Молниезащита: виды, устройство, испытания, назначения

Грозы и их внезапными разрядами электричества в атмосфере представляют значительную опасность для зданий, деревьев, имущества, жизни и здоровья людей. Устройство систем молниезащиты – обязательное требование ко всем строительным объектам. В зависимости от особенностей местности, характеристик объектов используется различная молниезащита зданий и сооружений.

Виды систем

По своему назначению устройства бывают внутренней или внешней защиты.

Основные части внешней системы – это:

• токоотвод;
• молниеприемник;
• заземлитель.

Средства для отвода молний изготавливаются в виде:

• металлических штырей, которые монтируются в верхней части зданий и первыми встречают молнию, отводя ее от строения;
• троса, натянутого на некоторой высоте (до полуметра) над крышей;
• сетки, натянутой по всему строению; применяется для крупных объектов и защищает всю площадь с шагом между тросами до 6 м;
• активной защиты в форме штыря, но с функцией ионизации воздуха, что повышает эффективность прибора и увеличивает площадь его воздействия.

Заземлители бывают:

• поверхностные горизонтальные или в виде полос, которые укладывают на глубину от одного метра и больше;
• углубленные, изготавливаемые в виде стержней разного сечения, которые зарывают в землю так, чтобы верхняя часть находилась на глубине около 0,8 м, а нижняя – от 3,5 м.

Внутри зданий используются УЗИПы для электрических сетей и оборудования, в том числе электронного.

Назначение систем

Средства внешней защиты предохраняют строения от внешнего попадания молний, которые приводят к возгоранию и разрушению многоэтажных зданий, частных коттеджей, газопроводов и других пожароопасных объектов.

Молниезащита обязана предохранять от:

• направленных ударов молнии;
• электромагнитной индукции;
• попадания опасных потенциалов внутрь здания через надземные или подземные средства коммуникации, выполненные из металла;
• электростатической индукции (для бетонных и синтетических поверхностей).

Основные задачи внешних средств:

• перехватывание молнии с помощью молниеприемника (громоотвода);
• отвод перехваченного заряда в землю по токоотводам;
• погашение тока путем рассеивания в грунте благодаря заземлению.

Оборудование для внутренней защиты предназначается для безопасной эксплуатации электрических приборов от воздействия перепадов напряжения и импульсных скачков в сети. Поскольку может иметь место вторичное воздействие от молний, то система работает на:

• экранирование воздействия;
• обеспечение уравнивания потенциалов на входе и выходе;
• недопущение образования искр возле электрического оборудования.

Для этого используются УЗИПы (устройства, защищающие от импульсных перенапряжений), реле и стабилизаторы, контролирующие уровень напряжения.

В большинстве случаев требуется комплексное исполнение внутренней и внешней системы грозозащиты.

Устройство молниезащиты

Методику устройства регулируют инструкции от 30.06.2003 г. и 12.10.87 г. (известна как РД 34.21-122-87), СН 305-77, СНиП, а также требования ПУЭ.

При проектировании учитывают такие характеристики сооружений, как:

• назначение объекта, его размеры в ширину, длину и высоту;
• материал, использованный при строительстве и оформлении фасада дома;
• класс пожароопасности, присвоенный производству;
• особенности кровли - форма (плоская, двускатная и т. д.), материал, тип водостоков;
• размеры отмостки и др.

С учетом перечисленных параметров выбирают вариант грозозащиты и разрабатывают проект устройства, в ходе чего:

• определяют место установки молниеприемника и рассчитывают его высоту;
• устанавливают точку для заземления (на удалении 1 м от стен, в стороне от мест, где постоянно ходят люди);
• рассчитывают расстояние от приемника до заземления, от которого зависит длина токоотвода, при этом находят кратчайший путь.

Затем переходят к монтажу всех частей согласно разработанному проекту. При изготовлении деталей используется сталь, соответствующая ГОСТ 8509-93 или 103-76 заданного сечения. В ходе монтажа обеспечивают надежное крепление деталей к зданию.

Испытания

Регулярное испытание молниезащиты производится на основании таких нормативных документов, как ПУЭ, ПТЭЭП, РД 34.21.122-87.

Обязательное проведение испытаний предусмотрено:

• при сдаче объекта в эксплуатацию:
• с периодичностью через 1 или 3 года в зависимости от категории защиты здания;
• перед началом грозового периода.

Испытание состоит из следующих этапов:

• проверка того, насколько фактическое состояние системы соответствует нормативным документам;
• визуальное определение целостности каждой из частей, их креплений и соединений;
• измерение переходного сопротивления в точках соединений, а также отдельно стоящих деталей.

При проведении операций используется специальное оборудование и применяются все меры защиты, предусмотренные для высотных работ.

Результаты проверки оформляются в протокол или акт, в которых дается определение всех обнаруженных нарушений. В итоге кратко делается вывод о состоянии конструкции.

Таким образом, устройство системы молниезащиты – это строго контролируемый вид деятельности, который требует специальных знаний, умений и профессионального оборудования.