14 ноября состоится мероприятие на тему «Молниезащита зданий и сооружений». Будут рассмотрены основные аспекты и правила безопасности при установке молниезащиты, а также приведены примеры успешно реализованных проектов. Если вам интересна тема молниезащиты зданий и сооружений, это мероприятие точно для вас.
14.11 Молниезащита
зданий и сооружений
Молния представляет
собой очень сильный разряд скопившегося
атмосферного электричества, которое
образуется вследствие трения о воздух
капелек водяных паров в атмосфере.
Грозовые тучи состоят из облаков с
разными знаками заряда. Потенциал
атмосферного электричества грозовых
туч достигает огромных размеров. Заряд
молнии составляет сотни тысяч ампер, а
напряжение – свыше 2 миллионов вольт.
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 (до 100 мксек) по
каналу молнии протекает ток силой 200 –
500 кА разогревая его до 20000С
и выше. 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. 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.
Необходимость
и степень молниезащиты объекта
определяется в зависимости от грозовой
деятельности в месте расположения
объекта, его пожаро- и взрывоопасности.
Средняя грозовая деятельность за год
определяется по карте среднегодовой
продолжительности гроз в часах или на
основании официальных данных местной
метеорологической станции. Так, среднее
число грозовых дней в году для городов
Европейской части составляет от 5 до
39, для Кавказа 50 – 68. Географические
районы с количеством грозовых дней в
году до 10 принято считать слабо грозовыми,
от 10 до 30 дней – грозовыми и более 30 дней
– сильно грозовыми. Если число грозовых
дней в году менее 10, то устройство
молниезащиты нецелесообразно, за
исключением отдельных зданий и сооружений,
в зависимости от их пожарной опасности
и ценности.
Рис. 3.26 Типы
молниеотводов и их защитные зоны:
а) одиночный стержневой
молниеотвод; в) тросовый (антенны)
молниеотвод; в) двойной стержневой
молниеотвод
Защита
зданий и сооружений от прямых ударов
молнии осуществляется молниеотводом
(рис. 3.26), состоящим из молниеприемников
1, воспринимающих непосредственно на
себя разряд молнии, заземляющих устройств
3, служащих для отвода тока в землю и
тоководов 2, соединяющих молниеприемники
с заземлителями. При ударе молнии разряд
атмосферного электричества проходит
через молниеотвод, минуя защищаемое
здание или сооружение. Способ защиты
от прямых ударов молнии выбирают в
зависимости от характера и категории
здания или сооружения.
Здания
и сооружения первой категории высотой
до 30 м защищаются молниеотводами,
устанавливаемыми отдельно или на самом
объекте защиты, но изолированно от него.
Объекты выше 30 м защищают неизолированными
молниеотводами, устанавливаемыми на
самом объекте. Объекты второй категории
защищают в основном молниеотводами,
устанавливаемыми непосредственно на
объекте. В объектах третьей категории,
расположенных в слабогрозовых
географических районах, можно ограничиться
заземлением металлической крыши здания,
которое служит молниеприемником.
Для
зданий и сооружений первой категории
предусматривается раздельное заземление
от первичного и вторичного проявления
молнии; для объектов второй категории
допускается единое заземление.
Для защиты больших
площадей, а так же для большей надежности
зоны зашиты, применяют многократные
стержневые молниеотводы.
Стержневой
молниеотвод (рис. 3.26б) может быть одиночный
– с одним стержнем, двойной – с двумя
отдельно стоящими стержнями (рис. 3.26в)
и многократный – с тремя и более отдельно
стоящими стержнями, образующими общую
зону защиты.
Тросовый
молниеотвод может быть (рис 3.26б) одиночный,
состоящий из одного троса (антенны),
закрепленного на двух опорах, по каждой
из них прокладывается токоотвод,
присоединенный к отдельному заземлителю
у основания, и двойной, состоящий из
двух одиночных тросовых молниеотводов
одинаковой высоты, расположенных
параллельно и действующих совместно,
образуя общую зону защиты.
Молниеприемники
изготавливаются преимущественно из
стали. Длина стержневых молниеотводов
от 200 до 1500 мм, площадь сечения не менее
100 мм2.
Токоотводы
изготавливают из стальной проволоки
сечением не менее 35 мм2
из многожильного троса или стали любого
профиля и марки.
В
качестве молниеприемников можно
использовать металлические конструкции
защищаемых объектов: трубы, дефлекторы,
решетки и другие конструкции, возвышающиеся
над объектом.
Зона
защиты одиночного стержневого молниеотвода
высотой Н <
60 м
представляет собой конус (рис 3.26а).
Основанием конуса или границей зоны
защиты на уровне земли является окружность
радиусом r
=
1,5 Н. Защитная
зона представляет собой конус высотой
h =
0,8 Н.
Молниезащите
подлежат опоры воздушных линий связи,
радиотрансляционных сетей и антенно–мачтовые
сооружения, состоящие из антенных опор,
антенн, фидерных линий, включая вводы
их в технические здания.
Для защиты опор
воздушных линий связи и радиотрансляционных
сетей от ударов молний используются
стержневые молниеотводы, установленные
на всех ответственных опорах воздушной
линии и на участках пересечения с
высоковольтными линиями.
Вводы
радиотрансляционных линий и вводы
антенн в здание, для защиты аппаратуры
от перенапяжений, возникающих под
влиянием разрядов молний, также
оборудуются молниезащитой. Для защиты
аппаратуры и установок от перенапряжений
в воздушных линиях, возникающих при
грозовых разрядах, на линиях устанавливаются
искровые, газонаполненные или вентильные
разрядники. Зазоры искровых разрядников
регулируются в соответствии с действующими
правилами технической эксплуатации.
Проверка и регулировка зазоров
производится весной в начале грозового
периода, после каждой грозы и после
каждого появления постороннего напряжения
на проводах линии.
Молниезащита
антенно-мачтовых сооружений от прямых
ударов молнии осуществляется заземлением
антенных опор и антенно-фидерных
устройств. Если технология работы
антенно-фидерных устройств не допускает
их заземления, необходимо параллельно
вводу антенны и фидера антенны в
техническое здание радиостанции
установить грозоразрядник, не влияющий
на работу передатчика и атенно-фидерных
устройств.
Молниезащитному
заземлению подлежит каждая металлическая
и железобетонная антенная
опора независимо от их количества, а
также оттяжки металлических мачт. Для
выравнивания возникающих при ударе
молнии высоких потенциалов молниезащитный
заземлитель опоры должен иметь
электрическое соединение с заземлителем
электроустановок технического здания.
Для
молниезащиты кабельных линий связи
применяются следующие меры:
— защита с помощью
подземных проводов;
— защита с помощью
воздушных проводов;
— использование
грозостойких кабелей.
Для защиты кабеля
от удара молнией в земле параллельно
ему прокладываются защитные провода
(троссы) на глубине, равной половине
глубины прокладки кабеля, но не менее
0,4 м.
Защита
кабеля с помощью воздушных проводов
производится подвешиванием на крюках
деревянных опор двух стальных проводов.
Воздушная линия строиться вдоль
защищаемого кабеля на расстоянии 2 – 3
м от оси траншеи. Провода защитной линии
заземляются через 120 – 300 м.
Соседние файлы в папке Электробезопасность
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Где должна устанавливаться молниезащита?
Молниезащита — это система, которая защищает здания и сооружения от разрушительных последствий ударов молнии. Установка молниезащиты должна проводиться в соответствии с требованиями строительных норм и правил.
Основными элементами молниезащиты являются металлические конструкции, которые устанавливаются на крышах зданий и сооружений. Эти конструкции включают молниеотводы, которые служат для сбора молнии с поверхности здания и ее направления в заземляющие устройства, а также ударопроводы, которые проводят молнию в землю.
Основными рекомендациями по установке молниезащиты являются:
-
Молниеотводы должны устанавливаться на самых высоких точках здания, например на крыше, их высота должна превышать высоту здания.
-
Молниеотводы должны быть установлены в каждом углу здания, а также в середине длинных сторон.
-
Ударопроводы должны быть установлены на всей длине здания, присоединены к молниеотводам и направлены в заземляющие устройства.
-
Заземляющие устройства должны быть установлены на глубину не менее 1,5 метров и должны обеспечивать эффективную заземляющую связь с землей.
-
Молниеотводы и ударопроводы должны быть изготовлены из надежного и прочного материала, который не подвергается коррозии, например из меди или алюминия.
Установка молниезащиты должна производиться только квалифицированными специалистами и должна соответствовать требованиям местных норм и правил.