Молниезащита многоэтажного дома

Молниезащита многоэтажного дома

Молниезащита жилых и общественных зданий — ответы на частые вопросы при проектировании

Защита от молний космической техники, авиалайнеров или небоскребов – все эти проблемы не могут не увлекать специалистов по атмосферному электричеству. И всё-таки любому из них полезно спуститься с небес на землю, чтобы почувствовать ежедневные задачи проектировщика, которому чаще приходится искать средства надёжной и дешёвой молниезащиты традиционных жилых и офисных зданий вполне умеренной высоты. Я не раз встречался на семинарах с проектировщиками и, кажется, научился смотреть на молиезащиту их глазами.

Базелян Эдуард Меерович

Недавно мне довелось готовиться к вебинару на тему «Защищаем частный сектор», где речь шла о внешней и внутренней молниезащите жилых зданий. Эта работа позволила понять, что занять рабочее место другого человека немногим легче, чем влезть в его шкуру. Далеко не все удалось сформулировать на вебинаре ясно и полноценно. Вот почему пришлось вернуться к проблеме, чтобы прояснить хотя бы некоторые вопросы, с которыми едва ли не ежедневно сталкивается проектировщик.

Э. М. Базелян, д.т.н., профессор;
Энергетический институт имени Г.М. Кржижановского, г. Москва;
признанный отечественный Эксперт в области заземления и молниезащиты

1. Нормирование молниезащиты жилых и общественных зданий

Жизнь в Советском Союзе приучила старшее поколение к излишне почтительному отношению к нормативам. Нельзя сказать, что это уж совсем скверная привычка. Качественно сделанный норматив безусловно защищает от благоглупостей при условии, что их нет в его собственных предписаниях. Социалистический строй не признавал частной собственности и это стало причиной многих несуразностей в отношении требований к молниезащите. До сих пор действующий национальный норматив ”Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87” жестко регламентирует защиту от прямых ударов молнии производственных помещений, наружных промышленных установок, общественных зданий, даже коровников, но по остаточному принципу относится к жилым домам.

2. Считаем частоту ударов молнии в здание

Застройщика, решившего постороить то или иное здание, обоснованно беспокоят потенциальные потери собственности. Он вправе знать, что и в каком объеме может повредить удар молнии, насколько вероятна аварийная ситуация и в какую сумму обойдутся средства молниезащиты для практически 100%-ного устранения опасности. Все эти данные будут запрошены у проектировщика и только потом, получив исчерпывающий ответ, застройщик решит нужна ли ему более надежная молниезащита по сравнению с теми мизерными крохами, что предписаны нормативом РД 34.21.122-87. Проектировщик должен быть готов к ответу. Для этого ему в первую очередь следует оценить частоту прямых ударов молнии в проектируемое здание.

3. Дистанционные воздействия молнии

Подавляющее число таких воздействий определяется влиянием электромагнитного поля молнии либо на провода линии электропередачи, питающей защищаемое здание, либо на электрические коммуникации в его внутреннем объеме. С позиций оценки опасных электромагнитных воздействий тип линии имеет принципиальное значение. В районе современной городской застройки энергоснабжение жилых зданий, как правило, производится по подземному экранированному кабелю от ближайшей подстанции. Уровень возбуждаемых наводок здесь минимален. Часто он просто не принимается во внимание из-за весьма малой вероятности опасного воздействия. Сколько-нибудь значимая наводка возбудится лишь в том случае, если ток молнии практически целиком попадет в оболочку подземного кабеля.

4. Что надо защищать от прямого удара молнии?

Ответить на этот вопрос несложно. У современных жилых и офисных зданий от молнии в первую очередь страдает кровля и оборудование, что на ней установлено. Проектируемые молниеотводы предусматриваются именно для их защиты. Возможны ли молниестойкие кровли? Безусловно возможны. Молния ничего не может поделать со стальным листом толщиной 4 мм. Для меди эта величина должна быть увеличена до 5 мм, для алюминия – до 7 мм. Столь тяжеловесную кровлю можно себе представить разве что на королевском дворце или на особняке поп-звезды. Типовые коттеджи обходятся металлочерепицей или металлопрофилем с толщиной металла менее 1 мм.

5. На какую надёжность молниезащиты ориентироваться?

Норматив СО-153-34.21.122-2003 на этот счет не дает никаких указаний. Более старый документ РД 34.21.122-87 относит жилые и офисные здания к последней III категории молниезащиты да и то в исключительных случаях. Придется снова объясняться с заказчиком, пояснив ему, что в последнем российском нормативе СО-153-34.21.122-2003 оперируют зонами защиты с надежностью Ф = 0,9 и выше. Для среднего незащищенного коттеджа, где в среднем надо было ожидать 1 удара молнии за Тмол = 50 лет эксплуатации, установка молниеотводов с надежностью 0,9 увеличит расчетное время примерно до 500 лет (на деле несколько меньше, потому что установка молниеприемника, хотя и невысокого, несколько увеличит максимальную высоту здания. а вместе с ней и частоту ударов молнии). Даже по меркам английских особняков это вполне приличный срок, при котором молния окажется далеко не первой в списке других опасных катаклизмов.

6. Что лучше – серия молниеотводов малого превышения или один высокий?

Похоже, проектировщикам нравятся одиночные молниеотводы, особенно стержневые. По элементарным формулам легко строится конусная поверхность, ограничивающая зону защиты. Если объект целиком размещается в объеме этого конуса, защита от прямых ударов молнии с требуемой надежностью гарантирована. Больше беспокоиться вроде бы не о чем. Попробую показать на конкретном примере, что ситуация не столь проста и очевидна.

О системах молниезащиты жилых многоэтажных домов

Нередко причинами пожаров становятся молнии, которые поражают различные наземные объекты, будь то дом или какое-либо промышленное предприятие. Финансовые потери в результате попадания молний растут из года в год, но самое печальное, что и люди тоже страдают от действия токов молнии.

По статистике на нашей планете каждодневно случается около сорока тысяч гроз, что заставляет очень многих задуматься о установке качественной системы защиты от молний.

Затрагивая историю, следует сказать о самом первом отечественном молниеотводе — его создали на 30 лет раньше заявленной Франклином системы. Ученый нашей страны поставил башню и прикрепил на ее верх шпиль из сплава металлов, с целью избавления от ударов молнии.

На сегодняшний день принцип работы молниеотводов не сильно поменялся от образцов прошлого. Вне зависимости от категории защиты, конструкция состоит из молниезащитного устройства внешнего и внутреннего типов, а также из приспособления для выравнивания металлоконструкционных скалярных потенциалов Лоренца. Данная система помогает осуществить молниезащиту жилого многоэтажного дома с высокой степенью эффективности.

Особенности молниезащиты многоквартирного дома

Молниезащита дома, особенно многоквартирного — это важное мероприятие, весомая часть которого принадлежит такому устройству как — шина выравнивания временной компоненты четырёхмерного, скалярного электромагнитного потенциала, выполняющая соединение проводников от одних элементов до других, в одно системное устройство, обеспечивающее грамотную заземляющую конструкцию объекта.

Молниезащита на жилых многоэтажных постройках действует так: разряд молнии, при попадании в здании, стекает по гарантируемуму пути растекания токов молнии(токоотводы) к системе заземления и рассеивается в земле.

Молниезащита для многоэтажных домов состоит из:

  1. молниеприемнок, предназначающийся для перехвата грозового заряда,
  2. токоотод, нужный для отвода тока молнии в заземляющую конструкцию,
  3. заземлитель, который рассеивает токи молнии в земле.

Основным компонентом внутренней молниезащиты многоэтажных домов является особое устройство, необходимое для предотвращения импульсного перенапряжения. Данное устройство предотвращает любые ущербы разрядов молнии в здании и помогает сохранить в рабочем состоянии электрооборудование внутри здания. Устройство УЗИП делает возможным существенное понижение импульса перенапряжения, в результате чего происходит снижение до уровня, который является безопасным для приборов электросети.

Монтаж молниезащиты многоквартирного жилого дома

Монтаж молниеприемника, следует производить квалифицированным персоналом. Радиус действия для громоотводов расчитывается с помощью специализированной программы, на основании таких данных как: параметры строения, вероятность попадания молнии в конкретную местность и пр.

При монтаже молниезащиты на жилом многоквартирном доме, возможно применение сразу несколько типов молниеотводов, такие решения зависят от конструктива здания и стройготовности.

Молниезащита зданий, сооружений, оборудования и коммуникаций

Атмосферные явления с образованием молний, сопровождаемых яркими вспышками света, громом, называют грозами. Молнии – это грозовые разряды электричества, возникающие между облаками и Землей; внутри облаков.

Попадание молнии в дом

Попадание молнии в дом

Опасность для жизни людей, сохранности промышленных, общественных строений, высотных инженерных сооружений – дымовых труб, антенн телевидения, радиосвязи, включая сотовую; вышек, опор электрических сетей; технологического оборудования, расположенного на открытых промышленных площадках, например, для ректификационных колонн предприятий нефтепереработки представляют молнии первого типа.

Необходимость устройства молниезащиты связана с тем, что напряжение при грозовых разрядах достигает 50 млн. В, а сила тока – до 100 тыс. А; с выделением огромного количества световой, звуковой и тепловой энергии. Грозовые разряды являются электрическими взрывами, сходными с детонацией, наносящими разрушения строениям, ломающими деревья, послужившие им источниками заземления; травмируют, контузят людей, что нередко приводит к их гибели.

Молниезащитой называют комплекс технических решений, что надежно обеспечивают безопасность людей, предохранение строений различного назначения, высотных объектов; технологического, инженерного оборудования производственных объектов; коммуникаций инфраструктуры населенных пунктов, линий электропередач как от прямых ударов грозовых разрядов, электромагнитной, электростатической индукции, так и от передачи электротока через металлоконструкции, коммуникации.

Заземление и молниезащита – это то, чем согласно нормам должны быть оборудованы промышленные здания, инженерные коммуникации, а также другие объекты. Кроме того, пункт 4 статьи 50 Федерального закона РФ №123-ФЗ предписывает в качестве одного из способов исключения источников зажигания устраивать защиту от молний для зданий, оборудования для повышения уровня пожарной безопасности на объектах.

Нормы устройства молниезащиты

Учитывая, что строения, сооружения, технологические установки, коммуникации довольно сильно отличаются по своему устройству, исполнению разработаны государственные, ведомственные, корпоративные нормы; стандарты, правила проектирования для организации оптимальной, эффективной защиты от грозовых разрядов для каждого типа объектов – от производственных объектов, где она впервые стала применяться, до жилых домов.

В основе норм, что регламентируют создание технической защиты от молний, опыт организации электрической безопасности строений разного вида, назначения, с учетом особенностей, присущих современным постройкам, сооружениям и коммуникациям инфраструктуры, связи.

Требования к молниезащите изложены во многих официальных документах. Проектирование, расчет молниезащиты ведется на основании следующей нормативно-технической базы:

  • «Правил устройства электроустановок». В настоящее время действует седьмое и некоторые главы шестого издания этого основополагающего документа, без знания требований которого невозможно проектирование любых видов, типов электрических установок, оборудования, аппаратуры защиты от поражения электротоком, включая молниезащиту. Промышленная безопасность защищаемых объектов с категориями по взрывопожарной опасности помещений, зданий также невозможна без этого вида защиты от высоковольтных разрядов электрического тока. Это учитывают требования по организации, исполнению молниезащиты для различных видов строений, инженерных сооружений, электрических коммуникаций, указанные в нескольких главах ПУЭ. Главы 2.4, 2.5 – для воздушных линий электропередач с рабочим напряжением меньше и больше 1 кВ соответственно, включая карту районирования территории России с указанием длительности гроз в году, что необходимо при проектировании систем, устройств молниезащиты. Глава 4.2 – для распределительных устройств, электрических подстанций напряжением больше 1 тыс. В. Глава 4.3 – для преобразовательных подстанций, установок. . Ее предназначение видно из названия. Несмотря на то что документ утвержден еще Министерством энергетики Советского Союза, по согласованию с Госстроем, он действует и сегодня.
  • Некоторые ее положения неизбежно устарели, не успевая за научно-техническим прогрессом, поэтому при проектировании современных технических систем, устройств защиты от грозовых разрядов пользуются российскими ГОСТ, идентичными стандартам Международной электротехнической комиссии; а также отечественными инструкциями по молниезащите, вышедшими в свет позднее.
  • Один из этих документов СО 153-34.21.122-2003, разработанный тем же коллективом ученых, регламентирует устройство молниезащиты как строений, так и инфраструктурных коммуникаций.
  • ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010, ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010, представляющие собой две части одного национального стандарта о менеджменте рисков при защите объектов от грозовых разрядов. В первой части сформулированы общие принципы, во второй – методики оценки рисков гибели, получения травм от поражения электротоком людей; полного/частичного разрушения объектов, общественных коммуникаций; экономических потерь от попадания молний.
  • Важно, что при этом рассматриваются такие факторы, как пожарная безопасность, так как в расчетах учитываются пространства с огнеопасной средой – воздушной смесью паров горючих жидкостей, газов, пыли.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.1-2014. Это первая часть национального стандарта об элементах систем защиты от молний, касающаяся требований к их частям, соединениям.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014 – к проводникам, электродам заземления.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.3-2014 – к распределительным разрядникам.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.4-2014 – к элементам крепления.
  • ГОСТ Р МЭК 62561.5-2014 – к смотровым колодцам, уплотнителям электродов заземления.

Требования к проектированию, устройству заземления, защиты от молний электроустановок, оборудования зданий, линий электропередач в СССР также устанавливал СНиП 3.05.06-85 об электротехнических устройствах. Сегодня действует свод правил, выпущенный как его актуализированная версия – СП 76.13330.2016.

Помимо норм, действующих на территории РФ, следуют упомянуть сходные требования к системам защиты от грозовых зарядов, применяемые в союзных государствах. В Республике Казахстан – это СП РК 2.04-103-2013 об устройстве молниезащиты объектов, вышедший взамен аналогичной инструкции СН РК 2.04-29-2005; в Республике Беларусь – технический кодекс ТКП 336-2011 о защите от молний объектов, инженерных коммуникаций.

Тип зон молниезащиты

Под системами защиты от молний объектов, инженерных, коммуникаций и технологического оборудования понимают внешние и внутренние технические устройства, позволяющие защитить их как от прямого воздействия ударов молний, так и от вторичных воздействий – электрических, электромагнитных полей, сопровождающий грозовой разряд.

Различают активные и пассивные системы защиты от молний.

Пассивная, способная перехватить молнию до ее разряда на конструкции строительного объекта, корпуса оборудования или части инженерного, коммуникационного сооружения, и отвести заряд в землю, состоит из следующих элементов:

  • Приемника молний.
  • Молниеотводов.
  • Заземляющих устройств.

В активной системе к этим неотъемлемым элементам добавляются устройства, генерирующие восходящий поток ионов, притягивающий к себе грозовой разряд.

Проектируются, монтируются несколько видов систем молниезащиты – стержневая, тросовая, которые по результатам проведенных расчетов, в зависимости от количества стержней/тросов, их расстановки/расположения, конфигурации площади защиты, могут создавать два типа зон молниезащиты:

  • А. Степень надежности защиты – от 99, 5%.
  • Б – от 95%.

Виды систем молниезащиты

Виды систем молниезащиты

На практике, если строительный объект, технологическая установка, вышка, столб, антенна инженерных коммуникаций полностью находится в зоне защиты от попадания молний, вероятность их поражения грозовым электрическим разрядом стремится к нулю.

Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты

Существуют следующие категории молниезащиты строительных объектов, зависящие от назначения, значимости, класса пожарной опасности и возможности взрыва; пожарной нагрузки – наличия, количества, вида взрывопожароопасных материалов; региональной частотности грозовых разрядов; зафиксированных попаданий молний:

  • I категория, имеющая наивысший уровень защиты от возможного прямого попадания молний в объект. Это производственные объекты с наличием взрывоопасных зон классов опасности В-I, II. Тип зоны защиты – А.
  • II категория. Это здания производственного, складского назначения, открытые площадки как с хранением ЛВЖ, ГЖ, так и с установленным на них технологическим оборудованием, где они обращаются; а также взрывоопасные производства, наружные установки классом опасности ниже В-Iа. Тип зоны защиты для технологического оборудования, установленного на открытых промышленных площадках – Б; для объектов – А или Б в зависимости от прогнозируемого количества грозовых разрядов в год.
  • III категория. К ней относятся строительные объекты различного назначения III–V степеней стойкости к огню в районах, где годовая продолжительность гроз больше 20 часов. Основной тип молниезащиты – Б.

Определить все основные параметры системы защиты от попадания молний для любого конкретного объекта можно по таблице 1 РД 34.21.122.

Виды молниезащиты

Система молниезащиты в зависимости от категории объектов может быть нескольких видов:

  • Защищающая от прямых ударов. Устройства, используемые для этого, называют молниеотводами, состоящими из несущей опоры, в качестве которой может служить сам строительный объект, приемника разряда, токоотвода и заземлителя. Применяют как стержневые, тросовые молниеотводы, так и металлическую сетку, уложенную на кровлю защищаемого объекта. Для воздушных линий электропередач используют грозозащитные тросы, принимающие разряд молнии.
  • От электростатической индукции. Осуществляется путем подсоединения всего электрооборудования к системе заземления объекта.
  • От электромагнитной индукции. Для этого в местах соединений устраиваются токопроводящие перемычки между участками трубопроводов, эстакад.
  • От заноса электрического потенциала, вызванного грозовым разрядом. Для этого все входящие в здания, сооружения коммуникации, включая металлическую оболочку электрических кабелей напряжением до 1 тыс. В, заземляются. Воздушные линии электропередач на подходах к объекту оборудуют грозозащитными тросами, а на опорах монтируют разрядники, ограничители перенапряжения.

Средства и способы молниезащиты

К средствам защиты от грозовых разрядов электричества относят:

  • стержневые приемники молний;
  • грозозащитные тросы;
  • сетчатые молниеприемники;
  • токоотводы;
  • контуры заземления строительных объектов.

Варианты исполнения молниезащиты бывают двух видов:

  • Внешний, защищающий от прямого воздействия высокопотенциального электрического разряда, способного вызвать разрушения, взрывы и пожары, за счет его отвода в землю для рассеивания энергии.
  • Внутренний. Для защиты от вторичных факторов прямого или близкого к защищаемому объекту удара молнии. Для этого используют различные типы специальных приборов, называемых УЗИП – устройствами защиты от импульсных перенапряжений.

Молниезащита здания

Установка молниезащиты, испытание молниезащиты по окончании монтажных работ производится организациями, выполняющими электротехнические работы.

Эксплуатация молниезащиты не требует дополнительных затрат, рассчитана на длительный период. Но, осмотр молниезащиты на предмет обнаружения механических повреждений приемников разряда, токоотводящих, заземляющих элементов, связей между ними все же обязателен.

Проверка молниезащиты позволяет собственникам объектов, руководству предприятий, организаций быть уверенными, что она не подведет в опасный грозовой период.

Нормативы и стандарты в области молниезащиты

Необходимость обустройства качественных систем молниезащиты жилых и промышленных зданий особенно остро возникла в начале прошлого столетия во времена всеобщей индустриализации и электрификации, актуальна она и в настоящее время. Сегодня ежедневно на планете Земля наблюдается около 44-45 тысяч гроз, которые могут привести к выходу электроприборов из строя, повреждению целостности зданий и построек, пожарам и гибели людей.

Для создания работоспособных, эффективных и оптимальных для каждого объекта систем разработаны общепризнанные нормативы проектирования и организации молниезащиты. Существуют международные и отечественные стандарты и правила. Кроме того, в России различают отраслевые и корпоративные стандарты (например, Газпрома, МОЭК и т.п.). В основу всех норм, регламентирующих проектирование молниезащиты, положен многолетний опыт человечества по организации электробезопасности жилых домов и промышленных предприятий, а также особенности современных построек.

Российские нормативы в области молниезащиты

Создание отечественной нормативной базы по проектированию комплекса мер для обеспечения молниезащиты берет начало в 30-х годах минувшего века. Первоначально были разработаны требования и правила для производственных зданий и сооружений, а также линий электропередач. В 50-х годах прошлого столетия эти требования начали использоваться для частных домов. Позже с учетом многолетних наблюдений и исследований электромагнитной обстановки во время удара молнии на территории бывших союзных республик Министерство энергетики СССР ввело Инструкцию по обустройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87. Эта инструкция, как наследие, действует до сих пор. Однако она давно устарела, поэтому для создания современных систем громоотводов пользуются международными стандартами, установленными Международной электротехнической комиссией (МЭК) и российскими инструкциями более поздних редакций.

Российские нормативы по молниезащите (инструкции и ГОСТы)

В России специалисты и сейчас для создания ряда мер молниезащиты ориентируются на требования и нормы, изложенные в советской инструкции РД 34.21.122-87 (скачать в pdf>>). Данный норматив является первичным документом, на который опираются профессионалы при выборе схемы конструкции громоотводов на этапе проектирования зданий и сооружений. Она дает толкование всех важных терминов и понятий, описывает требования к органзации защиты от молний и к конструкциям громоотводов, а также расчет молниеотводов. Именно она классифицирует здания и позволяет определить необходимый уровень защиты. К недостатком РД 34.21.122-87относят отсутствие описаний нормативов по организации молниезащиты для склада взрывчатых веществ и пороха, а также в ней нет рекомендаций по выбору материалов для заземлений и т.д. Дополнить и обновить положения советского документа попытались в «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО-153-34.21.122-2003 (скачать в pdf>>). Она включает нормы грозозащиты в коммуникациях.

Седьмая редакция ПУЭ (Правила устройства электроустановок 7-е издание, Главы 2.4, 2.5, 4.2) разработана с учетом всех видов и типов электрического оснащения и агрегатов. В этом издании собраны все базовые требования электробезопасности и заземления, используемые при обустройстве защиты от удара молнией промышленных и бытовых объектов. Подвести российские стандарты к мировым требованиям IEC в декабре 2011 года позволили первая и вторая часть ГОСТа Р МЭК 62305-1-2010 «Защита от молнии», а также ГОСТ Р 50571-4-44-2011 «2011 Электроустановки низковольтные. Требования по обеспечению безопасности. Защита от скачков напряжения и электромагнитных помех» (действует с 01.07.2012). Этот документ регламентирует основные нормы по организации безопасности низковольтных установок при появлении отклонений напряжения и электромагнитных помех. Этот стандарт не действует на системы распределения электричества населению, на промышленные объекты и на системы для генерирования и выдачи электроэнергии для них.

Читайте также  Входные пластиковые двери: мощные безопасные двери из пластика и металлопластика

Требования к механизмам защиты электрических сетей и электрооборудования при прямом или косвенном влиянии грозовых или иных переходных перегрузок для коммутации к силовым цепям переменного тока (частотой 50 — 60 Гц), постоянного тока и к оснащению с номинальным напряжением до 1000 В (действующее значение) или 1500 В постоянного тока подробно изложены в ГОСТе Р 51992-2011 (МЭК 61643-1-2005) «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Технические требования и методы испытаний» (с 01.07.2012).

Принципы подбора, монтирования и координации устройств грозозащиты от импульсных перенапряжений, предназначенных для подсоединения к силовым цепям переменного тока (частотой 50-60 Гц) или постоянного тока и к оборудованию на номинальное напряжение до 1000 В (действующее значение) переменного тока или 1500 В постоянного тока описаны в ГОСТ Р МЭК 61643-12-2011 «Устройства защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Принципы выбора и использования» (с 01.01.2013).

Все основные требования при прямом или косвенном воздействии грозовых или прочих переходных перенапряжений к устройствам для защиты телекоммуникационных и сигнализационных сетей с обозначенными напряжениями системы до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока регламентируются ГОСТом Р 54986-2012 (МЭК 61643-21: 2009) «Устройства защиты от импульсных перенапряжений низковольтные. Часть 21. УЗИП для систем телекоммуникации и сигнализации (информационных систем). Требования к работоспособности и методы испытаний» (с 01.07.2013).

Группа стандартов МЭК (IEC) и их связь

Стандарты по молниезащите IEC (МЭК) и связь между ними

Развитие науки и электротехники не стоит на месте. Наиболее полно, детально и качественно современные мероприятия по грозозащите отображены во всемирных нормативах МЭК «Защита от воздействия молнии МЭК 62305:2010».

Стандарт «Защита от воздействия молнии МЭК 62305:2010» определяет базовые правила защиты от порчи молнией любых построек, живущих в них животных и людей, разных инженерных коммуникаций и систем и иных конструкций относящихся к ним, кроме железнодорожной системы, автотранспорта, воздушных и водных транспортных средств, подземных трубопроводов повышенного давления и т.п.

Нормативы МЭК включают стандарт, определяющий общие положения и описывающий потенциально возможные последствия и опасность молний 62305-1. Потребность организации защиты определяется в соответствии с системой расчета риска и с учетом материального эффекта от установки мер защиты от ударов молнии описывает стандарт 62305-2. Третья часть МЭК 62305:2010 посвящена описанию мер безопасности, требуемых для снижения показателей аварий в постройках и сведения к минимуму уровня опасности для жизни и здоровья людей, находящихся внутри. В четвертой части данного стандарта описан комплекс мер для понижения числа отказов электросистем, приборов и устройств внутри зданий.

Взаимосвязь группы правил МЭК 62305:2010 определяется уровнем опасности поражения молнией объекта и риском возникновения возможных повреждений. При повышенном риске прямого попадания молнии и необходимости обустройства внешней защиты от прямых ее ударов в строения пользуются требованиями стандарта 62305-3:2010. При повышенной опасности поражения электрооборудования и порчи электросетей от вторичного воздействия молнии актуален стандарт 62305-4:2010.

Структура стандартов по молниезащзите МЭК 62305

Сравнение отечественных стандартов и МЭК

Современные специалисты, занимающиеся вопросами проектировки и создания молниезащиты современных построек любого назначения, отмечают, что требования МЭК гораздо строже в сравнении с инструкцией советских времен и даже более поздними российскими изданиями ГОСТов. Как правило, если российские Инструкции не дают полный объем необходимой информации для правильного и эффективного создания защиты от молний, профессионалы используют признанные в мире стандарты МЭК.

Наиболее ярким отличием, например инструкции РД 34.21.122-87 от норм IEC при создании внешней защиты является, отсутствие подробного описания организации молниеприемной сети для сложных рельефных крыш, а также отсутствие рекомендаций по рекомендуемым к использованию материалов для заземлений и т.д. При обустройстве внутренней системы защиты стандарты МЭК детально описывают применение разрядников без искровых промежутков для предотвращения пожаров, выхода из строя бытовой техники, промышленного оборудования и внутренних сетей.

Более подробно о сравнении стандартов IEC и DIN и отчественных нормативов читайте в статье «Анализ нормативно-технического обеспечения молниезащиты».

Интересные материалы по этой теме:
Нормативные требования к молниезащите

Еще раз коротко самое главное о стандартизации.

Состав системы молниезащиты по стандартам IEC (МЭК)

Кратко о том, что входит в состав комплекса мероприятий по защите от молний и гроз по мнению Международной электротехнической комиссии, а также взаимосвязанные решения в области внешней и внутренней молниезащиты.

Требования к элементам внешней молниезащиты

Какие испытания проходят элементы молниеприемные системы, соединительные компоненты, проводники, заземляющие электроды? Описание методик проверки, имитирующих воздействие естественных атмосферных условий и воздействие коррозии на компоненты.

Молниезащита многоэтажных домов и других зданий

Молниезащита

Привычным, обыденным и в то же время поистине страшным явлением природы является молния. Одновременно на всей планете может существовать до нескольких тысяч таких разрядов. Средняя их сила – 100 тысяч ампер, однако, в некоторых случаях она возрастает до 200 тысяч! Удар такого разряда, пришедшийся на крышу многоэтажного здания, практически наверняка вызовет пожар.

Молниезащита

Притянутый металлическим предметом, например, антенной, какими испещрены все крыши многоэтажных домов, он разогревает этот предмет до огромной температуры. И от него может вспыхнуть как рубероидная кровля, так и деревянные стропила. Даже если пожара не произойдет, импульс такой силы легко может вывести из строя проводку, а также сжечь бытовую технику и тонкую электронику. Именно поэтому молниезащита зданий и сооружений является очень востребованной и актуальной услугой.

В каких случаях нужна молниезащита

Вообще, важность молниезащиты сложно переоценить. С одной стороны, все необходимое оборудование стоит сравнительно недорого, а на монтаж уходит всего один-два дня. С другой – она обеспечивает надежную защиту от ударов молнии, а, значит, предотвращает пожары и поломку бытовой техники.
Но все же многие люди даже не задумываются о том, что каждый многоквартирный жилой дом нуждается в защите от электрических разрядов.

электрический разряд

Одни считают, что вероятность поражения молнией слишком мала, а другие просто не догадываются о последствиях. Поэтому стоит разобраться, в каких случаях необходима установка молниезащиты, а в каких можно обходиться без нее.

Если поблизости, на расстоянии не более 100 метров от вашего дома расположен другой дом, высота которого на 2-3 этажа больше, о молниезащите можно не задумываться: почти наверняка появившаяся поблизости молния ударит именно в него.

И вот жильцам из этого дома вовсе не помешало бы задуматься о соответствующей защите.

Некоторые обыватели считают, что если крыша дома покрыта металлочерепицей или профнастилом, то им не нужно бояться молнии: большая площадь металлической кровли обеспечивает безопасное распространение разряда. На самом деле это не так. Даже кровля площадью в несколько сотен квадратных метров при попадании молнии разогревается до очень высокой температуры.

попадание молнии в дом

Этого вполне достаточно, чтобы деревянные стропила, на которые чаще всего укладывается металлическая кровля, вспыхнули, и начался пожар. Особенно подвержены ударам молнии высокие дома (уровень – не менее 30 метров), расположенные вдали от основного жилого массива. Именно они чаще всего повреждаются в результате грозовой активности. Если ваша дача расположена также далеко от других построек или стоит на самой окраине, то лучше установить в доме громоотвод.

Что нужно знать о категориях молниезащиты

Специалисты уже давно разработали определенную классификацию зданий, нуждающихся в молниезащите. И все здания условно разделены на несколько категорий:

склады с топливом

  1. I категория молниезащиты. Сюда относится часть промышленных зданий и объектов, в которых ведутся работы с взрывоопасными или легковоспламеняющимися материалами.
  2. II категория молниезащиты. Сюда можно отнести склады топлива, ГСМ, аммиачные холодильники, комбикормовые и мукомольные цеха.
  3. III категория молниезащиты. Именно она наиболее распространена. К этой категории молниезащиты относятся детские сады, больницы, школы, ясли, силосные башни, трубы промышленных предприятий и котельных, а также отдельно стоящие дома, если их высота составляет 30 метров и более.

Здания, которые не попадают ни в одну из этих категорий, принято считать условно безопасными. Увы, как показывает практика, удары молний хоть и редко, но приходятся и на их долю.

Виды молниезащиты

Если говорить о таком непростом деле, как молниезащита многоквартирного дома, то стоит отметить, что защита может быть как внешней, так и внутренней. У каждой из них имеется определенное назначение, и обе очень важны для обеспечения безопасности ваших близких и вашего имущества.

Внешняя молниезащита довольно проста – она состоит всего из нескольких деталей: молниеприемника, токоотвода и заземления. Ее задача – перехватывать молнию непосредственно над крышей дома, после чего пропускать весь разряд через безопасное русло и уводить его в землю, где он не доставит никому ни малейшего вреда.

монтаж молниезащиты

Простота и эффективность приятно удивят каждого человека. Провести монтаж такой системы на крыше жилого дома сможет любой человек, даже если он не имеет богатого опыта работы в строительстве и специальных навыков. К этому мы вернемся чуть позже.

А вот устройство молниезащиты внутренней значительно сложнее. Внутренняя молниезащита представляет собой целый комплекс мероприятий, позволяющих обеспечить высокую степень охраны не только электрического оборудования, но и проводки, расположенной в здании. Лучше всего доверить эту работу специалистам. Они смогут быстро подобрать оборудование, которое лучше всего подходит для использования именно в вашей квартире, и надежно обезопасят ваше имущество от повреждения.

виды молниезащиты

Вернуться к оглавлению

Как подобрать оборудование для внешней молниезащиты

Как уже говорилось выше, внешняя молниезащита состоит всего из нескольких элементов: молниеприемник, токоотвод и заземление. Однако подобрать подходящие элементы без специальных навыков и знаний довольно сложно. К счастью, сегодня существует специальная программа – калькулятор расчета молниезащиты. Работать с ним максимально просто. Достаточно указать высоту, ширину и длину здания, а также регион, в котором находится ваш дом.

После этого программа выдаст оптимальную высоту мачты, толщину кабеля и мощность заземления. На все уходит всего несколько минут! Вам не придется тратить кучу времени, чтобы изучить инструкцию по устройству молниезащиты и сооружений, также известную, как рд 34.21.122 87. Это серьезный плюс – инструкция изобилует сложными терминами, что делает ее изучение довольно сложным, требующим больших затрат времени.

Как производится монтаж громоотвода

Когда расчет молниезащиты завершен и все необходимые материалы приобретены, можно переходить к следующему шагу – монтажу громоотвода, который обезопасит ваш дом от атмосферных разрядов.
Выберите самую высокую точку крыши. Именно здесь нужно закрепить мачту, на которую будет установлен молниеприемник. Это может быть металлический прут – железный, а лучше медный. Медь окисляется значительно медленнее, чем железо, а, значит, даже через много лет металл будет эффективно притягивать разряд.

Высота мачты вызывает споры даже у опытных специалистов. Одни считают, что чем выше будет мачта, тем лучшая молниезащита кровли будет обеспечена. Другие же твердят, что слишком высокая мачта может притягивать к себе молнии, которые, в противном случае, обошли бы дом стороной. Кто из них прав? Увы, это сложно сказать однозначно.

молниезащита на крыше

Поэтому усердствовать при выборе мачты не стоит, подойдет деревянный брус длиной около двух метров. Использование металлических труб нежелательно: разряд, пришедшийся на молниеприемник, может передаться мачте, а от нее – кровле, что приведет к пожару.

Молниеприемник надежно крепится в верхней части мачты. Для этого лучше всего воспользоваться металлическими хомутами. Прочно затяните их, чтобы со временем, из-за перепада температур, влажности и ветра они не разболтались.

К молниеприемнику необходимо присоединить кабель. Желательно с медной жилой большого сечения.

Кабель крепится и к мачте, чтобы его не болтало ветром. Здесь лучше использовать пластиковые хомуты, которые точно не притянут молнию и не повредят кабель. После этого кабель пропустите до края крыши и вниз. Большинство многоквартирных домов снабжены водостоками, и кабель лучше всего пропустить через него. Тем самым вы гарантируете ему надежную защиту от ветра, а также сходов льда и снега с крыши.

Водосток

На некотором расстоянии от дома (не меньше, чем в 3-4 метрах) нужно выкопать яму. Желательно выбрать место, где не ходят люди и не оставляют автомобили. Глубина ямы зависит от уровня залегания грунтовых вод. Лучше укладывать пруты заземления во влажный грунт. Увы, если грунт будет сухим, то система молниезащиты будет сравнительно малоэффективной: электричество плохо распространяется в сухом грунте.

Когда яма достаточной глубины вырыта, на дно нужно уложить несколько металлических прутьев (подойдет обычная арматура толщиной в 15–20 мм), к которым подсоединяется второй конец кабеля-токоотвода. После этого яма осторожно закапывается, чтобы не повредить кабель и место соединения.

Вот и все. Самый простой проект молниезащиты воплощен в жизнь. Теперь осталось дождаться ближайшей грозы – это будет своеобразная проверка громоотвода. Если даже при самых мощных молниях ни в одной квартире не выключится свет, не вылетят пробки и не будет повреждена бытовая техника, значит, работа была выполнена на твердую пятерку!

громоотвод на крыше многоэтажного дома

Что такое активная молниезащита

Говоря о молниезащите в целом, нельзя не упомянуть о такой интересной вещи, как активная молниезащита. Если обычные громоотводы были изобретены еще в восемнадцатом веке, то активные громоотводы появились сравнительно недавно, несколько десятилетий назад. И людям, интересующимся, как защитить свое жилье от молнии, будет полезно узнать об этом способе защиты.

Обычный громоотвод использует в качестве молниеприемника простой медный прут, в который бьют молнии, оказавшиеся в непосредственной близости. Активная же молниезащита не просто принимает разряд, но и притягивает его!

Этот громоотвод снабжен встроенным электронным устройством, генерирующим высоковольтные импульсы и передающим его на самый конец молниеприемника.

Молниеприемник

Благодаря этому, вероятность того, что разряд молнии ударит именно в этот молниеприемник, значительно повышается. Не раз было замечено, что молнии били именно в активный громоотвод, хотя поблизости находились значительно более высокие объекты. Говоря языком специалистов, активный громоотвод представляет собой искусственного лидера, который опережает формирование естественного лидера. То есть, даже когда молния находится на большом расстоянии от земли, система активной молниезащиты будет притягивать ее именно к себе, не позволяя отклониться и ударить в какой-то другой объект. Тем самым площадь защиты значительно увеличивается.

Серьезным плюсом является тот факт, что активная молниезащита – совершенно автономна.

Несмотря на кажущуюся сложность, она не нуждается в подпитке электричеством, принимая его прямо из воздуха.

Активная молниезащита

Ведь при грозе воздух имеет электрическое поле напряженностью до 20 кВ/м. Если напряженность резко возрастает, молниеприемник тут же активизируется. Получая энергию от электричества из атмосферы, он генерирует высоковольтный импульс, на который реагирует молния. Поэтому на содержание такой сложной и в то же время надежной техники не приходится тратить деньги.

Конечно, использование специализированной электроники делает монтаж и даже проектирование молниезащиты значительно более сложным делом. Поэтому лучше будет пригласить специалистов. Ими будет разработана оптимальная схема активного громоотвода, установлено и настроено оборудование. Да, придется потратить определенную сумму. Зато, благодаря этому, вы сможете быть уверенными, что теперь молния не будет наносить удары ни в какие другие объекты, кроме вашего громоотвода. Увы, классические модели не могут дать стопроцентную гарантию.

Молниезащита многоэтажного дома

Молниезащита многоэтажного дома позволяет защищать конструкции домов от возгорания. Проблема возникновения пожаров знакома каждому жителю мегаполиса. Поэтому молниезащита жилого многоэтажного строения выходит на первое место при начальной проектировке сооружений. В нашей статье вы сможете узнать основные особенности этого вида грозозащиты.

Молниезащита многоэтажного жилого дома

Такая система защиты может предусматривать в себе как внешнюю защиту, так и внутреннюю. Также эта система предполагает использование уравнивания потенциалов.

Защита многоэтажного дома от заноса высоких потенциалов

Обычно эта опасность может возникать только в тех случаях, когда было прямое попадание молнии в линию электропередач. Также эту опасность может вызвать возникновение электромагнитной индукции, которая образовалась возле линии электропередач. Когда эта опасность проникает в дом, она может стать причиной выхода из строя многих электрических приборов. В некоторых случаях она может вызвать опасность для человека. По данным статистики каждый год фиксируется много фатальных случаев, которые были вызваны этой проблемой. Молниезащита многоэтажных домов необходима для того, чтобы вовремя предотвращать возможность проявления опасности. Обычно для этого специалисты оборудуют заземление для многоэтажных домов. Помните, что устанавливать ее нужно не во всех случаях, почитайте более подробно про молния и молниезащита.

Импульсное сопротивление, которое может возникать в данных ситуациях, не должно превышать 20 Ом. Лучшим вариантом для уменьшения сопротивления считается установка дополнительного заземления. Таким образом, вы легко сможете сделать строение полностью безвредным.

Внешняя молниезащита многоэтажных домов

Это основная система для защиты, которая может устанавливаться на любых сооружениях. Обычно молниезащита многоквартирного дома состоит из следующих элементов:

молниезащита многоэтажного дома

  1. Молниеприемника. Его основной задачей считается прием удара молнии и перенаправление заряда на токоотводы.
  2. Токоотводы. Они должны вести заряд молнии к заземлителю.
  3. Заземлитель. Это последнее звено в этой системе и к его задачам относится передача заряда в грунт.

Обычно различают несколько видов молниеприемников для многоквартирных домов. Молниеприемники могут быть:

  • стержневые;
  • замкнутые;
  • одиночные.

Необязательно для одного строения использовать только один вариант молниеприемника. При необходимости можно комбинировать несколько молниеприемников одновременно. Узнайте больше о том, что такое внешняя молниезащита.

Молниезащита многоэтажного дома

Внутренняя молниезащита жилого дома предполагает в себе защиту электрооборудования от перепадов напряжения. Она имеет свойство оборудоваться в системе УЗИП, которая способна быстро предотвратить возможность поступления импульсного напряжения. Она полностью исключает возможность вторичного воздействия молнии на здание. Благодаря этой системе защиты вы сможете надежно защитить конструкцию своего здания и сохранить бытовую технику. УЗИП способна свести импульс, который может поступить от молнии до безопасного для приборов уровня.

Молниезащита жилых домов

Молниезащита многоэтажного дома не ограничивается одной системой. Для комплексной молниезащиты следует выполнить ряд мероприятий, которые сведут на нет действие природной стихии. В нашей статье вы получили информацию об оборудовании системы защиты для многоэтажных зданий. В реальной ситуации для того чтобы обеспечить надежную защиту вам потребуется правильно подобрать каждый элемент. При выборе вам следует опираться только на особенности конструкции здания.

Помните, что кроме надежности системы она должна привлекательно смотреться на крыше здания. Она ни в коем случае не должна испортить архитектуру здания.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector