Проектирование систем молниезащиты

Проектирование систем молниезащиты и заземления

Наша проектно-монтажная компания предлагает комплексное решение задач по проектированию систем молниезащиты любого уровня сложности, подбор оптимального оборудования, а также монтаж «под ключ» с дальнейшим обслуживанием.

Молния – это электрический разряд, возникающий в отрицательно заряженной области облака, который перемещается к положительным зарядам земли по кратчайшему пути и может пройти через здание, дерево, человека и так далее. Конечным пунктом молнии является земля.

Удар молнии может привести к разрушениям вследствие электродинамических и термических воздействий. В результате электромагнитного и светового излучения могут возникнуть и другие негативные последствия. При отсутствии хороших токопроводящих путей между местом удара и землёй, удары молнии могут вызвать разрушения наземных объектов. От электрического пробоя в материале образуются токопроводящие каналы, в которых образуется высокая температура, приводящая к интенсивному испарению части материала и взрыву. При наличии горючих элементов, удар молнии может привести к воспламенению. Такие проявления называют первичными.

Параллельно с этим может возникнуть большая разность электрических разрядов и потенциалов между отдельными предметами внутри здания, которые могут стать причиной пожаров и поражения людей электрическим током. Эти проявления являются вторичными последствиями удара молнии.

Для защиты от первичных последствий ударов молнии проектируются системы молниезащиты, состоящие из молниеприёмников, молниеотводов и заземления. Защитой от вторичных последствий является соединения всех металлических конструкций и корпусов оборудования и аппаратов, находящихся в защищаемом здании, и присоединение их к заземляющему устройству электроустановок или к железобетонному фундаменту здания. Дополнительно могут быть использованы специальные устройства, исключающие перенос напряжения на защитный проводник.

Проектирование устройств молниезащиты (далее – МЗС) зданий и сооружений осуществляется согласно с ДСТУ Б В.2.5-38:2008.

Проект системы молниезащиты для каждого объекта разрабатывается индивидуально на основании данных, предоставленных заказчиком и проведённых обследований объекта.

Перечень необходимых данных:

• назначение объекта;
• климатические условия в районе размещения (интенсивность грозовой деятельности, скорость ветра и т.д.);
• план участка с нанесением инженерных коммуникаций;
• строительные планы и чертежи;
• этажность: высота, ширина и длинна строения;
• материалы, использованные для строительства и облицовки здания;
• план кровли;
• материал кровли, водосточных желобов и труб;
• наличие взрывоопасных помещений;
• наличие контура заземления;
• структура грунта;
• удельное сопротивление грунта в местах размещения объекта.

На основании полученных данных определяются принятые уровни молниезащиты согласно с Приложением А с ДСТУ Б В.2.5-38:2008.

Касательно молниезащиты объекты разделяются на обычные и специальные.

Обычные: промышленные предприятия, животноводческие и птицеводческие здания и строения, жилые и административные здания, торговые здания, банки, страховые компании, дошкольные учреждения, школы, больницы, музеи и археологические памятки, спортивные сооружения и т.п.

Специальные:
• объекты. Которые представляют опасность (заправочные станции, нефтеперерабатывающие предприятия, предприятия с производством и хранением взрывоопасных веществ);
• объекты, которые представляют опасность для экологии (химические предприятия, атомные электростанции, биохимические фабрики и лаборатории);
• объекты с ограниченной опасностью (электростанции, подстанции и линии электропередач, средства связи, пожароопасные предприятия)
• объекты высотой свыше 60 м.

Защита от прямых ударов молнии

Молниеприёмники

Внешняя МЗС может быт отдельной (изолированной) от сооружения молниеотводы, (стоящие отдельно – стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, которые выполняют функцию природных молниеотводов) или может быть установлена на защищаемом объекте или даже может быть его частью.

Стандартом предусмотрено четыре уровня молниезащиты (далее – УМЗ). Надёжность защиты от прямых ударов молнии (далее – ПУМ) следует принимать:

• 0,99-0,999 – для объектов І УМЗ;
• 0,95-0,99 – для объектов ІІ УМЗ;
• 0,9-0,95 – для объектов ІІІ УМЗ;
• не ниже 0,85 95 – для объектов ІV УМЗ;

• металлические кровли объектов;
• металлические конструкции крыш (фермы, соединительная арматура);
• металлические элементы типа водосточных труб, ограждений по краю крыши;
• технологические металлические трубы и резервуары при условии, что при прямом попадании молнии не произойдёт плавление этих конструкций.

Примечание. Использование вышеперечисленных эл

ементов допустимо лишь в тех случаях, если их толщина и диаметр соответствует значениям, приведённых в нормативных требованиях.

Токоотводы

После попадания в молниеприёмники ток должен пройти по токоотводам. Во избежание опасного искрения токоотводы должны быть размещены таким образом, чтоб между точкой поражения и землёй:

• ток растекался несколькими параллельными путями;
• длинна этих путей должна быть ограничена к минимуму.

Заземлители

Для защиты от прямых ударов молнии, как правило, используются природные заземлители: металлические и железобетонные конструкции зданий, сооружений, опоры молниеотводов, стоящих отдельно и находятся в контакте с землёй.

В случае невозможности использования естественных заземлителей, используются штучные заземлители, которые состоят из вертикальных электродов, соединённых между собой горизонтальным электродом. Размеры штучных заземлителей проектируются соответственно с уровнем молниезащиты, приведённых в нормативных документах.

Штучные заземлители следует размещать под асфальтовым покрытием на расстоянии не менее 1 м от стен либо в местах, в которых не находятся люди на расстоянии до 5 м и больше от грунтовых проезжих и пешеходных дорог.

Во всех случаях заземлители следует совмещать из заземлителями электроустановок и средствами связи. Если заземлители должны быть разделены по технологическим требованиям, то их следует объединить в общую систему с помощью системы уравнения потенциалов.

Молниеотводы

Тип молниеотводов производиться соответственно значениям необходимой надёжности УМЗ. В общем, выбор мест установки и параметров молниеотводов должен проводиться методом вычисления зоны защиты либо вероятности прорыва молнии в объект (группу объектов) любой конфигурации при произвольном размещении любого числа молниеотводов различных типов.

Способы расчётов молниеотводов

Зона защиты единичного стержневого молниеотвода представляет собой круговой конус, вершина которого совпадает с вертикальной осью молниеотвода.

Зона защиты двойного стержневого молниеотвода. Молниеотвод считается двойным, если расстояние между стержнями не превышает расчётного максимального расстояния. Размеры внутренних областей определяются параметрами, где первый указывает на высоту зоны возле молниеотводов, а второй – минимальную высоту посередине между молниеотводами.

Зона защиты единичного тросового молниеотвода ограничены симметрическими двухнаклонными поверхностями, образующими в вертикальном разрезе равнобедренный треугольник.

Зона защиты двойного тросового молниеотвода. Если расстояние между тросами не превышает граничной величины, то молниеотвод считается двойным. Размеры внутренних областей определяются параметрами, первый – задаёт максимальную высоту зон непосредственно возле тросов, второй – минимальную высоту посередине между тросами.

Зона защиты замкнутого тросового молниеотвода используется для определения высоты подвеса троса, размещённого на прямоугольной площадке.

В случае проектирования молниезащиты для обычного объекта допускается определение зон защиты методом защитного угла или фиктивной сферы.

В качестве молниезащиты может быть использована сетка, размеры ячеек которой зависят от уровня молниезащиты и должны соответствовать требованиям нормативных документов.

В последнее время набирает популярность активная молниезащита. В отличие от традиционно используемой пассивной молниезащиты, в активной используется молниеприёмник, который реагирует на рост напряжённости электромагнитного поля и формирует короткий высоковольтный импульс "притягивая" молнию на себя. По утверждению разработчиков таких систем радиус защиты превышает традиционные системы в 4-5 раз. Для защиты объектов достаточного одного молниеприёмника.

В некоторых странах (Франция, Македония, Аргентина, Португалия, Сербия, Румыния, Литва, Испания, Словакия) по активной молниезащите приняты нормативные документы. В Украине системы активной молниезащиты на сегодняшний день не нормированы и их применение больше подходит для защиты частной собственности. С другой стороны нет и запрета на их использование.

Важно помнить, что срок службы активного молниеприёмника зависит от количества ударов молнии. Для ведения учёта в системе используется счётчик ударов молнии. Этот показатель требует контроля, так как после достижения критического количества принятых ударов, система утрачивает свою работоспособность.

Проектная документация системы молниезащиты должна содержать:

• пояснительную записку;
• схемы зон молниеотводов;
• рабочие чертежи конструкций молниеотводов, конструктивных элементов защиты от вторичных проявлений молнии, от занесений высоких потенциалов через наземные и подземные металлические коммуникации.

• исходящие данные для разработки технической документации;
• принятые способы молниезащиты объектов;
• расчёты зон защиты, заземлителей, токоотводов и элементов защиты от вторичных проявлений молнии.

Применение того или иного типа молниезащиты не является единичной задачей системы молниезащиты. Важным фактором эффективности являются выполненные расчёты и реализованный на их основании проект. Кроме того, следует помнить, что заземление является неотъемлемой частью молниезащиты.

Заказать проектные работы систем молниезащиты по самым выгодным ценам

Наша компания выполнит Вам проектные работы системы молниезащиты в кратчайшие сроки и по доступной цене. При проектировании будут учтены все "тонкости" в построении системы молниезащиты. Также наша компания в кратчайшие сроки и по доступной цене выполнит монтажные работы системы молниезащиты.

Наши приоритеты — это надежность, качество и эффективность, поэтому сотрудничая с нами, Вы имеете возможность по достоинству оценить все преимущества работы с профессионалами!