Устройство и требования к молниезащите зданий и сооружений

4.2.133

Защита от грозовых перенапряжений РУ и ПС осуществляется:

от прямых ударов молнии — стержневыми и тросовымимолниеотводами;

от набегающих волн с отходящих линий — молнеотводами отпрямых ударов молнии на определенной длине этих линий защитными аппаратами,устанавливаемыми на подходах и в РУ, к которым относятся разрядники вентильные(РВ), ограничители перенапряжений (ОПН), разрядники трубчатые (РТ) и защитныеискровые промежутки (ИП).

Ограничители перенапряжений, остающиеся напряжения которыхпри номинальном разрядном токе не более чем на 10% ниже остающегося напряженияРВ или среднего пробивного напряжения РТ или ИП, называются далеесоответствующими.

Термины заземляющей системы

Прежде чем переходить к рассмотрению правил монтажа заземления, необходимо обозначить термины, которыми пользуются специалисты, проводя данный тип работ.

  • Во-первых, что такое заземляющее устройство? Это конструкция, состоящая из заземлителя и заземляющих проводников.
  • Во-вторых, что такое заземлитель? Это проводник из металла, который непосредственно соединяется с землей.
  • В-третьих, что такое заземляющие проводники? Это система металлических проводников, которые соединяют заземлитель с электрическим оборудованием.

Обратите внимание, что заземление электроустановки искусственным способом называется преднамеренным. Есть такое понятие, как сопротивление заземляющего устройства. Это, по сути, сумма сопротивлений заземлителя и заземляющих проводников. Если говорить о сопротивлении самого заземлителя, то это напряжение относительно земли к проходящему по металлическому проводнику току.

Классификация систем заземления

Общепринятая классификация систем заземления осуществляется по следующим основным признакам:

  • Состояние нейтрали электросети (заземленное или изолированное).
  • Способ ее прокладки от подстанции с понижающим трансформатором до конечной электроустановки потребителя.
  • Особенности подключения нагрузки к нейтральной жиле.

Основным документом, согласно которому производится классификация этих систем, являются ПУЭ (правила заземления электроустановок). В них подробно рассматриваются характерные признаки, согласно которым принято различать действующие защитные системы. Для их обозначения применяются английские буквенные символы T, N, I, C и S, которые расшифровываются как «заземление», «нейтраль», «изолированное», «общая» и «раздельная».

Обратите внимание: По данной маркировке удается определить, какой способ защиты источника тока применен в данной системе и какие схемы защитного заземления оборудования могут быть использованы на потребительской стороне.

Основные системы заземленияДействующие системы заземления

При обустройстве действующих линий энергоснабжения в России традиционно применяются следующие основные системы:

  • TN-C, из обозначения которой следует, что на всем протяжении трассы нулевой рабочий N и защитный PE проводники объединены в общую шину PEN (C – это «common»).
  • TN-S, означающая раздельную прокладку упоминавшихся выше проводников («Select»).
  • TN-C-S, из названия которой следует, что на части трассы проводники PE и N объединены, а начиная с какого-то места они прокладываются раздельно.

На практике также встречаются редко используемые системы TT и IT, применяемые только в исключительных случаях. Такой уникальный способ построения заземляющей структуры как система с изолированным нулем, например, востребован при электроснабжении сооружений, где необходимо обеспечить высокий уровень безопасности. В частности, это касается электрооборудования, устанавливаемого на горнодобывающих шахтных предприятиях. Объясняется это тем, что при подземных работах нередки случаи скопления взрывоопасных газов, а система IT, особенностью которой является пониженное искрообразование, в этом случае является самой безопасной.

Кто проводит проверку

Проверка системы защиты от молнии нужна для того чтобы убедится в том, что все её составляющие части соответствуют всем требованиям нормативных документов и правил, таких как:

  • Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений (РД 34.21.122-87, СО 153-34.21.122-2003);
  • ПТЭЭП;
  • ПУЭ.

Но прежде чем рассказать, как проверяют систему, нужно разобраться кем проводится осмотр молниезащиты зданий и сооружений. Самостоятельно проводить её вы не имеете право. Такие услуги могут предоставлять сертифицированные организации, например, электролаборатории или другие организации, которые оказывают подобные услуги и имеют сертификат РОСТЕХНАДЗОРА.

На предприятиях отвечает за своевременное проведение или выполнение требований сторонних организаций главный энергетик или другое лицо, назначенное начальством. Запрашивать проверку могут такие организации, как МЧС.

Принципы действия молниеотводов

Работа этих устройств базируется на том, что молнии всегда бьют в наиболее высокие и выделяющиеся металлические части. Все молниеотводы имеют свою защитную зону – это территория, которая защищена от прямого попадания молнии. При приближении разряда самая первая молния поражает самую высокую точку здания или сооружения, а защита отводит электрическую энергию в почву, а сам охраняемый объект не затрагивается. В случае, когда размеры сооружения превышают размеры охранной зоны одного молниеотвода, устанавливают дополнительные устройства такого типа (три-четыре взаимосвязанных стержневых устройства, имеющих общее заземление).

Надежность защитных зон, которые обеспечивают молниеотводы, по ГОСТ подразделяется на типы: «А» – степень надежности приближена к ста процентам (99,5) и «Б» – степень защищенности от 95 процентов. Сама защитная зона имеет конусообразную форму, ее высота и площадь основания определяются габаритами здания. Самая большая высота громоотводов, которую допускают строительные нормы, составляет 150 метров.

Видео “Делаем контур и разметку. Часть 1”

Устройство молниеотводов

Любой молниеотвод состоит из трех основных элементов: приемника молний, токоотводящих жил (обычно из меди или стали) и защемляющего контура, передающего накопленный заряд в землю на глубину от полутора до трех метров. Простейший вид такого устройства представляет собой металлическую мачту. Опорные стойки приспособлений по молниезащите имеют, как правило, исполнение в виде стальных труб одинакового диаметра, а также колонн из древесины или железобетона. Токоведущие части молниеотводящих устройств часто крепятся на конструкционные элементы самих сооружений. Молниепринимающие ловушки на молниеотводах стержневого типа состоят из стали и должны быть не менее 20 сантиметров высотой.

Молниеотвод (громоотвод) – устройство номер 1 для защиты зданий от молний

Молниеотвод (громоотвод) – устройство номер 1 для защиты зданий от молний

Тросовые молниеотводы называют еще линейными, они представляют собой проволоку, натянутую между пары железных мачт. Такое устройство позволяет собирать все попадающие в поле защиты разряды молний. Линейные громоотводы соединяются с заземляющим контуром кабелем большого диаметра из меди или же простой металлической арматурой.

Схема линейного молниеотвода

Схема линейного молниеотвода

На высотных зданиях часто монтируют металлический или железобетонный каркас в качестве токоотвода.

Обратите внимание! Необходимо обязательно устанавливать надежное соединение (предусмотренное снип) для всех элементов каркаса. Также токоотводами могут служить балконные перила, лестницы для экстренной эвакуации и другие элементы конструкции из металла. Токоотводящие жилы крепятся к стеновым поверхностям сооружений с помощью пластиковых клипс, также можно использовать кабель канал, который поможет увеличить срок службы молниепровода. Планируя строительство, следует предусмотреть наличие заземляющих контуров с шагом 20-30 метров по всему периметру здания.

Показатели сопротивления

Показатели сопротивления очень важны, когда идет речь о сетях с разным напряжением. Это четко зафиксировано в ПУЭ.

  • В электрических установках до 1000 вольт сопротивление должно составлять не больше 4 Ом.
  • Выше 1000 вольт – сопротивление не более 0,5 Ом.
  • Если в сети используются установки и больше и меньше 1000 вольт, то за расчетный показатель берется наименьший.

Документация

После того как проверят молниезащиту зданий, собственник получает технический отчет с реальными характеристиками системы и акт проверки. Дополнительно к нему прилагается протокол, в которых описан ход измерений и мероприятий, а также документы из электротехнической лаборатории, которая их проводила.

Видео “Делаем контур и разметку. Часть 2”

Из данного ролика вы узнаете, какие работы вам предстоит выполнить, дабы оформить контур заземления на земле согласно со всеми нормами ПУЭ.

Необходимые приборы

Замер сопротивления заземления проводится специализированными приборами, к ним относятся:

  • Ф4103-М1;
  • М416;
  • MRU-101;
  • ИС-20/1.

Обычно измеряют заземление молниезащиты зданий и сооружений по трёхполюсной схеме. Её на примере прибора MRU-101 вы видите ниже:

Как и кем выполняется проверка молниезащиты зданий и сооружений

Также используют и четырёхполюсную схему измерения:

Важно! Измерительные приборы должны пройти госповерку.

4.2.137

Защиту от прямых ударов молнии ОРУ, наконструкциях которых установка молниеотводов не допускается или нецелесообразнапо конструктивным соображениям, следует выполнять отдельно стоящимимолниеотводами, имеющими обособленные заземлители с сопротивлением не более 80Ом при импульсном токе 60 кА.

Расстояние image058.gif, м, между обособленным заземлителеммолниеотвода и заземляющим устройством ОРУ (ПС) должно быть равным (но не менее3 м):

image059.gif,

где image060.gif — импульсноесопротивление заземления, Ом, отдельно стоящего молниеотвода.

Расстояние по воздуху image061.gif, м, от отдельностоящего молниеотвода собособленным заземлителем до токоведущих частей, заземленных конструкций иоборудования ОРУ (ПС) должно быть равным (но не менее 5 м):

image062.gif,

где image063.gif — высота рассматриваемойточки на токоведущей части или оборудовании над уровнем земли, м.

Заземлители отдельно стоящих молниеотводов в ОРУ могут бытьприсоединены к заземляющему устройству ОРУ (ПС) при соблюдении указанных в4.2.135 условий установки молниеотводов на конструкциях ОРУ. Местоприсоединения заземлителя отдельно стоящего молниеотвода к заземляющемуустройству ПС должно быть удалено по магистралям заземления на расстояние неменее 15 м от места присоединения к нему трансформатора (реактора). В местеприсоединения заземлителя отдельно стоящего молниеотвода к заземляющемуустройству ОРУ 35-150 кВ магистрали заземления должны быть выполнены подвум-трем направлениям с углом не менее 90° между ними.

Заземлители молниеотводов, установленных на прожекторныхмачтах, должны быть присоединены к заземляющему устройству ПС. В случаенесоблюдения условий, указанных в 4.2.135, дополнительно к общим требованиямприсоединения заземлителей отдельно стоящих молниеотводов должны быть соблюденыследующие требования:

1) в радиусе 5 м от молниеотвода следует установить три вертикальныхэлектрода длиной 3-5 м;

2) если расстояние по магистрали заземления от местаприсоединения заземлителя молниеотвода к заземляющему устройству до местаприсоединения к нему трансформатора (реактора) превышает 15 м, но менее 40 м,то на выводах обмоток напряжением до 35 кВ трансформатора должны бытьустановлены РВ или ОПН.

Расстояние по воздуху image064.gif от отдельно стоящего молниеотвода,заземлитель которого соединен с заземляющим устройством ОРУ (ПС), дотоковедущих частей должно составлять:

image065.gif,

где image063.gif — высота токоведущихчастей над уровнем земли, м; image066.gif — длина гирлянды изоляторов, м.

Правила заземления трубопроводов

Заземление трубопроводов – мероприятие обязательное, закрепленное в ПУЭ. Именно таким образом можно повысить безопасность их эксплуатации, ведь в трубных системах скапливается статическое электричество, плюс всегда есть вероятность попадания молнии в трубы. Требования правил устройства электроустановок обеспечить заземлением не только трубопроводы внешние, но и внутренние (технологические и коммуникационные).

В ПУЭ четко регламентировано, как должно проводиться заземление трубопроводов.

  • Во-первых, система труб должна быть единой непрерывной сетью, соединяемой в единый контур.
  • Во-вторых, к заземляющей системе трубопроводы должны быть подключены минимум в двух точках.

Общий вид электрода заземления

Что касается первой позиции, то это не значит, что сама трубопроводная система должна быть непрерывной. Здесь будет достаточно обеспечить соединение участков или отдельных трубопроводов в одну единую сеть, для чего чаще всего используются так называемые межфланцевые перемычки. По сути, это обычный медный провод марки или ПВЗ, или ПуГВ. Крепление перемычек к трубопроводу обеспечивается сваркой, болтовым соединением или устанавливается хомут заземления для труб.

Что касается второй позиции, то специалисты рекомендуют не разбрасываться по всей линии технологической цепочки, просто провести соединение в начале и конце контура.

Итог

Мы подробно рассмотрели, что такое контур заземления, для чего он нужен, и каким он должен быть согласно ПУЭ. Самостоятельная установка не снижает ответственности: от выполнения требований безопасности зависит ваша жизнь, и жизнь домочадцев.

Заключение по теме

Обычно система заземления работает достаточно долго, особенно это касается той ее части, которая располагается внутри помещений. Но иногда приходиться менять какие-то элементы или целые участки. Повторное подключение и сборка линии не требует каких-то других нюансов проведения работ. Главное – это плотное примыкание всех частей друг к другу, никакого обрыва, коррозии стыков и других изъянов.

Монтаж молниезащиты

Монтаж стоит начать с обустройства молниеприемников. При выполнении работы на высоте соблюдайте правила безопасности. Если установку планируется выполнять самостоятельно, начните с примитивного проекта. Когда собираетесь подключаться к готовому контуру заземления, планируйте монтаж с учетом данного места подключения.

Всегда соблюдайте правило: токоотводы должны быть максимально короткими и прямыми. Выбираться самое кратчайшее расстояние от молниеприемника до заземлителя.

Монтаж системы молниезащиты здания

Обратите внимание! Если не уверены в своих силах, доверьте выполнение работ по монтажу молниезащиты объектов профессионалам. Специалисты выполнят проект и проведут предэксплуатационные испытания.

к содержанию ↑

Установка токоотводов молниезащиты

Любая молниезащита не будет нормально работать при отсутствии токоотводов и их правильного размещения относительно друг друга. Именно по ним электрический ток уходит от приемника и, попадая в заземлитель, растекается в грунте. Существуют нормативные документы, определяющие количество и материал токоотводов, их оптимальное сечение и расстояния между линиями. Все эти данные используются при составлении проектов молниезащиты.

Установленный токоотвод должен обеспечивать следующие требования:

  • После удара молнии течение тока к земле должно происходить несколькими путями, расположенными параллельно.
  • Движение тока осуществляется по кратчайшему пути. Токоотвод устанавливается в прямом вертикальном положении, исключая любые петли и резкие повороты.
  • Расстояния от токоотводов до окон и дверей должны обеспечивать требуемый уровень безопасности.

Количество токоведущих линий определяется прежде всего размерами здания и типом его кровли. Если периметр объекта составляет менее 20 метров, то вполне достаточно одного токоотвода. При использовании нескольких элементов, они распределяются равномерно по всему периметру, начиная от любого угла.

Молниезащита зданий и сооружений

Простейшая грозозащита состоит из двух токоотводов, расположенных параллельно и равномерно отводящих большие токи к земле. Они прокладываются по прямой, без изгибов и острых углов, чтобы исключить искрение, представляющее серьезную опасность. Общая численность линий рассчитывается для каждого конкретного случая, минимальное расстояние составляет 10 м. Расстояние от окон и дверей должно быть не менее 50 см.

Если монтаж молниезащиты, в частности, токоотводов выполняется непосредственно по стенам, в этом случае необходимо соблюдать установленные правила и рекомендации специалистов:

  • Огнестойкий материал стен позволяет крепить проводники к их поверхностям или прокладывать изнутри.
  • Если же стены неустойчивы к высоким температурам, токоотводы закрепляются на поверхности с соблюдением установленных зазоров и других мер безопасности.
  • Прокладка по горючим материалам стен выполняется на расстоянии свыше 100 мм от поверхности. Допускается лишь контакт металлических креплений со стеной.
  • Нельзя использовать водостоки под прокладку токоотводов.
  • Непосредственно перед землей все линии соединяются между собой по горизонтали при помощи специальных поясов. По высоте такие соединения выполняются через каждые 20 метров.

Технические нормативы

К перечню рабочих документов, регламентирующих чисто технические вопросы устройства молниезащиты, относятся различные стандарты, нормативы и поправки, оформленные в виде свода специальных рекомендаций.

За образец таких поправок и специальных замечаний может быть принят целый ряд стандартов, входящих в нормативную базу и перечисленных во втором разделе статьи.

Последнее замечание касается строительных норм и правил, а также ряда ГОСТов и стандартов, имеющих отношение к разработке и эксплуатации современных средств защиты от молний.

В заключении следует отметить, что все рассмотренные документы естественно дополняют друг друга, охватывая полный перечень вопросов, касающихся обустройства и обслуживания систем защиты от разряда природного электричества.

Видео по теме

Хорошая реклама

Испытание и проверка

Перед использованием молниезащиты необходимо проверить следующие элементы системы:

  1. Сварочные соединения на прочность. Проводится визуально или простукиванием молотком.
  2. Болтовые соединения и стяжки. Необходимо законтрогаить все соединения, особенно те, которые будут в земле или на крыше.
  3. Сопротивление заземлителя. Измеряется специальным прибором — измеритель сопротивления изоляции.
  4. Измеряются переходные сопротивления контактов и стыков измерителем сопротивления изоляции или омметром.
  5. Измерение сопротивления растекания тока измерителем сопротивления изоляции.
  6. Проверить на соответствие проектной документации.
  7. Надежность закрепления молниеприемника и промежуточных фиксаторов.

Рекомендуется перед весенне-летним периодом ежегодно проводить визуальную проверку системы на наличие повреждений и обрывов после зимних обледенений и ветров.

На защите от поражения электрическим током человека и безопасности жилья и электроприборов не стоит экономить средства. Лучший вариант — комплекс мер по предотвращению последствий и разрушений от попадания молний.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...