Какие требования предъявляются к молниеприемной сетке зданий


Нормы, правила и ГОСТы по молниезащите

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.

Более подробно о сравнении стандартов IEC и DIN и отчественных нормативов читайте в статье "Анализ нормативно-технического обеспечения молниезащиты".

Интересные материалы по этой теме:
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.

Нормативные требования к молниезащите

Весь опыт обеспечения электробезопасности населения привел к созданию официальных, утвержденных компетентными органами, документов, содержащих нормативные требования к молниезащите: ГОСТы и инструкции. Их основное назначение - обеспечить высокое качество, максимально длительную эксплуатацию и гарантию работоспособности созданной системы.

Действующие на территории Российской Федерации нормы

На территории России действует целый ряд нормативов, определяющих стандарты и нормы молниезащиты:

  • В первую очередь стоит назвать инструкцию по устройству молниезащиты зданий и сооружений. Этот документ является своего рода отправным пунктом. Он устанавливает стандарты организации подобных систем, которые должны быть учтены на стадии разработки проекта здания. Однако, данная инструкция не распространяется на здания, хранящие порох и взрывчатые вещества и на некоторые иные случаи.
    Cкачать в pdf >>
  • Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций. Этот документ схож с предыдущим, однако дополнительно включает в себя требования к организации громоотводов в коммуникациях.
    Cкачать в pdf >>
  • Инструкция по устройству сетей заземления и молниезащиты была разработана специально для работников технико-инженерной сферы, а также для сотрудников электромонтажных организаций. Эта инструкция используется в различных установках переменного и постоянного тока, за исключением разве что специальных конструкций, стандартизация которых идет в отдельных документах.

Кроме того, Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии в 2011 году выпустило 2 документа по стандартам Международной Электротехнической Комиссии (МЭК) № 62305:

Данные материалы привели российские стандарты молниезащиты ГОСТ к международным нормам.

В общем о ситуации

Молниезащита, требования к которой отображены в различных документах – сейчас непростое дело в реалиях нашей страны. На данный момент принято полагать, что проектировать систему громоотвода следует на основе двух нормативов. Они уже были указаны выше (первые два пункта).
На основе положения от 27 декабря 2002 года «О техническом регулировании» - все подобные инструкции носят лишь рекомендательный характер.

Однако, при планировании того либо иного объекта, необходимо исходить из конкретной ситуации, и смотреть, могут ли быть к ней применимы изложенные в инструкциях нормы, либо здесь следует ужесточить (или наоборот – смягчить) эти требования. 
Даже сочетая два основных норматива, не всегда можно получить всю исчерпывающую информацию. Потому, в таких случаях, эксперты обычно обращаются к международным стандартам МЭК.

Многие специалисты сходятся во мнении, что все существующие документы должны быть дополнены в связи с различными новинками и все растущим разнообразием конструкций построек, требующих иного подхода.

Интересные материалы по этой теме:
Нормы, правила и ГОСТы по молниезащите - нормативные документы

Еще раз более подробно о стандартизации и нормативном реуглировани.

Анализ нормативно-технического обеспечения молниезащиты

Отдельно сравнение западных и европейских стандартов DIN и IEC с отечестнвенными ГОСТами, РД, СО и прочими правилами.

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.

Молниеприемная сетка на плоской кровле: правила и принципы устройства

Защитой дач, гаражей и  загородных домов от грозовых разрядов наше государство пока не занимается. О средствах предотвращения возгорания частной собственности от молний хозяин заботится сам. Самостоятельно выбирает тип защитной системы, чаще всего сооружает ее собственными руками.

В обустройстве плоских крыш это дело не слишком заковыристое, хотя и требующее подробных сведений об основных технологических принципах. Домашнему умельцу следует досконально знать, как устроена молниеприемная сетка на плоской кровле, какие правила необходимо соблюдать для безукоризненной работы итога усилий.

О реальных фактах разрушения жилых домов и хозяйственных строений в результате поражения молнией мы слышим довольно редко. Правда это не повод расслабляться и пренебрегать мерами защиты от природного негатива.

Каждый удар представляет собой серьезную угрозу для владельцев частной усадьбы и их питомцев, даже если конкретные воздействия поначалу не обнаружены.

От ударов молнии могут пострадать:

  • Люди и животные. Разряд, проникающий внутрь постройки по проводам воздушных коммуникаций, может поразить живой организм. Он вызывает искрение в точках соединения и подключения приборов, питающихся электроэнергией. Если у дома нет системы заземления или заземленных металлических трубопроводов, токи могут пройти через тело. Последствия крайне опасны.
  • Жилые и хозяйственные постройки. Особенно строения, стены которых выполнены из возгораемого материала — древесины. Для бетонных и кирпичных домов разряды тока молнии также весьма нежелательны. От точки удара до заземленного объекта или земли возникает высокое давление вместе с температурой. Этот участок подвержен внутренним разрушениям. Известны случаи, когда кирпичные и деревянные стены, выдержавшие ранее несколько грозовых дождей, расщеплялись при попадании молнии.
  • Частные гаражи и небольшие склады топлива. Разряд молнии сопровождается резким повышением температуры своеобраз

Нормы и ГОСТы по молниезащите

Основные правила, нормы и ГОСТЫ по молниезащите в РФ

Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87

Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций СО-153-34.21.122-2003

Правила устройства электроустановок 7-е издание, Главы 2.4, 2.5, 4.2

ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010 Защита от молнии. Часть 1. Общие принципы (введен с 01.12.2011)

ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010 Защита от молнии. Часть 2. Оценка риска (введен с 01.12.2011)

ГОСТ Р МЭК 62305-3-2010 Защита от молнии. Часть 3. Физическое повреждение структур и опасность для жизни (введен с 01.12.2011)

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2010 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений (введен с 25.10.2016)

ГОСТ Р 50571-4-44-2011 Электроустановки низковольтные. Требования по обеспечению безопасности. Защита от отклонений напряжения и электромагнитных помех (введен с 01.07.2012)

ГОСТ Р 51992-2011 (МЭК 61643-1-2005) Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Технические требования и методы испытаний. (введен с 01.07.2012)

ГОСТ Р МЭК 61643-12-2011 Устройства защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Принципы выбора и применения. (введен с 01.01.2013)

ГОСТ Р 54986-2012 (МЭК 61643-21: 2009) Устройства защиты от импульсных перенапряжений низковольтные. Часть 21. УЗИП для систем телекоммуникации и сигнализации (информационных систем). Требования к работоспособности и методы испытаний (введен с 01.07.2013)

ГОСТ Р МЭК 62561.1-2014 Компоненты систем молниезащиты. Требования к соединительным компонентам. (введен с 04.03.2014)

ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014 Компоненты систем молниезащиты. Требования к проводникам и заземляющим электродам. (введен с 04.03.2014)

Отраслевые стандарты

Разработаны крупными компаниями для производства работ по молниезащите для собственных подразделений

СТО Газпром 2-1.11-170-2007 Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и коммуникаций ОАО "Газпром"

РД-91.020.00-КТН-276-07 Нормы проектирования молниезащиты объектов магистральных нефтепроводов и коммуникаций ОАО "АК "Транснефть" и дочерних акционерных обществ

Устаревшие варианты нормативов

 

Молниезащита зданий и сооружений - инструкции

Обязательная, соответствующая современным строительным нормам, молниезащита зданий представляет собой комплекс технических устройств и приспособлений, призванных обеспечить безопасность сооружения при попадании в него природного электрического разряда. Прямой удар молнии может повредить здание, вызвать поломку электроприборов, электрооборудования, даже гибель находящихся внутри или поблизости людей, животных.

Виды молниезащиты

Молниезащита зданий и сооружений подразделяется на: внешнюю, внутреннюю.

Внешняя

Это специальная система приспособлений, предназначенная для перехвата электрического разряда, отведения его к земле по токоотводам. Правильно спроектированная конструкция защитит от вреда здание, людей и животных, находящихся внутри.

Внешняя молниезащита зданий подразделяется на два типа:

Пассивная

  • сетка («пространственная клетка»). Ее монтируют на крыше защищаемого объекта;
  • молниеприемный стержень. Представляет собой один или несколько отдельных металлических прутов, соединенных с контуром заземления посредством кабеля;
  • система натяжных молниеприемных тросов. Их натягивают по периметру защищаемой зоны.

Активная

Генерирует высоковольтные импульсы, что позволяет не ждать, пока молния ударит защищаемое сооружение, а захватывать электрический разряд на большом расстоянии, принудительно направляя его в землю.

Конструктивно внешняя молниезащита зданий и сооружений состоит из:

  • молниеприемника (перехватывает электрический разряд)
  • токоотвода (промежуточная часть, проводящая электрический ток от молниеприемника на заземлитель)
  • заземлителя (часть молниезащиты, контактирующая с землей, рассеивающая полученный разряд тока)

Внутренняя

Представляет собой систему защиты электрооборудования от вызванного молнией (индуктивными и резистивными связями) перенапряжения в сети.

Внутренняя молниезащита (УЗИП) классифицируется по типам:

  • 1 тип – защита при прямом попадании молнии (форма волны 10/350 мкс)
  • 2 тип – защита от непрямого удара, зафиксированного вблизи объекта (форма волны 8/20 мкс)

Нормативные документы

До недавнего времени в России одновременно действовали 2 нормативных документа, регламентирующих требования к установке молниезащитных систем строительных объектов:

Изданная в 2003 году инструкция не отменяла действие регламента 1987 года, хотя имела с ним существенные различия. Приказ Минэнерго России от 30.06.03 № 280 также не отменил старую инструкцию, не прояснил сложившуюся ситуацию. Проектные организации сами выбирали, какими правилами руководствоваться.

В 2011 году Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии выпустило 2 нормативных документа, соответствующих стандартам МЭК (Международной Электротехнической Комиссии) № 62305:

После утверждения данных нормативов, российские требования к молниезащитным мерам начали соответствовать международными стандартам, урегулировав действие ранее выпущенных документов.

Категории молниезащиты и классификация объектов

Квалификация объектов определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения. В соответствии с нормативными документами все здания и сооружения подразделяются на обычные и специальные.

Обычные объекты – это жилые и административные строения, а также здания и сооружения высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельского хозяйства.

К специальным объектам относятся следующие:

  • представляющие опасность для непосредственного окружения
  • представляющие опасность для социальной и физической окружающей среды
  • потенциально способные при поражении молнией вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы
  • прочие, для которых должна быть предусмотрена специальная молниезащита, например, строения высотой более 60 м, строящиеся объекты, временные сооружения, игровые площадки и т.п.

Для специальных объектов минимально допустимый уровень надежности защиты от прямых ударов молнии (ПУМ) обозначен в пределах 0,9-0,999 в зависимости от степени его общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий от ПУМ. Владелец здания или заказчик сам по желанию может заложить в проекте более высокий уровень надежности, превышающий расчетный предельно допустимый.

Для обычных объектов предлагается 4-е уровня надежности защиты от ПУМ:

Категория молниезащитыПиковый ток молнииНадежность
I 200 кА 0,98
II 150 кА 0,95
III 100 кА 0,90
IV 100 кА 0,80

В РД также предлагается методика, когда категория молниезащиты выбирается в зависимости от среднего количества и продолжительности гроз в регионе расположения здания или сооружения, а также от расчетной вероятности годового количества поражений его молнией.

  • Международный аэропорт Внуково

    Адрес объекта: Москова, ул. 1-я Рейсовая, д. 12, Терминал "А"

    Вид работ: техническое обслуживание и диагностика комплексной системы молниезащиты с восстановлением элементов и соединений, замеры сопротивлений заземления

    Исполнение: Молниезащита внешнего участка кровли выполнена в виде молниеприемной сетки, к которой присоединяются металлические поручни ограждения кровли. Для крепления проводника на профилях кровельных листов Kalzip применяются специальные держатели фирмы OBO Bettermann. Все выступающие элементы (световые фонари, вентиляционные установки, киоски выходов кабелей и др.) замыкаются на общий молниезащитный контур.

  • Колокольня Ивана Великого

    Характеристика объекта: Самая высокая постройка архитектурного ансамбля Московского Кремля. Высота – 81 м.

    Адрес объекта: г. Москва, Соборная площадь Московского Кремля.

    Вид работ: Проектирование и монтаж системы молниезащиты

    Комплектующие: производства фирмы OBO Bettermann.

    Исполнение: Здание относится к III категории по уровню защиты. В качестве элемента системы молниезащиты использована существующая конструкция купола с крестом, молниеотводы из стали горячего цинкования Rd8 выполнены по наружным фасадам с применением фасадных держателей типа СК. Заземляющее устройство выполнено в виде нескольких очаговых заземлителей.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • ГТЭС Терешково

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

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

    Комплектующие: производства фирмы OBO Bettermann.

    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.

Вам это может быть интересно:
Молниезащита офисных и административных зданий
Комплексная молниезащита памятников архитектуры и церквей
Системы молниезащиты АЗС и складов ГСМ
Особенности молниезащиты котельных
Грозозащита дымовых труб

типовые схемы, расчет и монтаж

Сначала разберемся в сути понятия. Молниеотвод обозначает одно и тоже, что Грозозащита или Молниезащита и отличается от Громоотвода, которым называют чаще только молниеприемную часть системы защиты зданий и сооружений. То есть молниеотвод – это «молниеприемник + токоотвод + заземление», или внешняя составляющая системы. Если посмотреть на схему любой комплексной молниезащиты, будь то частный дом или здание промышленного, офисно-административного назначения, то это ее часть, которая предназначена именно для защиты от прямых ударов молнии.

Конструкции (виды) молниеотводов

Всего существует 3-и базовые схемы: стержневой (рисунки а, б), тросовый (в) и молниеотвод в виде молниеприемной сетки (или сетчатый) (г). Комбинированная схема предполагает сочетание базовых вариантов.

По количеству одинаковых молниеприемных частей – одиночный, двойной и т.д.

По характеру и месту установки стержневые делятся на молниеприемные стержни, сборные стержневые, которые могут устанавливаться на фланцах, кронштейнах, специальных опорах или быть отдельно стоящими. Молниеприемные мачты как правило имеют телескопическую конструкцию и метод установки на или в грунт.

  

Тросовый – это трос, натянутый между опорами. Контур может быть любым, в том числе замкнутым. К нему по сути относится и самый простой и дешевый вариант молниеотвода для частного дома или дачи, когда вместо троса на небольшом расстоянии от конька кровли натягивают проводник радиусом 8-10 мм (алюминиевый, стальной или медный в зависимости от материала и цвета кровли) на расстоянии не менее 20 мм от самого конька, выводят его концы за крайние точки на расстояние  примерно 30 мм и загибают немного вверх.

 

Молниеприемная сетка используется на плоских или крышах с незначительным уклоном.

 

Итак, как мы сказали, система внешней молниезащиты может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы – стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие роль естественных молниеотводов), или может быть установлена на защищаемом здании и даже быть его частью.

Расчет молниеотвода

Выбор молниеотводов рекомендуют производить при помощи специальных компьютерных программ, способных на основании габаритов зданий, планов кровли и конструктивных элементов на ней вычислять вероятности прорыва молнии и зоны защиты. Вот почему надежнее обращаться в специализированные организации, которые быстро выдадут Вам различные варианты и конфигурации молниеотводов.

Хотя, если конфигурация защищаемого объекта позволяет обойтись простейшими молниеотводами (одиночным стержневым, одиночным тросовым, двойным стержневым, двойным тросовым, замкнутым тросовым), размеры их можно определить самостоятельно, пользуясь заданными в Инструкциях СО 153-343.21.122-2003 и РД 34.21.122-87 зонами защиты.

Объект считается защищенным, если он целиком попадет в зону защиты молниеприемного устройства, которой присвоен требуемый уровень надежности.

Зона защиты одиночного стержневого молниеприемника (согласно СО 153-34.21.122-2003)

Стандартной зоной защиты в этом случае является круговой конус с вершиной, которая совпадает с вертикальной осью молниеотвода. Размеры зоны в этом случае определены 2-мя параметрами: высотой конуса h0 и радиусом его основания r0.

В таблице ниже указаны их значения в зависимости от требуемой надежности защиты для молниеотводов высотой до 150 м от уровня земли. Для больших высот необходимо применение специальных программ и методик расчета.

Для других типов и комбинаций молниеотводов вариации расчета зон защиты смотрите в главе 3.3.2 СО 153-343.21.122-2003 и Приложении 3 РД 34.21.122-87.

Теперь, чтобы определить попадает ли ваш объект Х в зону защиты рассчитываем радиус горизонтального сечения rx на высоте hx и откладываем его от оси молниеприемника до крайней точки объекта.

Правила определения зон защиты для объектов высотой до 60 м (согласно МЭК 1024-1-1)

В Инструкции СО есть методика проектирования молниеотводов для обычных сооружений по стандарту МЭК 1024-1-1, которая может быть принята только, если расчеты по ней получаются более «жесткие», чем требования указанной Инструкции.

По ней могут быть применены следующие 3-и способа для разных случаев:

  • метод защитного угла для простых по форме или маленьких частей больших сооружений
  • метод фиктивной сферы для сооружений сложной формы
  • защитная сетка в общем случае и в особенности для защиты поверхностей

В таблице для разных категорий (уровней) молниезащиты (подробнее о категориях или классах здесь) приведены соответствующие значения параметров каждого из методов (радиус фиктивной сферы, предельно допустимые угол защиты и шаг ячейки сетки).

Метод угла защиты для кровельных надстроек

Величина угла выбирается по графику на диаграмме для соответствующей высоты молниеотвода, которая отсчитывается от защищаемой поверхности, и класса молниезащиты здания.

Зона защиты, как уже было сказано выше, – это круговой конус с вершиной в верхней точке стержня молниепремника.

Метод фиктивной сферы

Применяется, когда сложно определить размеры зоны защиты для отдельных конструкций или частей здания по методу защитного угла. Ее границей является воображаемая поверхность, которую очерчивает сфера выбранного радиуса r (см. таблицу выше), если бы ее прокатили по вершине сооружения, обходя молниеотводы. Соответственно объект считается защищенным, если эта поверхность не имеет с ним общих точек пересечения или касания.

Молниеприемная сетка

Это проводник, уложенный сверху на кровлю с выбранным в зависимости от класса молниезащиты здания шагом ячейки. При этом все металлические элементы на крыше (зенитные фонари, вентиляционные шахты, воздухозаборники, трубы и т.п.) обязательно должны быть соединены с сеткой. Иначе для них необходимо смонтировать дополнительные молниеприемники. Более подробно о конструктивных особенностях и вариантах монтажа можно прочитать в материале «Молниезащита на плоской кровле».

Шаг ячейки по российским нормам выбирают исходя из категории молниезащиты здания (может быть меньше, но никак не больше).

Молниеприемная сетка монтируется с соблюдением ряда условий:

  • проводники прокладывают наикратчайшими путями
  • при ударе молнии у тока для отвода к заземлению должна быть возможность выбора хотя бы 2-х разных путей
  • при наличии конька и наклоне кровли более, чем 1 к 10, проводник нужно обязательно проложить по нему
  • никакие части и элементы, выполненные из металла, не должны выступать за внешний контур сетки
  • обязателен внешний контур сетки из проводника, смонтированный по краю периметра крыши, а край крыши должен выступать за габариты здания

Материалы и сечения проводников молниеотвода

В качестве материалов, используемых для производства молниеприемного оборудования и токоотводов используются оцинкованная и нержавеющая сталь, медь и алюминий. К ним предъявляются требования коррозионной стойкости и механической прочности, если используется защитное покрытие, то оно должно иметь хорошую адгезию с основным материалом.

В таблице указаны требования к профилю проводников и стержней по минимальной площади сечения и диаметра (согласно ГОСТ 62561.2-2014)

Монтаж молниеотвода для частного дома и промышленного здания

Рассмотрим какие же элементы монтажа включают в себя обычно система внешней молниезащиты. На рисунках ниже показаны примеры молниеотвода частного дома и промышленного здания.

Соответсвующими номерами здесь обозначены следующие изделия и их наименования:

Круглые и плоские проводники, тросы

 

 

Компоненты молниезащиты на плоских кровлях, перемычки и компенсаторы

 

Компоненты молниезащиты на скатных кровлях, кровельные держатели проводника

 

Компоненты молниезащиты на металлических кровлях, кровельные держатели проводника

 

Токоотводы, держатели токоотводов

 

Стержни земляного ввода, соединительные проводники, смотровые колодцы, держатели проводников

 

Клеммы для водосточных желобов, клеммы, соединительные компоненты

 

Молниеприемники, компоненты

 

 

Изолированная молниезащита

 

 

Монтаж можно разделить на три этапа: устройство молниеприемной части внешней молниезащитной системы (молниеприемники и их элементы крепления), прокладка токоотводов (кровельная и фасадная часть здания) и земляные работы по устройству заземления. Как правило у всех компаний стоимость работ составляет некоторый процент от цены материалов.

 Купить молниеотвод, цены на комплектующие

Компания МЗК-Электро предлагает отличные цены на молниеотводы и комплектующие. Ассортимент изделий на нашем складе составляет более 1.500 позиций, закупка осуществляется напрямую по дилерским контрактам у прямых производителей, что предполагает обязательную сертификацию и гарантию. Все изделия имеют необходимые сертификаты качества и гарантию. Мы также занимаемся проектированием и монтажом любых систем молниезащиты зданий и сооружений, как для частных домовладельцев, так и промышленных предприятий. Познакомиться с нашими ценами можно в соответствующем разделе.

Система защиты здания - Руководство по устройству электроустановок

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

Система состоит из:

  • Устройство захвата: система молниезащиты;
  • токоотводы, предназначенные для передачи тока молнии на землю;
  • соединенных вместе заземляющих проводов типа "гусиная лапка";
  • перемычек между всеми металлическими каркасами (уравнивание потенциалов) и заземляющими проводами.

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

3 типа системы 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 со спусковой системой)

Громоотвод с натянутыми проводами

Эти провода натянуты 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 решетчатой ​​клеткой (клетка Фарадея)

Эта защита предполагает 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, отводимого системой защиты здания, возвращается обратно в сети заземления электроустановки (см. Рис. J15): рост потенциала рам очень часто превышает способность выдерживать изоляцию проводов в различных сетях (низковольтные, телекоммуникационные, видеокабели и т. Д.).

Кроме того, протекание тока через токоотводы вызывает индуцированные 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

.

Защита от молнии и перенапряжения для крышных фотоэлектрических систем

Тип 1 постоянного тока разрядник для использования в фотоэлектрических системах:

Многополюсный тип 1 + тип 2 комбинированный постоянного тока разрядник ФЛП7-ПВ. Этот d.c. Коммутационное устройство состоит из комбинированного устройства отключения и короткого замыкания с Thermo Dynamic Control и предохранителя в байпасном тракте. Эта схема надежно отключает ОПН от напряжения генератора в случае перегрузки и надежно гасит постоянный ток. дуги. Таким образом, он позволяет защищать фотоэлектрические генераторы до 1000 А без дополнительного резервного предохранителя.Этот разрядник объединяет разрядник тока молнии и разрядник перенапряжения в одном устройстве, обеспечивая тем самым эффективную защиту оконечного оборудования. Благодаря своей разрядной емкости I total 12,5 кА (10/350 мкс) он может гибко использоваться для высших классов LPS. FLP7-PV доступен для напряжений U CPV 600 В, 1000 В и 1500 В и имеет ширину всего 3 модуля. Таким образом, FLP7-PV является идеальным комбинированным разрядником типа 1 для использования в фотоэлектрических системах электроснабжения.

УЗИП типа 1 на основе искровых промежутков с коммутацией напряжения, например, FLP12,5-PV, - еще одна мощная технология, позволяющая отводить частичные токи молнии в случае d.c. Фотоэлектрические системы. Благодаря технологии искрового разрядника и постоянного тока Схема гашения, которая позволяет эффективно защищать находящиеся ниже по потоку электронные системы, разрядники этой серии имеют чрезвычайно высокую разрядную способность по току молнии I всего 50 кА (10/350 мкс), что является уникальным на рынке.

Тип 2 постоянного тока разрядник для использования в фотоэлектрических системах: SLP40-PV

Надежная работа SPD в постоянном токе Фотоэлектрические схемы также незаменимы при использовании устройств защиты от перенапряжения типа 2. С этой целью ОПН серии SLP40-PV также имеют отказоустойчивую схему защиты Y и подключаются к фотоэлектрическим генераторам до 1000 А без дополнительного резервного предохранителя.

Многочисленные технологии, объединенные в этих ОПН, предотвращают повреждение устройства защиты от перенапряжения из-за нарушений изоляции в фотоэлектрической цепи, риска возгорания перегрузочного разрядника и переводят ОПН в безопасное электрическое состояние без нарушения работы фотоэлектрической системы. . Благодаря схеме защиты функция ограничения напряжения варисторов может полностью использоваться даже в цепях постоянного тока. схемы фотоэлектрических систем. Кроме того, постоянно действующее устройство защиты от импульсных перенапряжений сводит к минимуму многочисленные небольшие пики напряжения.

Выбор УЗИП по уровню защиты по напряжению U p

Рабочее напряжение на постоянном токе сторона фотоэлектрических систем отличается от системы к системе. В настоящее время значения до 1500 В постоянного тока. возможны. Следовательно, электрическая прочность оконечного оборудования также различается. Чтобы гарантировать надежную защиту фотоэлектрической системы, уровень защиты по напряжению U p для SPD должен быть ниже, чем электрическая прочность фотоэлектрической системы, которую он должен защищать.Стандарт CENELEC CLC / TS 50539-12 требует, чтобы Up было как минимум на 20% ниже диэлектрической прочности фотоэлектрической системы. УЗИП типа 1 или 2 должны быть согласованы по энергии с вводом оконечного оборудования. Если SPD уже интегрированы в оконечное оборудование, согласование между SPD типа 2 и входной цепью оконечного оборудования обеспечивается производителем.

Примеры применения:
Здание без внешней системы молниезащиты (ситуация A)

На рисунке 12 показана концепция защиты от перенапряжения для фотоэлектрической системы, установленной в здании без внешней системы молниезащиты.Опасные скачки напряжения попадают в фотоэлектрическую систему из-за индуктивной связи в результате близлежащих ударов молнии или проходят от системы электропитания через служебный вход к установке потребителя. УЗИП типа 2 должны быть установлены в следующих местах:

- d.c. сторона модулей и инверторов

- перем. выход инвертора

- Главный низковольтный распределительный щит

- Проводные интерфейсы связи

Каждый пост. вход (MPP) инвертора должен быть защищен устройством защиты от перенапряжения типа 2, например, серии SLP40-PV, которое надежно защищает d.c. сторона фотоэлектрических систем. Стандарт CENELEC CLC / TS 50539-12 требует наличия дополнительного источника постоянного тока типа 2. разрядник устанавливается на стороне модуля, если расстояние между входом инвертора и фотоэлектрическим генератором превышает 10 м.

Переменный ток Выходы инверторов достаточно защищены, если расстояние между фотоэлектрическими инверторами и местом установки разрядника типа 2 в точке подключения к сети (низковольтное питание) менее 10 м. В случае кабелей большей длины необходимо установить дополнительное устройство защиты от перенапряжения типа 2, например, серии SLP40-275, перед a.c. вход инвертора согласно CENELEC CLC / TS 50539-12.

Кроме того, перед счетчиком низковольтного питания необходимо установить устройство защиты от перенапряжения типа 2 SLP40-275. CI (прерывание цепи) означает согласованный предохранитель, интегрированный в защитную цепь разрядника, позволяющий использовать разрядник в цепи переменного тока. цепь без дополнительного резервного предохранителя. Серия SLP40-275 доступна для любой конфигурации низковольтной системы (TN-C, TN-S, TT).

Если инверторы подключены к линиям передачи данных и датчиков для контроля урожайности, необходимы подходящие устройства защиты от перенапряжения.Серия FLD2, которая имеет клеммы для двух пар, например, для входящей и исходящей линий передачи данных, может использоваться для систем передачи данных на основе RS 485.

Здание с внешней системой молниезащиты и достаточным пространственным разделением s (ситуация B)

На рисунке 13 показана концепция защиты от перенапряжения для фотоэлектрической системы с внешней системой молниезащиты и достаточным пространством разделения s между фотоэлектрической системой и внешней системой молниезащиты.

Основная цель защиты - избежать повреждения людей и имущества (возгорание здания) в результате удара молнии.В этом контексте важно, чтобы фотоэлектрическая система не мешала внешней системе молниезащиты. Более того, сама фотоэлектрическая система должна быть защищена от прямых ударов молнии. Это означает, что фотоэлектрическая система должна быть установлена ​​в защищаемом объеме внешней системы молниезащиты. Этот защищенный объем образован системами молниеприемника (например, стержнями молниеприемника), которые предотвращают прямые удары молнии в фотоэлектрические модули и кабели. Метод защитного угла (Рисунок 14) или метод катящейся сферы (Рисунок 15) , как описано в подразделе 5.2.2 стандарта IEC 62305-3 (EN 62305-3) может использоваться для определения этого защищенного объема. Между всеми проводящими частями фотоэлектрической системы и системой молниезащиты должно соблюдаться определенное расстояние s. В этом контексте необходимо предотвратить появление теней от сердечника, например, поддерживая достаточное расстояние между стержнями молниеприемника и фотоэлектрическим модулем.

Уравнивание потенциалов молнии является неотъемлемой частью системы молниезащиты. Это должно быть реализовано для всех проводящих систем и линий, входящих в здание, которые могут проводить токи молнии.Это достигается прямым подключением всех металлических систем и косвенным подключением всех систем под напряжением через разрядники тока молнии типа 1 к системе заземления. Уравнивание потенциалов молнии должно быть выполнено как можно ближе к точке входа в здание, чтобы предотвратить попадание частичных токов молнии в здание. Точка подключения к сети должна быть защищена многополюсным УЗИП с искровым разрядником типа 1, например, комбинированным разрядником типа 1 FLP25GR. Этот разрядник объединяет разрядник тока молнии и разрядник перенапряжения в одном устройстве.Если длина кабеля между разрядником и инвертором меньше 10 м, обеспечивается достаточная защита. В случае кабелей большей длины необходимо установить дополнительные устройства защиты от перенапряжения типа 2 перед устройством переменного тока. вход инверторов согласно CENELEC CLC / TS 50539-12.

Каждый пост. вход инвертора должен быть защищен фотоэлектрическим разрядником типа 2, например, серии SLP40-PV (Рисунок 16). Это касается и бестрансформаторных устройств. Если инверторы подключены к линиям передачи данных, например, для контроля урожайности, необходимо установить устройства защиты от перенапряжения для защиты передачи данных.С этой целью серия FLPD2 может быть предоставлена ​​для линий с аналоговыми сигналами и системами шин данных, такими как RS485. Он определяет рабочее напряжение полезного сигнала и регулирует уровень защиты по напряжению в соответствии с этим рабочим напряжением.

Высоковольтный изолированный провод HVI

Другой возможностью сохранить разделительные расстояния является использование высоковольтных изолированных HVI-проводников, которые позволяют поддерживать безопасное расстояние s до 0,9 м в воздухе. Проводники HVI могут напрямую контактировать с фотоэлектрической системой после зоны уплотнения.Более подробная информация о применении и установке HVI-проводников представлена ​​в данном Руководстве по молниезащите или в соответствующих инструкциях по установке.

Здание с внешней системой молниезащиты с недостаточными разделительными расстояниями (ситуация C)

Если кровля сделана из металла или образована самой фотоэлектрической системой, разделительное расстояние s не может поддерживаться. Металлические компоненты фотоэлектрической монтажной системы должны быть подключены к внешней системе молниезащиты таким образом, чтобы они могли проводить токи молнии (медный проводник с поперечным сечением не менее 16 мм 2 или аналогичный).Это означает, что эквипотенциальное соединение молнии также должно быть выполнено для фотоэлектрических линий, входящих в здание снаружи (Рисунок 17). В соответствии с Приложением 5 к немецкому стандарту DIN EN 62305-3 и стандарту CENELEC CLC / TS 50539-12, постоянный ток. линии должны быть защищены SPD типа 1 для фотоэлектрических систем.

Для этого используется комбинированный разрядник типа 1 и типа 2 FLP7-PV. Эквипотенциальное соединение грозовых разрядов должно быть также реализовано в низковольтном питании. Если фотоэлектрические инверторы расположены на расстоянии более 10 м от SPD типа 1, установленного в точке подключения к сети, необходимо установить дополнительное SPD типа 1 на a.c. сторона инвертора (ов) (например, комбинированный разрядник типа 1 + типа 2 FLP25GR). Также должны быть установлены подходящие устройства защиты от перенапряжения для защиты соответствующих линий передачи данных для мониторинга урожайности. Устройства защиты от перенапряжения серии FLD2 используются для защиты систем данных, например, на основе RS 485.

Фотоэлектрические системы с микроинверторами

Микроинверторы требуют другой концепции защиты от перенапряжения. С этой целью d.c. линия модуля или пары модулей напрямую подключается к малогабаритному инвертору.В этом процессе следует избегать ненужных петель проводов. Индуктивная связь в таком маленьком постоянном токе структуры обычно имеют только низкий энергетический потенциал разрушения. Разветвленная кабельная разводка фотоэлектрической системы с микроинверторами расположена на линии переменного тока. сбоку (Рисунок 18). Если микроинвертор установлен непосредственно на модуле, устройства защиты от перенапряжения могут быть установлены только на переменном токе. сторона:

- Здания без внешней системы молниезащиты = разрядники SLP40-275 типа 2 для переменного / трехфазного тока в непосредственной близости от микроинверторов и SLP40-275 на низковольтном питании.

- Здания с внешней системой молниезащиты и достаточным разделительным расстоянием s = разрядники типа 2, например, SLP40-275, в непосредственной близости от микроинверторов и разрядники тока молнии типа 1 на низковольтном питании, например, FLP25GR .

- Здания с внешней системой молниезащиты и недостаточным разделительным расстоянием s = разрядники типа 1, например, SLP40-275, в непосредственной близости от микроинверторов и разрядники типа 1 FLP25GR на низковольтном питании.

Независимо от производителя, в микроинверторах есть системы контроля данных. Если данные передаются на переменный ток линии через микроинверторы, на отдельных приемных блоках должно быть предусмотрено устройство защиты от перенапряжения (экспорт данных / обработка данных). То же самое относится к интерфейсным соединениям с вышестоящими шинными системами и их источником питания (например, Ethernet, ISDN).

Солнечные системы производства электроэнергии являются неотъемлемой частью современных электрических систем. Они должны быть оборудованы соответствующими разрядниками тока молнии и импульсными перенапряжениями, обеспечивающими длительную безупречную работу этих источников электричества.

.

Расчет молниезащиты для здания / сооружения

Пример: Рассчитать, требуется ли молниезащита для следующего здания. Рассчитать количество перетяжек для молниезащиты

Площадь здания / строения:

  • Длина здания (L) = 60 метров.
  • Ширина здания (W) = 28 метров.
  • Высота здания (H) = 23 метра.

Плотность промывки молнии

  • Количество гроз (N) = 80.00 дней / год
  • Плотность молнии (Нг) = 69 км2 / год
  • Применение конструкции (A) = Дома и здания
  • Тип конструкции (B) = стальной каркас без металлической крыши
  • Конкурсы или побочные эффекты (C) = Бытовые / офисные здания
  • Степень изоляции (D) = конструкция на большой площади, имеющая большую высоту
  • Тип страны (E) = Плоская страна на любом уровне
  • Максимально допустимый общий коэффициент риска = 0.00000001
Справочная таблица согласно IS: 2309
Гроза дней / год Плотность молнии (количество вспышек на земле / км 2 / год)
5 0,2
10 0,5
20 1,1
30 1,9
40 2.8
50 3,7
60 4,7
80 6,9
100 9,2
Применение структуры Фактор
Дома и строения 0,3
Дома и здания с внешней антенной 0,7
Заводы / мастерские / лаборатории 1
Офисные блоки / Гостиница 1.2
Жилой дом 1,2
Церкви / Залы / Театры / Музеи, Выставки 1,3
Универсальные магазины / почтовые отделения 1,3
Станции / Аэропорты / Стадион 1,3
Школы / больницы / детские дома 1,7
Прочие 1,2
Тип конструкции Фактор
Стальной каркас без металлической крыши 0.2
Железобетон без металлической крыши 0,4
Стальной каркас с металлической крышей 0,8
Железобетон с металлической крышей 1
Кирпич / простой бетон или кладка без металлической крыши 1,4
Деревянный каркас или облицовка без металлической крыши 1,7
Кирпич / простой бетон или кладка с металлической крышей 2
Деревянный каркас или облицовка металлической крышей
Соревнования или их последствия Фактор
Бытовые / офисные здания 0.3
Заводы / мастерские 0,3
Промышленные и сельскохозяйственные здания 0,8
Электростанции / Газовые заводы 1
Телефонная станция / Радиостанция 1
Ключевые промышленные предприятия, памятники старины 1,3
Исторические здания / музеи / художественные галереи 1,3
Школы / больницы / детские дома 1.7
Степень изоляции
Фактор
Конструкция на большой площади с большей высотой 0,4
Строение, расположенное на участке такой же высоты 1
Конструкция полностью изолирована 2

Расчет:

Площадь сбора (Ac) = (Д x Ш) + 2 (Д x В) + 2 (Ш x В) + (3.14 x h3)

  • Площадь сбора (Ac) = (60 × 28) + 2x (60 × 23) + 2x (28 × 23) + (3,14x23x23)
  • Площадь сбора (Ac) = 7389 Метр2

Вероятное количество ударов по зданию / строению (P) = Ac x Ng x 10 -6 Нет / год

  • Вероятное количество ударов по зданию / строению (P) = 7389x69x10 - 6 Кол-во в год
  • Вероятное количество забастовок в здание / сооружение (P) = 05098 Нет / год

Общий множитель (M) = A x B x C x D x E

  • Применение конструкции (A) = дома и строения согласно таблице Коэффициент умножения = 0.3
  • Тип конструкций (B) = стальной каркас в корпусе без металлической крыши согласно таблице Коэффициент умножения = 0,2
  • Конкурсы или побочные эффекты (C) = Бытовые / офисные здания согласно таблице Коэффициент умножения = 0,3
  • Степень изоляции (D) = Конструкция на большой площади, имеющая большую высоту согласно таблице, множитель = 0,4
  • Тип страны (E) = Плоская страна на любом уровне, согласно Таблице Коэффициент умножения = 0,3
  • Общий коэффициент умножения (M) = 0.3 × 0,2 × 0,3 × 0,4 × 0,3
  • Общий коэффициент умножения (M) = 0,00216

Расчетный общий коэффициент риска (xc) = M x P

  • Расчетный общий коэффициент риска (xc) = 0,00216 x0,05098
  • Рассчитанный общий коэффициент риска (xc) = 000110127

Площадь основания конструкции (Ab) = (ДхШ)

  • Базовая площадь конструкции (Ab) = 60 × 28
  • Базовая площадь конструкции (Ab) = 1680 метров2

Периметр конструкции (P) = 2x (L + W)

  • Периметр конструкции (P) = 2x (60 + 28)
  • Периметр конструкции (P) = 176 метров

Требуется ли молниезащита

  • Если рассчитанный общий рассчитанный фактор риска> максимально допустимого общего фактора риска, то требуется только защита от освещения
  • Здесь рассчитанный общий коэффициент риска равен 0.000110127> Максимально допустимый общий коэффициент риска составляет 00000001
  • Требуется молниезащита

Количество токоотводов

  • Нижние проводники в соответствии с площадью основания конструкции (ей) = 1 + (Ab-100) / 300
  • Нижние проводники в соответствии с площадью основания конструкции (ей) = 1 + (1680-100) / 300
  • Нижние проводники в соответствии с площадью основания конструкции (ей) = 6 шт.
  • Нижние проводники по периметру конструкции (t) = P / 30
  • Нижние проводники по периметру конструкции (т) = 176/30
  • Нижние проводники по периметру конструкции (t) = 6 шт.
  • Минимальное количество токоотводов - 6 шт.

Результаты:

  • Требуется молниезащита
  • Нижние проводники в соответствии с площадью основания конструкции (ей) = 6 шт.
  • Токоотводы по периметру конструкции (t) = 6 шт.
  • Минимальное количество токоотводов - 6 шт.

Нравится:

Нравится Загрузка...

Связанные

.

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в настоящее время

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в это время Логотип Public.Resource.Org На логотипе изображен черно-белый рисунок улыбающегося тюленя с усами. Вокруг печати красная круглая полоса с белым шрифтом, в верхней половине которого написано «Печать одобрения», а в нижней половине - «Public.Resource.Org». На внешней стороне красной круглой марки находится круг серебряная круглая полоса с зубчатыми краями, напоминающая печать из серебряной фольги.

Public.Resource.Org

Хилдсбург, Калифорния, 95448
Соединенные Штаты Америки

Этот документ в настоящее время недоступен для вас!

Уважаемый гражданин:

В настоящее время вам временно отказано в доступе к этому документу.

Public Resource ведет судебный процесс за ваше право читать и говорить о законах. Для получения дополнительной информации см. Досье по рассматриваемому судебному делу:

Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), и Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) v.Public.Resource.Org (общедоступный ресурс), DCD 1: 13-cv-01215, Объединенный окружной суд округа Колумбия [1]

Ваш доступ к этому документу, который является законом Соединенных Штатов Америки, был временно отключен, пока мы боремся за ваше право читать и говорить о законах, по которым мы решаем управлять собой как демократическим обществом.

Чтобы подать заявку на получение лицензии на чтение этого закона, ознакомьтесь с Сводом федеральных нормативных актов или применимыми законами и постановлениями штата. на имя и адрес продавца.Для получения дополнительной информации о постановлениях правительства и ваших правах гражданина в соответствии с нормами закона , пожалуйста, прочтите мое свидетельство перед Конгрессом Соединенных Штатов. Вы можете найти более подробную информацию о нашей деятельности на публичном ресурсе. в нашем реестре деятельности за 2015 год. [2] [3]

Спасибо за интерес к чтению закона. Информированные граждане - это фундаментальное требование для работы нашей демократии. Благодарим вас за усилия и приносим извинения за возможные неудобства.

С уважением,

Карл Маламуд
Public.Resource.Org
7 ноября 2015 г.

Банкноты

[1] http://www.archive.org/download/gov.uscourts.dcd.161410/gov.uscourts.dcd.161410.docket.html

[2] https://public.resource.org/edicts/

[3] https://public.resource.org/pro.docket.2015.html

.

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 молний, ​​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 средство, с помощью которого разряд молнии может проникнуть 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 защиту конструкции от молнии, 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:
  1. Риск для людей (и животные),
  2. Риск для конструкций и внутреннее оборудование.

1- Риск для людей (и животные) включают:
  • Прямая вспышка,
  • Ступенчатый потенциал,
  • Сенсорный потенциал,
  • Боковая вспышка,
  • Вторичные эффекты, например:
  1. удушье от задымление или травмы в результате пожара,
  2. структурные опасности например, падающая кладка от точки удара,
  3. небезопасные условия например, попадание воды из отверстий 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 вызванный высокой температурой вспышки молнии, точкой ее прикрепления или электрическим искрение молнии внутри конструкций,
  • Пожар и / или взрыв вызывается омическим нагревом проводников или искрением из-за оплавленных проводов,
  • Проколы кровля конструкции из-за нагрева плазмы в месте 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 мигание быстрое увеличение тока может вызвать индуктивное повышение напряжения проводник, чтобы достичь величины, при которой существует достаточное напряжение для провод на перекрытие 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 устранить разность 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.
Возможности касания и шага
  • Этот перепад напряжения испытывает человек, преодолевший расстояние 1 м ступнями без прикосновение к любому другому заземленному объекту 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 низкий - ограничение доступа к области может быть решением,
  • Шаговый потенциал уменьшается за счет использования изоляционного барьера ≥ 5 кОм, например, 50 мм асфальта или 150 мм гравия в пределах 3 м от электрода,
  • Эквипотенциальный система заземления, такая как сетчатая система, используется правильно.

  • 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, поскольку 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 с изоляцией минимум 100 кВ 1,2 / 50 мкс (ПВХ 3 мм).

Что такое Эффективная молниезащита Система? Эффективный должна быть разработана система молниезащиты, которая исключает указанные риски. кому:
  • 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:
  1. LPS для защиты зданий и сооружений от прямого удара молнии,
  2. LPS для защиты от перенапряжения на подводящих проводниках и проводниках,
  3. 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 в здание попала молния. Этот тип СМЗ может быть разделен на:-
  1. Обычная молния система защиты,
  2. Молния нестандартная система защиты.

1- Типы Обычная молниезащита Система Обычная система молниезащиты включает (2) различные типы:
  • 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 который входят:
  • Улучшенная одномачтовая система (Blunt Концевые стержни),
  • Ранний стример Эмиссионная система.

2- Активное предупреждение / устранение LPS, в который 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 молниезащиты 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 обеспечить точки присоединения молнии и пути для тока молнии следовать от точек крепления в землю без ущерба для охраняемая конструкция.
Обычная система молниезащиты
Такие системы в основном состоит из трех элементов:
  1. Воздушные терминалы в соответствующие точки на конструкции для перехвата молнии,
  2. Токоотводы к переносят ток молнии от молний к земле, а
  3. 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 системы 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 устройства для прекращения ударов сами по себе 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 использованные в промышленности более 200 лет назад.
Типы Обычная система молниезащиты Обычная система молниезащиты включает: (2) различные типы:
  1. Штанга Франклина LPS,
  2. Клетка Франклина / Фарадея LPS.

Другие названия для этого тип обычного Системы молниезащиты бывают:
  1. Острые заостренные стержни,
  2. Одномачтовая система,
  3. Франклин Конус / 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 снаружи 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:
  1. Клетка Фарадея, если она разработана правильно, образует электромагнитный экран. Это означает, что будет отсутствие электрических полей внутри клетки, возникающих из-за протекающих на землю токов на поверхности клетки.
  2. Каждый из многочисленных вниз проводники будут заземлены на землю.
  3. Сеть молниеприемника может легко сделать достаточно обширным.
  4. 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.

.

Смотрите также