Молниезащита промышленных объектов

МОЛНИЕЗАЩИТА (ГРОЗОЗАЩИТА) ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Воздействие молнии на здание или сооружение может проявляться в виде непосредственного разряда, вызывающего повреждения и разрушения, или в виде явлений электростатической и электромагнитной индукции, или в виде заноса высоких потенциалов через металлические коммуникации. Прямой разряд молнии, в отличие от шарового блуждающего разряда, отличается мгновенным действием. В течение долей секунды по каналу молнии протекает ток силой 20 – 200 кА. Индуктивные токи и заносы высоких потенциалов могут вызвать искрение в местах сближения металлических конструкций и оборудования.

Система мероприятий, направленных на нейтрализацию опасного влияния атмосферного электричества, обеспечивающих безопасность людей, сохранность зданий и сооружений, оборудования и материалов от взрывов, разрушений и пожара, называется молниезащитой или грозозащитой. В зависимости от характера необходимых мероприятий по молниезащите все здания и сооружения разделяются на три категории.

Первая категория – наиболее опасные промышленные здания и сооружения, в которых действие молнии может привести не только к пожару, но и взрыву и повлечь за собой большие разрушения и человеческие жертвы (склады со взрывоопасным имуществом и т.п.). Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) эти объекты относятся к классу В – I и В – II.

Вторая категория – здания и сооружения, опасные в отношении взрыва. Однако взрыв не может повлечь за собой значительные разрушения и человеческие жертвы, поскольку взрывоопасные и горючие вещества хранятся в специальной или металлической таре. Согласно ПУЭ эти объекты относятся к классу В – Iа, В – Iб и В – IIа, В – Iг.

Третья категория – все здания и сооружения, для которых прямой удар молнии представляет опасность только в отношении разрушений и пожаров. Согласно ПУЭ эти объекты относятся к классу П — I, П — II, П – IIа и П — III.

Система внешней молниезащиты промышленных объектов от прямых ударов молнии состоит из 7 основных элементов указанных на изображении:

1)   «Очаг заземления»

Заземление для молниезащиты устанавливается в 1,5 метрах от дома и нормируется до 10 Ом сопротивления заземления.

Лучшим  вариантом контура заземления считается глубинное (модульно-штыревое). Его преимущества:

а) На земле для него нужна площадь всего лишь 40 кв. см (Это значит, что ландшафт и другие покрытия вокруг дома раскапывать и портить не нужно);

б) Снижает стоимость работ за счет быстрого монтажа;

в) Способствует лучшему растеканию электрического тока в момент удара молнии, за счет глубины залегания (в среднем 10 метров).

г) Быстрее достигаются требуемые лабораторные параметры за счет прохождения разных парод грунтов, а так же водоносных слоев.

д) Для глубинного заземления не требуется связка заземлителей в контур, так как каждый из них является полноценной системой заземления.

2)   «Спуск молниепроводника по фасаду»

Опуск токоотвода по фасаду (по стене) осуществляется несколькими способами:

а) Непосредственно по стене на специальных фасадных креплениях, преимущественно в цвет стены.

б) За водосточной трубой с помощью специальных хомутов из оцинковки или меди (в зависимости от цвета трубы и материала токоотвода)

Материал токоотвода может быть оцинкованная сталь, медь, нержавейка, алюминий диаметром от 6 до 10 мм в зависимости от его токопроводимости. Чаще всего используют оцинкованную сталь, как самую сбалансированную цена/качество или медь для лучшей токопроводимости. Если на здании имеется желоб водостока, то устанавливается промежуточное крепление на сам металлический желоб.

3)    «Прокладка молниепроводника в отмостке»

Путь молниепроводника (токоотвода) идущего от спуска по стене к очагу заземления лежит по отмостке. Его прокладка осуществляется тремя способами:

а) Штробление отмостки с последующей закладкой токоотвода в штробу и восстановление отмостки в первоначальный вид.

б) Прокладка токоотвода на поверхности отмостки. В этом случае требуется жесткое крепление токоотвода к поверхности отмостки для того что бы он не создавал помех для проходящих.

в) В редких случаях токоотвод проводят сквозь отмостку в землю с целью не нарушения поверхности отмостки (например, гранит или другие дорогостоящие материалы) и при помощи подкопа выводят токоотвод под отмосткой.

4)    «Молниеприемная сетка плоской кровли»

В соответствии с нормативами, для плоской кровли, молниепроводник укладывается квадратными ячейками разного размера (в зависимости от категории пожароопасности здания). Для укладки на кровлю подбирается держатель молниепроводника, который бывает с утяжелителем или легкий. На пересечении, соединения, имеют надежную связь между собой обеспечивающую хорошие переходные сопротивления. Соединения делаются при помощи сварки или болтовых соединений. Последние используются чаще, поскольку проводить сварочные работы на кровле не безопасно для самой кровли. Что бы обеспечить хорошие переходные сопротивления (токосвязь) для болтовых соединений, нужна достаточно хорошая площадь соприкосновения молниепроводников и соединителей, а так же совместимый с молниепроводником материал соединителя по таблице совместимости металлов.

Чаще всего используется оцинкованный проводник диаметром 8 мм, как самый сбалансированный цена/качество, но можно использовать и другие материалы соответствующие нормативам: медь, нержавейка, алюминий диаметром от 6 до 10 мм (в зависимости от токопроводимости материала).

5)   «Молниеприемники вентиляционных шахт»

Защита труб – важная часть в системе грозозащиты зданий, поскольку половина ударов молнии приходится на выступающие части кровли. Молниеприемники устанавливаются возле каждой выступающей части кровли (дымовых, дыхательных, вентиляционных труб и шахт), что бы угол защиты (45 градусов) от верхней части молниеприемника в своем конусе закрывал защищаемую выступающую часть.

Материал и крепления молниеприемников подбираются в соответствии с высотой молниеприемника (от мачты до небольшого молниеприемника).

6)   «Крепление молниеприемника»

Молниеприемник крепится непосредственно к стенам дымовых, дыхательных, вентиляционных труб и шахт при помощи дистанционных держателей или хомутов. Нужно обеспечить надежную опору для молниеприемника в условиях ветровых нагрузок.

7)  «Молниеприемник лестничной шахты»

Такой молниеприемник подбирается под размеры надстройки, что бы защитить всю площадь кровли шахты. Часто выбирается вариант наложения сетки на кровлю надстройки или несколько молниеприемников с зонами защиты, перекрывающих собой всю площадь шахты. Делается из того же материала, что и молниепроводники всей кровли. Обычно загибается под небольшим углом в сторону внешней части здания.

Если на кровле установлены антенны и другие электротехнические устройства, то требуется их защитить отдельным молнеприемником или подключить их металлическую мачту к системе молниезащиты + защитить от проникновения остаточного импульса в здание по слаботочным проводам самих антенн. На провода антенны и других принимающе-передающих устройств, устанавливают специальные газовые разрядники, которые срабатывают в случае удара молнии. Такой разрядник не дает повредить оборудование внутри здания. Разрядник является многоразовым, поскольку перенаправляет электрический «бросок» на заземление, с последующим восстановлением сигнала в слаботочных проводах.