Виды молниеотводов

Содержание

Молниеотводы – назначение, виды, преимущества – ГК «АМИРА»

Виды молниеотводов

Молниеотводы — специальные устройства, которые устанавливаются на сооружениях и зданиях для предохранения от молнии. Они подбираются с учетом условий использования и различаются особенностями конструкции, материалом изготовления и другими параметрами.

Характеристики молниеотводов и способы предохранения сооружений и зданий от молнии на территории РФ определяют инструкции РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003. При разработке систем, защищающих различные объекты от негативных внешних воздействий, следуют положениям одного из нормативных документов или используют их комбинацию.

Назначение молниеотводов

Во время грозы наблюдается возникновение разрядов атмосферного электричества, которые являются источником повышенной опасности для наземных сооружений и зданий, поскольку могут вызвать взрывы, разрушения и появление возгораний. Молниеотводы относятся к внешней системе защиты и предохраняют от прямых ударов молний, обеспечивая отвод тока в грунт. Они состоят из следующих элементов:

  • Молниеприемника, который используется для захвата молнии и устанавливается в зонах возможного контакта с электрическими разрядами.
  • Токоотвода, соединяющего молниеприемник и заземлитель и отводящий ток на заземление. Обычно в его качестве служит медный или алюминиевый провод большого сечения. Для изоляции токоотвода от внешних воздействий используют кабель-канал из пластика.
  • Заземлителя, который обеспечивает отвод тока в грунт и располагается в толще земли.

Важно! Функционирование молниеотводов основано на том, что чаще всего молния поражает только заземленные сооружения из металла, имеющие наибольшую высоту по сравнению с близлежащими постройками. Правильный выбор устройств позволяет обеспечить надежную защиту сооружений и зданий разного назначения.

Виды и характеристики

Молниеотводы, которые относятся к пассивным системам предохранения от молний, различаются вариантом исполнения молнеприемника. В зависимости от особенностей конструкции они бывают:

  • Стержневые. Такие устройства являются наиболее распространенными благодаря простоте монтажа и низкой себестоимости. Они выполняются в виде одного или нескольких стержней и могут устанавливаться непосредственно на объекте или на некотором удалении. Для крепления служат несущие конструкции здания или опорные конструкции, которые возводятся специально для монтажа молниеприемника. Длина стержневых систем зависит от материала изготовления и может варьироваться от 30 см до нескольких метров.
  • Тросовые. Идеально подходят для защиты невысоких объектов, узких или длинных зданий, высоковольтных ЛЭП и сооружений с нестандартной кровлей. Тросовые системы эффективнее стержневых конструкций и обеспечивают возможность предохранения на участках большей площади. Конструкция устройств такого типа предусматривает наличие одного или нескольких стальных тросов с цинковым покрытием, закрепленных на специальных мачтах. При правильном расположении опор разряды уходят в грунт за пределами защищаемых объектов.

Для предохранения от молний зданий с плоской кровлей и значительными габаритами используют специальную сетку. Она изготавливается из металлических прутков и укладывается поверх кровли или под утеплитель.

Способ крепления сетки зависит от вида и огнестойкости кровли, а токоотводы устанавливают по периметру с шагом от 10 до 25 м.

Надежность защиты от прямых ударов молнии не достигает нужного уровня, поэтому такая система менее популярна и может использоваться в сочетании с другими устройствами.

Важно! Размер ячеек сетки определяется категорией защищаемого объекта и может составлять от 5×5 м до 20×20 м.

Выбор молниеприемников осуществляется с учетом параметров строений. Согласно классификации различают три категории защитных устройств в зависимости от огнестойкости, пожарной и взрывной опасности, назначения и вместимости охраняемых объектов.

Среди типовых молниеотводов спросом пользуются следующие варианты:

  • Граненые конические. Они изготавливаются из прочной листовой стали и выполнены в виде металлической конструкции с защищенным от коррозии стержнем, принимающим разряды молнии. Молниеотводы производятся на основе стволов ВМО и ВМОН разного типа без осветительных приборов.
  • На базе опор освещения. Они могут быть со стационарной или мобильной короной. Молниеотводы ВГН и ВГМ представляют собой граненые конструкции из стали, которые комплектуются молнеприемниками и оборудованием для освещения. Для крепления прожекторов, камер наблюдений и пр. оборудования используют специальные кронштейны.

Важно! При расчете и выборе молниеотводов на основе высокомачтовых опор с мобильной короной (ВМО) и стационарной (ВМОН) учитывают условия эксплуатации и ветровую нагрузку на месте установки конструкций.

Преимущества молниеотводов

Популярность типовых молниеотводов, которые производятся на основе граненых опор, обусловлена высокой эффективностью защиты от молнии. К другим преимуществам таких конструкций относятся:

  • простота монтажа и обслуживания;
  • разнообразие моделей, позволяющее подобрать вариант с учетом условий эксплуатации и месторасположения;
  • возможность сочетания защитных функций с освещением дорожного полотна, тротуаров, парковок и других площадок.

Антикоррозийное покрытие продлевает срок службы сооружений, а прочность фиксации обеспечивается с помощью фланцев. Металлические конструкции способны выдерживать ветровую нагрузку, величина которой определяется месторасположением объектов.

Особенности использования

ГК «Амира» предлагает большой выбор молниеотводов собственного производства, которые выпускаются на основе выскокомачтовых опор. Установка таких конструкций позволяет:

  • организовать равномерное освещение на прилегающих территориях;
  • защитить от ударов молнии;
  • обеспечить предохранение от перенапряжения в сети питания.

В зависимости от исполнения молниеотводы предусматривают наличие или отсутствие приборов освещения. Они производятся из прочной стали и покрыты защитным цинковым слоем, который наносится в соответствии с требованиями ГОСТ 9.307-89.

Покрытие не является декоративным и выполняет исключительно утилитарные функции, предохраняя металл от повреждений и появления ржавчины. Гарантии на коррозионную стойкость цинкового слоя составляют не менее 25 лет.

Молниеотводы на основе опор освещения ВМО и ВМОН, выпускаемые ГК «Амира», использовались при обустройстве “Северного потока”. “Турецкого потока”, нефтеперекачивающих станций, в портах, а также на Тобольской промышленной площадке (высота ВГН здесь 83 и 90 метров).

90-метровый молниеотвод (ВГН)

В ГК “АМИРА” каждый заказанный молниеотвод рассчитывается под конкретный ветровой район, климатическую зону. Помимо отдельно стоящих молниеотводов, возможно изготовление совмещенных. Что позволяет уменьшить число устанавливаемых опор на объекте и упрощает обслуживание.

Расчет конструкции для каждого объекта осуществляется персонально, а выбор вариантов исполнения позволяет устанавливать молниеотводы на основе высокомачтовых опор с мобильной короной (ВГМ) и стационарной короной (ВГН) в I-VII ветровых районах.

Вернуться в начало статьи

Деление молниеотводов на виды

Виды молниеотводов

Молниеотвод — это система технических элементов, основным предназначением которых является защита от разряда молнии. Молниеотвод обеспечивает защиту отдельных зданий либо комплекса зданий и сооружений — трубопроводов, мостов, подземной и наземной инфраструктуры, заглубленных зданий.

В обиходе это устройство получило другое наименование — громоотвод. С чисто технической точки зрения оно неверно, однако давно закрепилось в русском языке и является общеупотребительным.

Из чего состоит устройство

Вне зависимости от вида, любой молниеотвод состоит из следующих конструктивных элементов:

  • молниеприемника;
  • токоотвода (токовод, спуск);
  • заземлителя.

Молниеприемник — часть конструкции молниеотвода, непосредственно принимающая на себя удар молнии. Всегда выполняется из металла с высокой проводимостью и стойкостью к разрушению от погодных условий. Материалом для молниеприёмников может служить нержавеющая или оцинкованная сталь, алюминий или медь.

Токоотвод — часть конструкции молниеотвода, которая непосредственно сбрасывает (спускает) принятый электрический заряд в заземлитель, непосредственно связанный с землей. Поэтому иное название токоотвода — спуск. Также выполняется из металла.

Заземлитель — металлический проводник, погруженный в землю. Может выполняться в разных видах, от вкопанной в почву шины до железобетонной сваи, роль проводников в которой выполняет стальной каркас.

Разновидности

Виды молниеотводов, а точнее — систем молниезащиты классифицируются по трем категориям, каждая из которых применяется в строго оговоренных случаях. Но прежде чем говорить о категориях, разберемся с применяемыми типами молниезащиты.

Принципиально молниезащита любого вида, кроме активной, основанной на ранней стриммерной эмиссии (о ней отдельный разговор), действует одинаково.

Молния бьет в молниеприемник, спускается по токоотводу и уходит в землю, при этом нивелируются и другие опасные эффекты, связанные с появлением напряжения на металлических частях здания, искрение вследствие электростатической и электромагнитной индукции.

С конструктивной точки зрения виды молниеотводов различаются по:

  1. типологии молниеприемников;
  2. типу спусков;
  3. типу заземлителей.

Молниеприемник может быть выполнен в виде сетки с определенным шагом между ячейками (шаг зависит от категории), в виде стержня или троса. Также в особых случаях для улавливания молний может служить покрытие крыши здания, если оно выполнено из стали толщиной не менее 4 мм, меди — не менее 5 мм либо алюминия — не менее 7 мм.

Иногда молниеприемником могут служить трубы — дымовые и выхлопные, и другие металлоконструкции большой высоты. Опорой для тросового или стержневого молниеприемника может служить близко расположенное дерево.

В роли токоотводов может выступать арматура железобетонных конструкций, а также пожарные лестницы, лифтовые направляющие либо специально проложенные металлические шины. С молниеприемником они соединяются сварным или болтовым способом (последний — только для III категории защиты).

Тип применяемого заземлителя каждого молниеотвода зависит от категории всей системы, а также от электрического сопротивления почвогрунта на конкретном участке (у песка, чернозема, глины разные показатели сопротивления).

В грунтах со слабым сопротивлением в его роли может выступать железобетонный фундамент здания, в других случаях это могут быть вертикальные, горизонтальные, кольцевые сооружения из меди либо стали, помещаемые в землю на определенной глубине.

Категории

Существует 3 категории молниезащиты, рассчитанные на применение в различных условиях. Они соответствуют классам пожаро- и взрывобезопасности.

Первая категория

Так, I категория — наивысшая, она применяется для защиты от молний взрывоопасных и легко воспламеняющихся объектов. Соответствует классу пожаро- и взрывобезопасности B-I и B-II.

Она защищает объект от прямого удара молнии, от воспламенения и взрыва в результате искрения, вызванного явлением индукции (электромагнитной и электростатической), а также от переноса потенциалов на металлические части здания, то есть появления на металлоконструкциях опасного напряжения.

К ней предъявляются особо жесткие требования. Нормируются все расстояния — от молниеотводов до защищаемого объекта, глубина расположения заземлителя, расстояние между перемычками индукционной защиты и так далее.

Молниеприемник, как правило, стержневой либо тросовый. Внутренняя защита осуществляется присоединением металлоконструкций — станков, балок, троллея, любых других элементов — непосредственно к заземлителю, либо через заземляющий контакт электрооборудования. Общее сопротивление заземлителя не может быть больше 10 Ом.

Вторая категория

II категория молниеотводов предназначена для обеспечения защиты такого же уровня в местностях с меньшим количеством гроз в год, либо для зданий с меньшей взрыво- и пожароопасностью, например, для объектов класса B-Ia, B-I6, B-IIa, В-Iг (электроустановки).

Этот вид молниеотводов монтируется подобно молниезащите I категории с тем отличием, что в качестве приемника может применяться уложенная непосредственно на крышу стальная сеть из прутьев определенного сечения (не менее 6 мм) и с определенным шагом сетки.

Укладка производится на негорючую поверхность. Требования к соблюдению рабочих расстояний менее жесткие, так, дистанция от молниеотвода до здания может быть любой. Спуски монтируются аналогично более высокому классу.

В роли «земли» может выступать фундамент из железобетона, если сопротивление грунта не более 500 Ом. Конкретные особенности прокладки молниеотвода зависят от типа защищаемого здания — производственный цех, административное здание, хранилище жидкого топлива или резервуар для газа, электроустановка и другое. Величина импульсного сопротивления на «земле» не может быть больше 10 Ом.

Третья категория

III категория видов молниеотводов применяется, если в местности общая продолжительность гроз более 20 ч в год, а также для объектов, соответствующих классу П-III по электробезопасности и III-V классу огнестойкости. К примеру, это детские сады, ясли, школы, кинотеатры, больницы, другие социально значимые учреждения, в которых, тем не менее, нет легко воспламеняющихся или способных взрываться устройств или материалов.

Этот вид молниеотвода отличается тем, что не обеспечивает защиты от электромагнитной и электрической индукции — только от возгорания вследствие прямого поражения молнией и от возникновения на металлических частях и других проводящих элементах опасного напряжения.

Технологически выполненный по этой категории молниеотвод отличается от системы по II категории только большим шагом сетки — он может составлять 12*12 м — и порогом импульсного сопротивления — оно может составлять 20 Ом. Отдельно стоящие емкости с ГСМ, кроме бензина, а также трубы и некоторые другие элементы можно защищать с применением заземлителя импульсным сопротивлением до 50 Ом.

В молниеотводе, выполненном в соответствии с III категорией, допустимо использовать соединение с помощью скрутки, если соединяемые элементы это позволяют.

Во всех случаях расчет системы молниеотвода должен быть основан на количестве ожидаемых ударов молнии в год. Чем он выше, тем выше и категория. Допустимо не подключать к громоотводу помещения из несгораемых материалов, считающиеся невзрывоопасными.

Если в здании есть помещения, относящиеся к разным классам пожаро- и электробезопасности, то категория молниеотвода выбирается максимальная из необходимых. Отдельных громоотводов II и III, например, категории в одном и том же здании не делают.

Документация

Поскольку молнии несут реальную опасность пожара и поражения электрическим током находящихся в здании людей, на устройства молниезащиты существуют свои ГОСТы и инструкции по монтажу молниеотводов всех видов. Несоблюдение стандартов, как и несоблюдение любых подобных правил, может быть чревато несчастным случаем.

Тем не менее, единого всеобъемлющего госстандарта на молниеотводы нет. Для каждого конкретного проекта строители руководствуются частными случаями, описанными в различных ПУЭ и ГОСТах для защиты электроустановок, зданий и сооружений.

На международном уровне применение молниеотводов всех видов регламентирует документ МЭК 62305.4 . Основными нормативными актами в России являются РД 34.21.122-87 и CO 153—343.21.122-2003. На молниеотвод выполняется соответствующая сопроводительная документация. Он сдается при вводе в эксплуатацию здания или сооружения, как соответствующий элемент защиты.

Молниеотводы. Виды и устройство. Работа и особенности

Виды молниеотводов

Если рассматривать статистику погибших людей от ударов молнии, то это количество больше, чем жертв в авиационных катастрофах.

Молния каждый год уносит несколько тысяч жизней, а также наносит многомиллионный материальный ущерб.

Каждый владелец дачи или собственного дома знает, что защитить свое имущество и родственников можно только самому. Поэтому молниеотводы лучше изготавливать самостоятельно.

Самодельные молниеотводы нормально работают, что подтверждается на практике. Такие устройства имеют и другое название – громоотводы. Гром никакого вреда не наносит, кроме громкого звука. А для защиты от молнии необходимо сооружать некоторую конструкцию.

Удар молнии обычно приходится в конструкцию с максимальной высотой, которая встречается на ее пути. Опасным местом во время грозы является жилой дом или другая постройка из-за наличия в них металлических элементов – крыша, телевизионная антенна и т.д. Жильцы городских квартир могут не беспокоиться, так как большинство многоэтажных домов уже имеют молниеотводы

Если рядом с домом имеется вышка сотовой связи, то в устройстве молниеотвода нет необходимости. Во всех других случаях целесообразно все-таки обезопасить свой дом. Если вызывать для таких работ специалистов, то это обойдется вам недешево. Но если разобраться с устройством системы молниеотвода, то можно все сделать самостоятельно.

Виды и особенности устройства

На рисунке изображено устройство системы молниеотведения.

Существует несколько видов молниеотвода, но основные их части одни и те же:

  • Молниеприемник.
  • Токоотводящее устройство.
  • Заземление.

Верхняя часть этой защитной системы называется молниеприемником

  • Стержневой приемник молнии заострен на конце. В него ударяет молния во время грозы. Оптимальным вариантом изготовления приемника молнии является медный штырь диаметром 15 мм. Он должен быть расположен достаточно высоко, однако слишком высокий приемник будет притягивать к себе электрические разряды молнии.Стержневые молниеотводы наиболее эстетичны, в отличие от тросового, но обеспечивают меньший защитный радиус на участке. От высоты металлического штыря зависит величина защищаемого пространства.
  • Тросовый приемник способен защитить большую площадь участка, в отличие от стержневого молниеприемника. Тросовые конструкции используются в устройствах линий электропередач. В них вместо металлических штырей применяют трос, который соединяется с другими элементами болтовым соединением.
  • Сетчатый приемник молнии изготавливается в виде металлической сетки на крыше дома.

Токоотводы

Следующей частью системы отведения молнии является токоотвод, состоящий из толстых алюминиевых или медных проводов, закрепленных специальными муфтами к приемнику молнии и заземляющему контуру. Для крепления его на стене применяются пластиковые крепежные элементы. Токоотвод необходимо изолировать от воздействия внешней среды. Для этого обычно используют пластиковый кабель-канал.

Заземление

Основные элементы заземления находятся в грунте. Заземлитель состоит из металлических стержней, сваренных между собой, либо скрепленных болтами.

Заземление системы отведения молнии является важной частью всей конструкции. Этот заземляющий контур аналогичен устройству заземления дома.

Важным требованием при этом является то, что эти два разных контура заземления ни в коем случае не должны соединяться.

Иначе во время грозы бытовые электрические устройства могут выйти из строя, либо возникнет возгорание деревянного дома от разряда молнии.

Требования к заземлению системы отведения молнии:

  • Металлические штыри, вставленные в грунт, должны быть длиной не меньше трех метров.
  • Сечение металлических штырей – не менее 25 мм2.
  • Штыри соединяются между собой треугольником, что является отличием от обычного заземления дома.
  • Между вершинами треугольника должно быть расстояние не менее 3 метров.
  • В качестве соединительных шин допускается применять металлический пруток диаметром не меньше 12 мм или полосу сечением 50 х 6 мм.
  • Длина сварных швов не должна быть меньше 20 см.
  • Для заземления молниеотводов устанавливается минимальная глубина над поверхностью земли 50 см.

Место для заземления

К этому вопросу следует подходить с наибольшим вниманием и аккуратностью. Заземляющие электроды не должны устанавливаться в местах нахождения животных, или возле детских площадок. Также нельзя располагать эти элементы возле скамеек или дорожек.

Лучше заземление будет работать во влажном грунте. Чтобы поддерживать работу заземления, можно самостоятельно создавать для этого условия, периодически поливая место заземления водой. Если нет возможности полива этого места, а почва в вашей местности слишком сухая, то рекомендуется при установке в почву электродов заземления посыпать их смесью соли и древесного угля.

Как работают молниеотводы

Чтобы разобраться в принципе действия системы отведения молнии, следует представить большой конденсатор, который постоянно заряжается. Его обкладками будут облака и земля.

При наступлении грозы обкладки этого большого конденсатора начинают электризоваться между собой, и накапливать заряд.

При достижении разницы напряжения между обкладками, равному напряжению пробоя молнии, возникает сильный разряд молнии, достигающий нескольких миллиардов вольт.

Чтобы заряд не накапливался, необходимо замкнуть этот конденсатор на землю. Таким замыкающим проводником и являются молниеотводы.

Поэтому при грозе происходит разряжение конденсатора и обкладки не могут накопить заряд, а напряжение в молниеотводе уменьшается до нуля.

Другими словами, система отведения молнии создает условия, в которых не способен возникнуть электрический разряд молнии, так как накапливаемый заряд отводится в землю.

Особенности самостоятельной установки молниеотвода

  • Молниеотводы рекомендуется изготавливать из материалов, не подверженных коррозии. Для этого применяется оцинкованный уголок, луженая жесть, профиль из дюралюминия, или сетка из неизолированной медной проволоки. Соединяющие проводники должны иметь необходимое сечение. Молниеприемник нельзя покрывать лакокрасочными материалами или другой изоляцией.
  • Для удобного расположения молниеотвода можно использовать высокое дерево, находящееся вблизи дома. Чтобы не причинять вред дереву, приемник молнии можно закрепить на длинном деревянном шесте, который фиксируют на дереве с помощью пластиковых хомутов, и располагают на максимальной высоте.
  • Если дерева нет, то можно использовать для крепления молниеприемника телевизионную антенну, которая закреплена на крыше дома.
  • Другим способом установки является печная труба, к которой можно закрепить металлический штырь и соединить его с заземлением.

Техническое обслуживание

Чтобы система молниеотвода работала без нареканий, необходимо обслуживать его конструкцию для поддержания в рабочем состоянии. Металлический штырь, играющий роль приемника молнии, необходимо чистить обычными чистящими средствами в виде наждачной бумаги или других аналогичных средств, чтобы предотвратить образование окиси и удалить загрязнения.

В засушливые времена необходимо периодически увлажнять почву в месте закладки контура заземления.

Похожие темы:

Молниеотвод

Виды молниеотводов

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.

Типы молниеприёмников: мачта, трос и сетка

Виды молниеотводов
 

В целях обеспечения безопасности людей, сохранности сооружений, оборудования и материалов от тепловых, механических и электрических воздействий молнии, разработана особая система защитных мер безопасности – молниезащита, представляющая собой комплекс технических решений и специальных приспособлений.

Нормативное регулирование

Требования к организации систем молниезащиты зданий и сооружений, расположенных на территории Российской Федерации, регламентируются следующими нормативными документами:

  • «Инструкцией по молниезащите зданий и сооружений» РД 34.21.122-87
  • «Инструкцией по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153-34.21.122-2003.

Разрабатывая систему защитных мер объектов от ударов молнии, проектные организации могут руководствоваться положениями любой из указанных инструкций или использовать их комбинацию.

Элементы молниезащиты

Полный комплекс мер молниезащиты наземных объектов подразумевает сочетание систем внешней — защита от прямых ударов молнии и внутренней молниезащиты — устройства защиты от вторичных воздействий (наводок и импульсного перенапряжения). Внешняя молниезащита обеспечивает минимальный шанс прямого попадания молнии в сооружение, защищая тем самым его от повреждений. Она берёт на себя удар молнии, который затем отводится в грунт.

Комплекс мер внешней системы молниезащиты включает в себя три элемента:

  • Молниеприёмник (громоотвод, молниеотвод) – это устройство, предназначенное для перехвата молнии. Принцип действия молниеприемника состоит в том, что удар молнии приходится на наиболее высокие и хорошо заземленные металлические сооружения. Следовательно, если объект расположен в зоне защиты молниеотвода, то он не будет поражён молнией.
  • Токоотвод – устройство, выполняющее отвод тока молнии с молниеприёмника на заземление. Устанавливается на стену сооружения и водосточные трубы. Представляет собой омеднённую проволоку или полосу, которая тянется от молниеприёмника к заземлителю.
  • Заземлитель — устройство, выполняющее отвод 50% и более тока молнии, прошедшего по токоотводу в землю. Оставшийся ток распределяется по примыкающим к сооружению коммуникациям. Заземлитель – единственный элемент внешней молниезащиты, погруженный в грунт. Заземляющими электродами могут служить элементы разных размеров, материалов и форм, соответствующие требованиям нормативных документов.

 

Установить внешнюю молниезащитную систему можно как на самом защищаемом объекте, так и изолированно: в виде отдельно стоящих молниеприёмников и соседних сооружений, выполняющих функции естественных молниеотводов.

Внутренняя молниезащита включает в себя комплекс устройств, защищающих от импульсных перенапряжений (УЗИП) и выполняющих функции ограничения магнитного и электрического полей молнии, предотвращая тем самым искрения внутри объекта защиты.

2. Молниеприёмник как часть системы молниезащиты

Систему молниезащиты организуют по принципу максимального использования естественных молниеотводов. В случаях, когда обеспечиваемая ими защищённость недостаточна, то комбинируют со специально установленными элементами (искусственными молниеприёмниками).

Простота устройств, отсутствие необходимости в специальном техническом обслуживании и сравнительно надёжная защита объекта от поражения ударами молнии, обеспечили молниеприёмникам пассивной системы молниезащиты наиболее широкое распространение на практике.

Выделяют следующие типы пассивных молниеприёмников:

  • стержневые (мачта);
  • тросовые;
  • сетчатые.

Молниеприёмники изготавливают из различных материалов: алюминий, медь, нержавеющая или оцинкованная сталь, с учётом минимальных сечений для каждого из них согласно нормативным документам.

Стержневой молниеприёмник (мачта)

Стержневой молниеприёмник (или молниеприёмная мачта) представляет собой вертикальное устройство высотой обычно от 1 до 20 метров на крыше сооружения или рядом с ним, установленное таким образом, чтобы зона защиты покрывала защищаемый объект.

Специальные зажимы, используемые при установке мачт, позволяют крепить их как к вертикальным (стена), так и горизонтальным (земля, крыша) поверхностям. От каждой мачты монтируют два токоотвода.

Если молниеприёмник располагают на кровле сооружения, то используемое заземляющее устройство представляет собой горизонтальный контур, который усиливают в точках опусков токоотводов вертикальными заземлителями.

Заземляющее устройство отдельно стоящих мачт выполняют тремя вертикальными заземлителями, объединёнными между собой по типу «куриной лапы». Стержневые молниеприёмники (мачты) выбирают в основном для защиты небольших зданий, не сложной архитектуры.

Тросовый молниеприёмник

Конструкция тросового молниеприёмника состоит из двух мачт и натянутого между ними стального троса. К концам троса примыкают по одному токоотводу с заземлителем по типу «куриной лапы». При правильном расположении опорных мачт грозовые разряды уходят в землю за пределы защищаемого объекта.

Тросовую молниезащиту широко применяют для невысоких строений. Стержневые и тросовые молниеприёмники подразделяются на одиночные, двойные и многократные, образуя общую зону защиты объекта.

Многократные молниеприёмники используют для защиты крупных зданий или нескольких сооружений, занимающих значительную территорию.

Молниеприёмная сетка

Конструкция молниеприёмника изготавливается в виде сетки из металлического прутка на крыше защищаемого сооружения. Молниеприёмную сетку укладывают на кровлю здания с шагом (размером ячеек) от 5х5 м до 20х20 м в зависимости от категории молниезащиты объекта.

Распространённый вопрос, который возникает при проектировании, — можно ли укладывать молниеприёмную сетку непосредственно на кровлю крыши. На самом деле, сетку можно укладывать прямо на кровлю или под утеплитель (см. пункт 2.11. в инструкции РД 34.21.122-87). По инструкции СО 153 3.2.2.4.

если повышение температуры представляет для объекта опасность, то расстояние между токоотводом и горючей кровлей или стеной, должно быть больше 0,1 м. При этом металлический зажим может быть в контакте с горючей стеной.

Если стена или кровля являются горючими, но повышение температуры для них не опасно, то разрешается крепление непосредственно к стене.

Токоотводы монтируют по всему периметру молниеприёмника с шагом от 10 до 25 м (зависит от уровня защиты). Тип кровли защищаемого сооружения (мягкая или жёсткая) определяет способ крепления «сетки» к поверхности крыши.

При соблюдении условия не горючего основания, молниеприёмная сетка может быть уложена в «кровельном пироге».

Заземлитель для данного типа молниеприёмника представляет собой замкнутый горизонтальный контур, усиленный в точках опусков токоотводов.

3. Категории молниезащиты

Выбор типа молниеприёмника зависит от того, к какой категории по устройству молниезащиты относится строение.

Нормами установлены три категории устройств молниезащиты в зависимости от взрывной и пожарной опасности, вместимости, огнестойкости и назначения защищаемых объектов, а также с учётом среднегодовой продолжительности гроз в географическом районе расположения объекта, см. категории молниезащиты в таблице № 1 из пункта 1.1. в РД 34.21.122-87:

Здания и сооруженияМестоположениеТип зоны защиты при использовании стержневых и тросовых молниеотводовКатегория молниезащиты
1Здания и сооружения или их части, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов В-I и В-IIНа всей территории СССРЗона АI
2То же классов В-Iа, В-Iб, В-IIаВ местностях со средней продолжительностью гроз 10 ч в год и болееПри ожидаемом количестве поражений молнией в год здания или сооружения N>1 — зона А; при N≤1 — зона БII
3Наружные установки, создающие согласно ПУЭ зону класса В-IгНа всей территории СССРЗона БII
4Здания и сооружения или их части, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов П-I, П-II, П-IIаВ местностях со средней продолжительностью гроз 20 ч в год и болееДля зданий и сооружений I и II степеней огнестойкости при 0,1 2- зона АIII
5Расположенные в сельской местности небольшие строения III — V степеней огнестойкости, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов П-I, П-II, П-IIаВ местностях со средней продолжительностью гроз 20 ч в год и более при N< 0,02III
6Наружные установки и открытые склады, создающие согласно ПУЭ зону классов П-IIIВ местностях со средней продолжительностью гроз 20 ч в год и болееПри 0,12 — зона АIII
7Здания и сооружения III, IIIa, IIIб, IV, V степеней огнестойкости, в которых отсутствуют помещения, относимые по ПУЭ к зонам взрыво- и пожароопасных классовТо жеПри 0,12 — зона АIII
8Здания и сооружения из легких металлических конструкций со сгораемым утеплителем (IVa степени огнестойкости), в которых отсутствуют помещения, относимые по ПУЭ к зонам взрыво- и пожароопасных классовВ местностях со средней продолжительностью гроз 10 ч в год и болееПри 0,12 — зона АIII
9Небольшие строения III-V степеней огнестойкости, расположенные в сельской местности, в которых отсутствуют помещения, относимые по ПУЭ к зонам взрыво- и пожароопасных классовВ местностях со средней продолжительностью гроз 20 ч в год и более для III, IIIa, IIIб, IV, V степеней огнестойкости при N

Как устроены молниеотводы | Принцип работы

Виды молниеотводов
Устройство и применение молниеотводов. Разновидности и характеристики конструкции. Технология установки и проверка в процессе эксплуатации.

Молниеотвод – специальная конструкция, которую используют для защиты зданий и сооружений от попадания молнии. Еще его называют молниезащитой, грозозащитой, а в быту – громоотводом.

Хотя «молниезащита» – это более широкое понятие, которым обозначают комплекс мер по обустройству защиты от прямых ударов молнии (внешняя защита) и от вторичных воздействий (внутренняя защита). Молниеотвод – только часть молниезащиты, предназначенная для установки на самом здании или рядом с ним. Ее проектируют и изготавливают в соответствии с СО 153-34.21.

122-2003, а устанавливают на таких объектах, как аэродромы, порты, АЗС, промышленные здания и пр.

Как устроены молниеотводы

Самый распространенный и часто встречаемый тип грозозащиты – это стержневой молниеотвод. Каждая часть в его конструкции выполняет определенную функцию:Молниеприемник. Верхняя часть молниеотвода, предназначенная для приема разряда в момент удара молнии.

Конструкция чаще всего представлена медным штырем диаметром 15 мм и заострением на конце. Молниеприемник нужно располагать выше остальных конструкций.Токоотвод. Выполнен в виде толстого провода. Используется для соединения молниеприемика с заземлителем с целью отвода заряда в землю.

Токоотвод крепят к несущей конструкции при помощи элементов из диэлектрических материалов. Для присоединения к заземлителю и молниеприемнику используют специальные муфты.Заземлитель. Разветвленный проводник, который заглубляют в грунт или обеспечивают его контакт с землей.

Заземлитель – это металлические стержни, соединенные между собой болтами или сваркой.

Кроме стержневого существует еще 2вида молниеотводов: тросовый и в виде сетки. Трос, натянутый между опорами, используют для молниезащиты частных домов, а молниеприемную сетку – на плоских и крышах с незначительным уклоном.

Стержневая молниезащита может изготавливаться на базе других конструкций. К примеру, 

молниеотвод МОГК выпускается на основе граненой мачты, используемой для организации освещения на большой высоте. В основе конструкции листовая сталь, которую сгибают для получения дополнительных ребер жесткости.Весь молниеотвод состоит из отдельных секций длиной до 10 м.

Молниеприемник представлен в виде шпиля длиной до 6 м. Основной размер молниеотвода, т. е. высота, составляет от 20 до 45 м. Вся конструкция защищена методом горячего цинкования.

Молниеотвод не окрашивают, поскольку нанесение лакокрасочных материалов и другой изоляции для таких конструкций запрещено.

Принцип действия молниеотвода

В основе принципа работы молниеотвода лежит работа большого конденсатора, постоянно накапливающего заряд. Облака и земля играют роль обкладок, которые при наступлении грозы начинают электризоваться между собой.

Когда между ними будет разница напряжения, равная напряжению пробоя молнии, возникает разряд в несколько миллиардов вольт.Молниеотвод помогает предотвратить накапливание заряда.

Он замыкает этот большой конденсатор на землю, поэтому при грозе он разряжается и накладки не могут накопить заряд, поскольку он целиком уходит в грунт.

Зона защиты молниеотвода

Стандартная зона защиты стержневого молниеприемника – это круговой конус с вершиной, которая находится на вертикальной оси молниеотвода. Размеры этой зоны определяются двумя параметрами: радиусом основания конуса r0 и его высотой h0. Эти значения определяются в зависимости от высоты молниеотвода и необходимой надежности защиты от молнии.

Особенности установки молниеотвода

Установка молниеотвода возможна на здании или рядом с ним. Можно использовать высокое дерево вблизи объекта, но монтаж осуществляют на длинный деревянный шест, который крепят к стволу при помощи пластиковых хомутов.

Молниеотвод МОГК устанавливается отдельно на предварительно смонтированный железобетонный фундамент, соединенный с контуром заземления в соответствии с РД 34.21.122-87.

По завершении установки необходимо проверить сопротивление молниеотвода, которое максимально может составлять 10 Ом. Его регулярно нужно контролировать, как и проводить визуальный осмотр открытых элементов защиты.

В подозрительных местах также осуществляют осмотр с частичным вскрытием грунта (минимум 1 раз в 12 лет). Результатом испытаний должен быть акт о допустимости дальнейшей эксплуатации конструкции.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.