой конструкции. Современные громоотводы намного меньше, чем раньше, и их можно устанавливать, чтобы они гармонировали с архитектурными особенностями. Специалисты по проектированию могут даже просмотреть планы защиты до начала строительства, чтобы найти лучший способ скрыть систему и сохранить эстетику здания.

Как работают системы молниезащиты

Системы молниезащиты — это современное развитие инновации, изобретенной Бенджамином Франклином: громоотвод. Сегодня системы молниезащиты используются в тысячах зданий, домов, фабрик, башен и даже на стартовой площадке космического корабля «Шаттл». В этой статье будет рассмотрено, зачем нужна молниезащита и что системы могут и что нельзя делать.

В этой статье:
— Компоненты системы молниезащиты
— Системы молниезащиты — Что они делают и чего не делают
— Как работает система молниезащиты
— Устройства защиты от молнии и перенапряжения / устройства ИБП
— Мифы об рассеивании / уничтожении молний
— Факты о молниезащите

Компоненты системы молниезащиты

Молниеотводы или молниеотводы — это лишь небольшая часть полной системы молниезащиты.Фактически, стержни могут играть наименее важную роль в установке системы. Система молниезащиты состоит из трех основных компонентов:

  1. Стержни или «воздушные терминалы» — Небольшие вертикальные выступы, предназначенные для использования в качестве «вывода» для разряда молнии. Стержни бывают разных форм, размеров и дизайна. Большинство из них увенчаны высокой заостренной иглой или гладкой полированной сферой. Функциональность различных типов молниеотводов и даже необходимость стержней в целом являются предметом многих научных дискуссий.
  2. Conductor Cables — Тяжелые кабели (справа), по которым ток молнии проходит от стержней к земле. Кабели проложены по верху и по краям крыш, затем по одному или нескольким углам здания к заземляющему стержню (ам).
  3. Стержни заземления — Длинные, толстые и тяжелые стержни, закопанные глубоко в землю вокруг защищенной конструкции. К этим стержням подключаются токопроводящие кабели, образуя безопасный путь для разряда молнии вокруг конструкции.

Токопроводящие кабели и заземляющие стержни являются наиболее важными компонентами системы молниезащиты, выполняя главную задачу по безопасному отведению тока молнии через конструкцию. Сами по себе «громоотводы», то есть заостренные вертикально ориентированные выводы по краям крыш, не играют большой роли в функциональности системы. Полная защита при хорошем покрытии кабеля и хорошем заземлении все равно будет достаточно работать без молниеприемников.

Системы молниезащиты — что они делают и чего не делают

Единственная цель системы молниезащиты — обеспечить безопасность здания и его жителей, если молния попадает прямо в него. — задача, решаемая путем обеспечения хорошего и безопасного пути к земле, по которому молния будет следовать. Вопреки мифам, системы молниезащиты:

  • Не притягивать молнии
  • Не и не могут рассеивать или предотвращать молнию, «высасывая» шторм из своего заряда
  • Большинство не предлагают защиты от перенапряжения для чувствительной электроники
  • Do обеспечивает противопожарную защиту и защиту от повреждений конструкций, предотвращая прохождение горячих взрывных каналов молний через строительные материалы.
Создание этого веб-сайта стало возможным благодаря поддержке CIS Internet .

Как работает система молниезащиты

Незащищенная конструкция

[перезапуск анимации]

Без обозначенного пути для достижения земли при ударе молнии вместо этого можно использовать любой проводник, доступный внутри дома или здания. Это может быть телефон, кабель или электрические линии, водопроводные или газовые трубы или (в случае здания со стальным каркасом) сама конструкция. Молния обычно будет следовать по одному или нескольким из этих путей к земле, иногда прыгая по воздуху через боковую вспышку , чтобы достичь более заземленного проводника (см. Анимацию выше).В результате молния представляет несколько опасностей для любого дома или здания:

  • Пожар — Пожар может начаться в любом месте, где открытый канал молнии соприкасается, проникает или приближается к горючим материалам (дереву, бумаге, газовым трубам и т. Д.) В здании, включая конструкционные пиломатериалы или изоляцию внутри стен и крыш. Когда молния следует за электропроводкой, она часто перегревает или даже испаряет провода, создавая опасность пожара в любом месте пораженных цепей.
  • Боковые вспышки — Боковые вспышки могут прыгать через комнаты, возможно, травмируя любого, кто окажется на пути.Они также могут воспламенить такие материалы, как канистра с бензином в гараже.
  • Повреждение строительных материалов — Взрывная ударная волна, создаваемая разрядом молнии, может взорвать участки стен, разбить бетон и штукатурку на части, а также разбить близлежащее стекло.
  • Повреждение бытовой техники — Телевизоры, видеомагнитофоны, микроволновые печи, телефоны, стиральные машины, лампы и почти все, что подключено к поврежденной цепи, могут быть повреждены и не подлежат ремонту. Электронные устройства и компьютеры особенно уязвимы.

Добавление системы защиты не предотвращает удара, но обеспечивает лучший и безопасный путь к земле. Молниеприемники, кабели и заземляющие стержни работают вместе, чтобы отводить огромные токи от конструкции, предотвращая возгорание и большинство повреждений оборудования:

Защищенная структура

[перезапустить анимацию]

Устройства защиты от молнии и перенапряжения / устройства ИБП

Устройства защиты от перенапряжения и ИБП не подходят для защиты от молний.Эти устройства обеспечивают некоторую степень защиты от скачков напряжения при ежедневных скачках напряжения и удаленных ударах молнии. Но когда молния поражает конструкцию прямо или очень близко к ней, независимо от системы молниезащиты, все ставки не принимаются.

Обычный сетевой фильтр просто не может повлиять на резкий, катастрофический всплеск тока от очень близкого или прямого удара молнии. Постоянный ток молнии слишком велик, чтобы его можно было защитить с помощью небольшого электронного устройства внутри удлинителя или даже здоровенного ИБП.Если ваш ИБП или устройство защиты от перенапряжения мешают прохождению молнии, вся или часть молнии просто вспыхнет над устройством или через него — независимо от количества задействованных конденсаторов и батарейных батарей.

Даже «разъединения» или устройства, которые физически отключают питание устройства путем активации набора контактов, не гарантируют защиты. Небольшой воздушный зазор не остановит удар молнии, который уже прыгнул через много миль в воздухе. Он не будет дважды думать о том, чтобы прыгнуть еще на несколько дюймов или даже на несколько футов, особенно если «путь наименьшего сопротивления» к земле проходит через контакты выключателя.

Более того, даже не полноценная система молниезащиты со стержнями, кабелями и заземлением не гарантирует от повреждения электроники и компьютеров. Чтобы любая система обеспечивала 100% защиту, она должна отводить почти 100% тока молнии от прямого удара, что практически невозможно: закон Ома гласит, что для набора сопротивлений, соединенных параллельно, ток будет распределяться. по ВСЕМ сопротивлениям на уровнях, обратно пропорциональных различным значениям сопротивления.Дом или здание — это не что иное, как набор резисторов, подключенных параллельно — электропроводка, водопровод, телефонные линии, стальной каркас и т. Д. будет использовать боковых вспышек через воздушные зазоры для их эффективного соединения). При прямом ударе молнии ток не будет идти только по одному пути — он будет распространяться по всем путям к земле в зависимости от сопротивления каждого пути.

Ток молнии часто достигает максимума в 100 000 и более ампер. Имея это в виду, подумайте, установлена ​​ли у вас система молниезащиты, и в ваш дом напрямую попадает молния. Если система защиты забирает даже 99,9% тока, то ваша электропроводка может забрать оставшиеся 0,1%. 0,1% от 100 000 ампер — это скачок тока в 100 ампер через ваши линии, которого может быть достаточно, чтобы вывести ваш компьютер из строя.

Нередко «боковые вспышки» возникают внутри дома или здания, когда вся или часть молнии прыгает через всю комнату и достигает земли, например, от системы электропроводки к хорошо заземленным водопроводным трубам.Если ваш компьютер мешает, пришло время купить новый, даже если у вас установлена ​​самая дорогая система защиты.

Гарантии на упаковке ИБП / устройств защиты от перенапряжения несколько вводят в заблуждение, когда речь идет о молниезащите, подразумевая, что устройства могут предотвратить любые последствия удара. В некоторых случаях они будут — если они не находятся на прямой линии огня или рядом с ней. Но на самом деле ничто не может гарантировать абсолютную защиту от прямого или очень близкого удара.

Все это не означает, что вам не следует использовать сетевой фильтр, ИБП, разъединитель или полноценную систему громоотвода. Любое устройство обеспечит или степень защиты от ежедневных скачков напряжения в линии электропередач и удаленных ударов молнии. Но когда молния попадает рядом или прямо, все ставки отменяются.

Лучший и самый дешевый способ защитить вашу стереосистему, телевизор, компьютер или любое электронное устройство — это отключить от всех источников питания, телефона, кабеля (модема) и антенны во время грозы.

Некоторые могут возразить, что риск прямого удара по любому конкретному дому слишком низок, чтобы оправдать отключение всего от сети при каждом шторме, который проходит над головой. В этом есть доля правды. В таком случае разумно убедиться, что страховка вашего домовладельца или арендатора покрывает ущерб от удара молнии, а все ваши устройства инвентаризированы и покрываются полисом. В конце концов, застрахованную дорогую электронику можно заменить. Однако считайте незаменимыми такие, как данные, сохраненные на вашем компьютере (фотографии, видео, рабочие файлы и т. Д.).Вы можете снизить этот риск, выполняя частое резервное копирование вне офиса и / или сохраняя данные на внешнем жестком диске, который вы можете отключить при необходимости.

Мифы об рассеивании / устранении молнии

Продукты, называемые устройствами для устранения молний или устройств для рассеивания молний, ​​возникли в результате двух мифов: во-первых, заряд грозы может истощить или иным образом повлиять на объекты на земле, а во-вторых, начинаются разряды молнии между облаками и землей. с земли.Эти продукты, которые продаются до сих пор, утверждают, что способны предотвратить прямой удар молнии в любой объект, на котором они установлены. Устройства имеют очень разный внешний вид, но обычно характеризуются металлическим корпусом с сотнями заостренных щетинок, игл или тонких стержней. Конструкция оправы варьируется от гребенчатой ​​до зонтичной.

Утверждается, что устройства предотвращают или уменьшают прямые удары молнии по объектам, на которых они установлены, с помощью коронного разряда для выполнения одного или нескольких из следующих действий: 1.) для истощения его заряда до того, как может произойти молния, 2) для создания локализованного «пространственного заряда» над защищаемой зоной, который отводит удары молнии, или 3) для затруднения инициирования восходящих лидеров от объекта, тем самым снижение шансов на прямую ступенчатую связь лидер-земля-лидер.

Как мы обсуждали в нашей статье о рассеянии грозового заряда, проблема с этими устройствами заключается в том, что, хотя они и создают коронный разряд, скорость утечки заряда совершенно незначительна по сравнению со скоростью генерации заряда на высоте 10 миль. , Над головой гроза диаметром от 15 до 25 миль! Никакой искусственный коронный разряд в таком небольшом масштабе не имеет ни малейшего шанса истощить заряд быстрее, чем его производит гигантское грозовое облако.И хотя мелкомасштабная корона действительно помогает предотвратить возникновение лабораторных искр (например, от генераторов Ван де Граафа), это не может быть экстраполировано для применения к полноразмерным разрядам молнии, которые в несколько тысяч раз больше, чем искусственные аналоги ( нашу статью о сравнении искусственного и естественного освещения). Коронный разряд от небольших «диссипаторов» незначителен для полноразмерной грозы и никак не повлияет на возникновение или поведение молнии в непосредственной близости от нее.

Удары молнии из облака в землю возникают высоко во время грозы, на много миль над поверхностью, где наземные объекты не действуют. Даже после начала разряда движущийся вниз ступенчатый лидер «слеп» к объектам на земле, пока не окажется очень близко к земле, в пределах от 50 до 100 футов. На таком расстоянии молния ударит в очень маленькую область, в которую она уже спускается, независимо от каких-либо устройств поблизости, которые утверждают, что отклоняют или предотвращают удар. Например, существует фотография удара молнии в здание Merchandise Mart в центре Чикаго.Торговый центр находится очень близко к Сирс-Тауэр высотой 1700 футов, но даже Сирс-Тауэр не повлиял на наземное соединение этого близкого удара облака с землей.

В дополнение к очевидным научным недостаткам концепции устройств «рассеивания» и «устранения» молний, ​​они оказались неэффективными в реальных установках. Многие устройства «рассеивания молнии» на башнях и зданиях были поражены напрямую. Несмотря на доказательства, они продолжают продаваться, устанавливаться и продвигаться.

Факты о молниезащите

Жезлы и системы защиты не притягивают молнии и не влияют на место удара молнии.

Стержни или системы защиты не предотвращают и не могут предотвратить молнию, а также не могут «разрядить» грозу.

Системы молниезащиты (включая размещение стержней, кабелей и заземлений) проектируются индивидуально для отдельных конструкций и требуют сложной инженерии для правильного функционирования.Их должны устанавливать только квалифицированные подрядчики.

Системы молниезащиты не всегда предотвращают повреждение электроники или компьютеров. Вы все равно должны отключать такие устройства во время грозы, чтобы обеспечить достаточную защиту.

< Вернуться в библиотеку погоды

Связанные темы о молниях:

Создание этого веб-сайта стало возможным благодаря поддержке CIS Internet .

GO: Home | Штормовые экспедиции | Фотография | Библиотека экстремальных погодных условий | Стоковые видеозаписи | Блог

Избранная статья библиотеки погоды:

Молниезащита высотных зданий.

Во время своего образования молния движется в любом направлении, но только до тех пор, пока не найдет путь к земле: тогда путь для разряда уже создан. Поэтому высокие здания являются предпочтительными точками для ударов молнии, поэтому стандарты оценки риска при расчете эквивалентной площади улавливания конструкции учитывают поверхность, в 3 раза превышающую ее высоту вокруг. Кроме того, согласно этим стандартам, для зданий высотой более 60 метров также следует учитывать боковые удары.

Новые методы строительства позволили структурное развитие зданий и оптимизировать затраты на возведение зданий, поэтому в наши дни небоскребы все более и более распространены в городах, даже в тех, которые имеют высокую плотность вспышки.Часто это символические здания, расположенные в основных бизнес-центрах и обычно содержащие дорогостоящее и чувствительное оборудование. Последствия неконтролируемого удара молнии также могут быть опасными для людей внутри здания из-за трудностей эвакуации в случае пожара и даже из-за повреждений, которые перенапряжение может вызвать в системах безопасности, например, в лифтах.

Стандарты молниезащиты указывают, что, помимо крыши, для зданий высотой более 60 метров 20% верхняя часть должна быть защищена системой молниеприемника.Для многоэтажных зданий вся часть здания выше 120 м также должна быть снабжена этой боковой защитой. Стандарты считают, что уровень молниезащиты IV достаточен для боковой молниеприемной системы, но даже для этого уровня важны технические, экономические и эстетические трудности, особенно в случае, если защита выполняется с помощью стержней Франклина и сетчатых проводников.

Защита с помощью воздушных терминалов с ранним выбросом стримеров (ESE) имеет много преимуществ в этих зданиях, особенно когда есть террасы или неровные участки в верхней части.Необходимые молнии будут установлены так, чтобы крыша и боковая часть, куда может ударить молния, находились внутри защищаемого объема. В случае, если часть находящегося под угрозой бокового ограждения не может быть защищена, то фасад размером 20×20 м и необходимые стержни должны покрывать этот фасад и находящиеся на нем объекты, как и при обычной защите. Кроме того, каждый молниеприемник ESE должен иметь не менее 4 токоотводов. Важно, чтобы ток молнии разделялся и эти токоотводы были соединены между собой (обычно каждые 20 метров), поскольку расстояние между точкой удара и заземлением очень велико, поэтому индуктивные и механические эффекты тока молнии значительны.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.