Как и кем выполняется проверка молниезащиты зданий и сооружений

Согласно СП 62.13330.2011, по опасности ударов молнии ГРП, ГРПБ и ШРП следует относить к классу специальных объектов, представляющих опасность для непосредственного окружения при размещении их в населенных пунктах и на территориях газопотребляющих предприятий, или к классу объектов с ограниченной опасностью в остальных случаях. При применении в ГРП и ГРПБ системы автоматизации должна быть создана защита от вторичных проявлений молнии.

Все работы по проектированию и монтажу котельной для торгового комплекса «ЮниМолл»

  • Проектирование
  • Общие данные по котельной
  • Тепломеханические решения котельной
  • Системы отопления и вентиляции
  • Системы водоснабжения котельной
  • Система канализации котельной
  • Система внутреннего пожаротушения
  • Топливоподача в котельную
  • Архитектурно-строительная часть
  • Электрооборудование котельной
  • Электроосвещение котельной
  • Молниезащита и защита от поражения электрическим током
  • Система автоматизации котельной
  • Автоматизация вспомогательного оборудования
  • Охранно-пожарная сигнализация котельной

Суть заземления

Для чего нужно заземление, если и без него всё прекрасно работает? Более того, в нормальном режиме по проводу защитного заземления ток вообще не протекает.

Тут ключевое слово – “защитное”. Кого и от чего защищает заземление? Оно защищает человеческие тела от воздействия электрического тока. А от чего защищает – от того, чтобы опасное напряжение ни в коем случае не появилось на теле человека, и через человека не пошёл ток.

Представим ситуацию. Есть некий электрический прибор, например утюг. Утюг подключается через вот такую вилку.

Старая вилка без заземляющего контакта

Читатели постарше отлично помнят такие, они постоянно раскручивались, а прикрутить к ним гибкий провод было мучением.

Корпус утюга частично металлический. Что будет, если вдруг фаза попадет на корпус? В принципе ничего, утюг даже может продолжать работать. Но его корпус будет находиться под потенциалом 220В относительно земли. А поскольку все мы ходим по земле, то притронувшись к металлическому корпусу такого утюга, через нас пойдёт ток.

А дальше – как повезёт. Если кожа и пол сухие – просто немного дёрнет…

Но если  корпус утюга будет заземлён, то когда фазный провод попадёт на корпус, он соединится с заземлением, и уйдёт в землю. При этом произойдёт фактически короткое замыкание, и выбьет защитный автомат данной линии. А корпус как был под нулевым потенциалом, так и останется.

Иными словами, если фаза вдруг попадёт на корпус прибора, это уже не проблема человека. Это проблема самого прибора и защитного автомата, который должен отключить этот прибор от фазного провода.

Почему защитный автомат отключится? Если фазный провод попадает на защитный (заземляющий) проводник,  это равносильно короткому замыканию, то есть максимально возможному току в схеме. И автомат сработает по электромагнитной защите.

Напоминаю, что есть время-токовая характеристика автоматического выключателя, и при КЗ автомат будет работать в правой зоне характеристики, где время отключения стремится к нулю. Подробнее – в моей статье про выбор защитного автомата.

То есть, ток в проводе защитного заземления течёт только в момент аварии, в остальное время он бесполезен. Поэтому раньше на нём экономили, и использовали двухпроводную систему питания, в которой есть только ноль и фаза.

Молниезащита зданий и сооружений

Обязательная, соответствующая современным строительным нормам, молниезащита зданий представляет собой комплекс технических устройств и приспособлений, призванных обеспечить безопасность сооружения при попадании в него природного электрического разряда. Прямой удар молнии может повредить здание, вызвать поломку электроприборов, электрооборудования, даже гибель находящихся внутри или поблизости людей, животных.

Виды молниезащиты

Молниезащита зданий и сооружений подразделяется на: внешнюю, внутреннюю.

Внешняя

Это специальная система приспособлений, предназначенная для перехвата электрического разряда, отведения его к земле по токоотводам. Правильно спроектированная конструкция защитит от вреда здание, людей и животных, находящихся внутри.

Внешняя молниезащита зданий подразделяется на два типа:

Пассивная

  • сетка («пространственная клетка»). Ее монтируют на крыше защищаемого объекта;
  • молниеприемный стержень. Представляет собой один или несколько отдельных металлических прутов, соединенных с контуром заземления посредством кабеля;
  • система натяжных молниеприемных тросов. Их натягивают по периметру защищаемой зоны.

Активная

Генерирует высоковольтные импульсы, что позволяет не ждать, пока молния ударит защищаемое сооружение, а захватывать электрический разряд на большом расстоянии, принудительно направляя его в землю.

Конструктивно внешняя молниезащита зданий и сооружений состоит из:

  • молниеприемника (перехватывает электрический разряд)
  • токоотвода (промежуточная часть, проводящая электрический ток от молниеприемника на заземлитель)
  • заземлителя (часть молниезащиты, контактирующая с землей, рассеивающая полученный разряд тока)

Внутренняя

Представляет собой систему защиты электрооборудования от вызванного молнией (индуктивными и резистивными связями) перенапряжения в сети.

Внутренняя молниезащита (УЗИП) классифицируется по типам:

  • 1 тип – защита при прямом попадании молнии (форма волны 10/350 мкс)
  • 2 тип – защита от непрямого удара, зафиксированного вблизи объекта (форма волны 8/20 мкс)

Нормативные документы

До недавнего времени в России одновременно действовали 2 нормативных документа, регламентирующих требования к установке молниезащитных систем строительных объектов:

Изданная в 2003 году инструкция не отменяла действие регламента 1987 года, хотя имела с ним существенные различия. Приказ Минэнерго России от

Читайте также:  Монтаж стропильной системы двухскатной крыши на срубе

03 № 280 также не отменил старую инструкцию, не прояснил сложившуюся ситуацию. Проектные организации сами выбирали, какими правилами руководствоваться.

В 2011 году Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии выпустило 2 нормативных документа, соответствующих стандартам МЭК (Международной Электротехнической Комиссии) № 62305:

После утверждения данных нормативов, российские требования к молниезащитным мерам начали соответствовать международными стандартам, урегулировав действие ранее выпущенных документов.

Категории молниезащиты и классификация объектов

Квалификация объектов определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения. В соответствии с нормативными документами все здания и сооружения подразделяются на обычные и специальные.

Обычные объекты – это жилые и административные строения, а также здания и сооружения высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельского хозяйства.

К специальным объектам относятся следующие:

  • представляющие опасность для непосредственного окружения
  • представляющие опасность для социальной и физической окружающей среды
  • потенциально способные при поражении молнией вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы
  • прочие, для которых должна быть предусмотрена специальная молниезащита, например, строения высотой более 60 м, строящиеся объекты, временные сооружения, игровые площадки и т.п.

Для специальных объектов минимально допустимый уровень надежности защиты от прямых ударов молнии (ПУМ) обозначен в пределах 0,9-0,999 в зависимости от степени его общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий от ПУМ. Владелец здания или заказчик сам по желанию может заложить в проекте более высокий уровень надежности, превышающий расчетный предельно допустимый.

Для обычных объектов предлагается 4-е уровня надежности защиты от ПУМ:

Категория молниезащитыПиковый ток молнииНадежность
I 200 кА 0,98
II 150 кА 0,95
III 100 кА 0,90
IV 100 кА 0,80

В РД также предлагается методика, когда категория молниезащиты выбирается в зависимости от среднего количества и продолжительности гроз в регионе расположения здания или сооружения, а также от расчетной вероятности годового количества поражений его молнией.

Методика выполнения работ

Прежде чем приступить к измерениям специалисты изучают проектную документацию и указанные в ней характеристики и параметры. Следующий этап – визуальный осмотр состояния системы. На этом же этапе проверяют механические соединения путем простукивания сварных швов, их же осматривают на предмет образования коррозии. После того как проверили внешнее состояние, переходят к измерению сопротивление контура заземления.

Интересно! У крупных объектов, например, складов, цеховых помещений или открытых распределительных устройств может устанавливаться несколько молниеотводов. Тогда процедуру проводят для каждого из них отдельно.

Итак, подведем итоги, в проверку молниезащиты зданий и сооружений входит:

  1. Внешний осмотр устройств и элементов конструкции.
  2. Поиск неисправностей.
  3. Осмотр и поиск коррозии на элементах системы.
  4. Проверка исправности и надежности электрических контактов.
  5. Измерение сопротивление контура заземления.

Значение сопротивления контура заземления молниеотводов не должно превышать более чем в 5 раз значения, полученные при введении объекта в эксплуатацию. Если превышают – проводят ревизию заземлителя.

Нужна ли защита от молнии?

Комплексные меры по молниезащите, выполненные согласно действующим нормативам, обеспечивают безопасность при эксплуатации многочисленных объектов и систем, строений и инженерных коммуникаций. Но главное — установка такой системы позволяет предотвратить поражение людей электрическим током. Крайне желательно принять меры по защите конструкций из горючих материалов, пожароопасных или размещенных на возвышенности сооружений, высоких строений. Следует надежно защитить сооружения, в которых размещается оборудование, если оно чувствительно к импульсным помехам и резким скачкам напряжения. Комплексные защитные меры позволяют минимизировать негативные воздействия прямого удара и последствий грозы.

Молниезащита содержит токопроводящие элементы, комплектующие для стыковки между собой и фиксации на плоскости. Вместе они принимают разряд молнии. Прутки и полосы из специальных металлов отводят электрический ток, после чего происходит его растекание в слое грунта. Таков принцип работы заземления молниезащиты. Между высочайшей точкой объекта и землей создается электрическая цепь с низким значением Ом, она определяет защитное действие всей системы.

Когда требуется оборудование грозозащиты:

  • Происходит прямой удар. Разряд молнии попадает в молниеотвод.
  • Заносится высокий электрический потенциал. Срабатывает устройство защиты от перенапряжений (УЗИП).
  • Возникают электромагнитные наводки. В этом случае применяется экранирование.
  • Возникает шаговое и контактное перенапряжение. Оборудование присоединяется главной заземляющей шине (ГЗШ).

Молниеприемники и компоненты

Разновидностей зданий и сооружений, требующих защиты от удара молнии, огромное количество. Соответственно, сами элементы защиты должны иметь высокую универсальность. Достигается это благодаря набору стандартных элементов, используя который выполняют монтаж молниезащиты зданий и сооружений различного типа. Помимо элементов молниеприемников (сеток, тросов, стержней, полос), в него входят:

  • проводники для сброса тока в контур заземления;
  • детали заземляющего контура;
  • различные виды крепежа для фиксации молниеотвода к стене здания, к фасаду, крышам, различным конструкциям.

Кроме основных деталей, необходимы различные вспомогательные изделия: саморезы, прокладки, изоляционные трубки, анкера и т.п.

Испытание систем молниезащиты

Проверка состояния молниеприёмника, связи молниеприёмника с токоотводом и токоотвода с контуром заземления молниезащиты.

Все работы выполняются в сжатые сроки. Желательно проводить проверку молниезащиты с составлением «акта проверки молниезащиты» ежегодно, перед началом грозового периода.

Сервис от компании ТМ-Электро:

  • Гибкая ценовая политика
  • Гарантия качества выполнения работ
  • Помощь в решении нестандартных ситуаций
  • Постоянная обратная связь с клиентом
  • Оперативный выезд инженеров
  • Собственная курьерская служба

Проверка молниезащиты состоит из:

  • испытаний контура заземления
  • измерения переходного сопротивления молниеотводов

положения

Испытания систем молниезащиты зданий и сооружений проводятся с целью проверки их соответствия проектным решениям и требованиям ПУЭ (гл. 4.2), ПТЭЭП (гл. 2.8), инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений (РД ).

Читайте также:  Виды опалубки для армопояса, особенности установки и демонтажа

2. Технические мероприятия

Перечень необходимых технических мероприятий определяет допускающий совместно с производителем работ в соответствии с требованиями СНиП 12-03-99.

При осмотре и проверке состояния молниеприемников и токоотводов на крышах зданий и сооружений необходимо использовать пояса монтерские предохранительные. При недостаточной длине стропа пояса необходимо пользоваться страховочным канатом, предварительно закрепленным за конструкцию здания. При этом одно из лиц, проводящих испытания медленно опускает или натягивает страховочный канат. При проверке сварных соединений наружных токопроводов, конструкции молниеприемников инструмент (молоток) необходимо привязывать во избежание падения. При приближении грозы все работы должны быть прекращены, бригада удалена с рабочего места.

3. Нормируемые величины

Защита от прямых ударов молний зданий и сооружений, относимых по устройству молниезащиты к I категории должна выполняться отдельно стоящими стержневыми или тросовыми молниеотводам

Защита от прямых ударов молний зданий и сооружений, относимых по устройству молниезащиты ко II и IIIкатегориям, с неметаллической кровлей должна быть выполннена отдельно стоящими или установленными на защищаемом объекте стержневыми или тросовыми молниеотводами.

При уклоне кровли не более 1:8 в качестве молниеотвода можно использовать молниеприемную сетку, выполненную из стальной проволоки диаметром не менее 6 мм с шагом ячеек для II категории защиты не более 6х6 м и 12х12 м для II Iпроложены к заземлителям не реже, чем через 25 м по периметру здания, располагать их следует не ближе 3 м от входов в здания и в местах недоступных прикосновению людей и животных. категории защиты. Токоотводы от металлической кровли или молниеприемной сетки должны быть

Во всех вышеизложенных случаях дополнительно в качестве естественных заземлителей систем молниезащиты следует использовать железобетонные фундаменты зданий.

Размеры молниеприемников, токоотводов и элементов заземлителей приведены в таблице

Требования к сопротивлению заземлителя молниезащиты

Тема заземления молниезащиты не такая простая, как может показаться на первый взгляд. В нормативных документах встречаются лишь требования по сопротивлению заземлителя, но при этом нет требований по конфигурации заземлителей. Рассмотрим различные ТНПА по данной теме.

Не будем углубляться в проблемы заземления, пусть этим занимаются соответствующие специалисты.

Изначально я хотел посвятить тему только заземлению отдельно стоящего молниеприемника, но потом решил вспомнить все требования, предъявляемые к заземлителям молниезащиты. Ну… или почти все

ТНПА РБ:

ТКП 336-2011 (Молниезащита зданий и сооружений и инженерных коммуникаций).

7.2.3 При рассмотрении рассеивания высокочастотного тока молнии в земле и с целью минимизирования любых опасных перенапряжений, конфигурация и размеры системы заземления являются важными критериями. Как правило, рекомендуется низкое сопротивление заземления (не более 10 Ом, измеренное на низкой частоте).

ТКП 339-2011 (Вместо ПУЭ).

6.2.8.5 Защиту от прямых ударов молнии ОРУ следует, по возможности, выполнять отдельно стоящими молниеотводами, установленными по периметру подстанции. Молниеотводы необходимо предусматривать на максимальном удалении от зданий ОПУ, ГЩУ, РЩ. Отдельно стоящие молниеотводы должны иметь обособленные заземлители с сопротивлением не более 80 Ом при импульсном токе 60 кА.

ТКП 181-2009 (02230) (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей).

5.9.1 Электроустановки Потребителей должны иметь защиту от грозовых и внутренних перенапряжений, выполненную в соответствии с требованиями правил устройства электроустановок. Величина сопротивления заземлений молниеотводов, если вблизи них во время грозы могут находиться люди, не должна превышать 10 Ом.

Таблица Наибольшие допустимые сопротивления заземляющих устройств:

Отдельно стоящий молниеотвод — 80 Ом.

ТНПА РФ:

ПУЭ 7 (Правила устройства электроустановок).

Защиту от прямых ударов молнии ОРУ, на конструкциях которых установка молниеотводов не допускается или нецелесообразна по конструктивным соображениям, следует выполнять отдельно стоящими молниеотводами, имеющими обособленные заземлители с сопротивлением не более 80 Ом при импульсном токе 60 кА.

РД   (Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений).

8 … До недавнего времени для заземлителей молниезащиты нормировалось импульсное сопротивление растеканию токов молнии: его максимально допустимое значение было принято равным 10 Ом для зданий и сооружений I и II категорий и 20 Ом для зданий и сооружений III категории. При этом допускалось увеличение импульсного сопротивления до 40 Ом в грунтах с удельным сопротивлением более 500 Ом×м при одновременном удалении молниеотводов от объектов I категории на расстояние, гарантирующее от пробоя по воздуху и в земле. Для наружных установок максимально допустимое импульсное сопротивление заземлителей было принято равным 50 Ом.

РД (Объем и нормы испытаний электрооборудования).

Таблица 28.1 — Наибольшие допустимые сопротивления заземляющих устройств:

Отдельно стоящий молниеотвод — 80 Ом.

Вывод: в очередной раз можно убедиться, что нормативные документы в части проектирования электроустановок в РБ и РФ мало чем отличаются.

Советую почитать:

Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты

В зависимости от вероятности вызванного молнией пожара или взрыва, исходя из масштаба возможных разрушений и ущерба, уста­новлены три категории зданий и сооружений.

К I категории относят здания и сооружения (или их части), в которых имеются взрывоопасные зоны классов В-I и В-II согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ-76).

В них хранятся или содержатся постоянно либо появляются во время производствен­ного процесса смеси газов, паров или пыли горючих веществ с возду­хом или иными окислителями, способные взорваться от электрической искры.

Важно

Ко II категории относят здания и сооружения (или их части), в которых имеются взрывоопасные зоны классов В-Iа, В-Iб и В-IIа согласно ПУЭ-76. В таких сооружениях опасные смеси появляются лишь при аварии или неисправностях в технологическом процессе.

К этой же категории принадлежат наружные технологические уста­новки и открытые склады, содержащие взрывоопасные газы и пары, горючие и легковоспламеняющиеся жидкости (газгольдеры, цистерны и резервуары, сливо-наливные эстакады и т. п.

), относимые по ПУЭ-76 к взрывоопасным зонам класса В-Iг.

В III категорию входят:

Читайте также:  Водосточная воронка для плоской кровли – виды и способы монтажа

1) здания и сооружения со взрывоопасными зонами классов П-I, П-II и П-IIа согласно ПУЭ-76,

2) открытые склады твердых горючих веществ и наружные тех­нологические установки, в которых применяют или хранят горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 61 °С, относимые по ПУЭ к классу П-III,

3) здания и сооружения III, IV и V степени огнестойкости, в ко­торых отсутствуют производства с зонами, относимыми по ПУЭ к классам пожаро- и взрывоопасным,

4) жилые и общественные здания, возвышающиеся на 25 м и бо­лее над средней высотой окружающих зданий в радиусе 400 м, а так­же отдельно стоящие здания высотой более 30 м, удаленные от дру­гих зданий на 400 м и более,

Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты

5) общественные здания III, IV и V степени огнестойкости сле­дующего назначения: детские сады и ясли, школы и школы-интерна ты, спальные корпуса и столовые санаториев, домов отдыха и пионер­ских лагерей, лечебные корпуса больниц, клубы, кинотеатры,

6) здания и сооружения, являющиеся памятниками истории и культуры,

7) дымовые трубы предприятий и котельных, водонапорные и силосные башни, вышки различного назначения высотой более 15 м.

Совет

При выборе устройств молниезащиты по этим категориям учиты­вают важность объекта, его высоту, расположение среди других объектов, интенсивность грозовой деятельности и другие факторы.

Здания и сооружения I категории должны быть обязательно за­щищены от прямых ударов молнии, от электрической и электромаг­нитной индукции, от заноса высокого потенциала через подземные и надземные коммуникации на всей территории СССР. Молниеотводы предусматриваются с зонами защиты типа А.

Здания и сооружения II категории должны быть защищены от прямых ударов молнии; вторичных ее воздействий и заноса высоких потенциалов по коммуникациям только в местностях со средней ин­тенсивностью грозовой деятельности . Тип зоны защиты мол­ниеотводов зависит от показателя N: тип А берется при , тип Б — при .

Наружные технологические установки класса В-Iг, относимые ко II категории, подлежат защите от прямых ударов молнии на всей территории СССР, а молниеотводы предусматриваются с зонами ти­па Б. Некоторые из этих установок (например, резервуары с плаваю­щими крышами или понтонами) подлежат защите и от электростати­ческой индукции.

Здания и сооружения III категории подлежат молниезащите в местностях с грозовой деятельностью 20 ч и более в год, а тип зоны защиты молниеотводов зависит от степени огнестойкости здания. Например, зона типа Б требуется для зданий и сооружений I и II степени огнестойкости — при , зона типа А —для III, IV и V степени огнестойкости при .

Для наружных установок класса П-III и для жилых и общест­венных зданий предусматривают, молниезащиту при грозовой, дея­тельности 20 ч и более в год и зону защиты типа Б.

Все здания и сооружения III категории защищают от прямых ударов молнии и заноса высоких потенциалов через наземные метал­лические коммуникации. Наружные установки защищают только от прямых ударов молнии.

Молниезащита оборудования на плоских кровлях

Климатическое оборудование на плоской кровле

Современные здания, как правило, имеют плоскую крышу. Такое решение не только упрощает обслуживание кровли, но и позволяет размещать на крыше всевозможное оборудование. Это могут быть системы вентиляции, оборудование сотовой связи, «тарелки» спутниковой связи и т. п. Естественно, указанное оборудование нуждается в молниезащите.

В России требования по молниезащите кровли прописаны в ряде нормативных документов. В первую очередь это «Инструкции по молниезащите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» Также существует «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений» РД , которая более подробно регламентирует молниезащиту. Оба нормативных документа действующие, а проектным организациям разрешено пользоваться на свое усмотрение нормами одного или другого документа, либо их комбинацией.

Молниезащита оборудования на плоских кровлях

Нормативный документ РД предписывает защищать по III категории от молнии жилые здания, возвышающиеся над окружающей застройкой не менее, чем на 30 м, либо отдельно стоящие здания высотой не менее 30 м, удаленные от других зданий не менее, чем на 400 м. Эти нормы не соответствуют современным реалиям. Кроме этого, сейчас все большее распространение получает размещение на крышах зон отдыха, кафе и т. п. объектов, где находятся люди. Причем эти объекты используются летом, то есть в сезон наибольшей грозовой активности. Вот почему кровлю, где постоянно находятся люди, необходимо защищать всегда, а не только в случаях, описанных в РД Отраслевой стандарт для обычные объектов дает возможность самостоятельно выбрать один из четырех уровней защищенности здания исходя из требуемой надежности молниезащиты.

В России действует ГОСТ Р МЭК 62305, являющийся адаптированным переводом соответствующего международного стандарта. Требования к стержневым молниеотводам, устанавливаемые данным стандартом, входят в противоречие с действующими документами и РД Причина заключается в том, что как в российских, так и в международных нормах не учитывается много важных факторов, например, размеры крыши здания, а также конкретное расположение на ней молниеотвода. По мнению авторитетного эксперта, профессора Эдуарда Базеляна, разработка единой методики расчета молниеотводов, имеющей физическое обоснование, еще ждет своих исследователей.

Подробный пример расчёта молниезащиты и заземления коттеджа

С приходом весны наступает пора ожидания грозового сезона, поэтому важно заблаговременно позаботиться о молниезащите собственного дома. Множество новостей в последние годы о все более частых ударах молнии в частные дома говорит о том, что этот вопрос не может быть оставлен без внимания.

Подробный пример расчёта молниезащиты и заземления коттеджа

Современные дома в коттеджных поселках обязательно должны быть снабжены надежными и долговечными молниеприемниками, заземляющими устройствами и устройствами защиты от перенапряжений. Все это оборудование должно быть правильно рассчитано и установлено, тогда оно будет справляться со своей задачей. Представляем вам пример расчета молниезащиты и УЗИП для коттеджа с подробным расположением необходимого оборудования на рисунках.