Капитальный ремонт молниезащитных устройств

Устройство и требования к молниезащите зданий и сооружений

Молниезащита зданий и сооружений — редкая система на крышах новых и современных домов. Это связано с уверенностью человека, что разряд молнии ударит куда угодно, только не рядом.

При попадании молнии в крышу, трубы и другие возвышающиеся конструкции придомовых территорий возникает грозовое перенапряжение и электромагнитные импульсы, которые создают угрозу любым электрическим приборам, включенным в электрическую сеть переменного тока.

Особенности системы молниезащиты

Молниезащита объекта — комплекс мероприятий и устройств, которые способны защитить отдельно стоящие здания и сооружения от ударов молний.

Существует три основных фактора воздействия молнии:

• непосредственное попадание молнии в крышу здания;
• удар в близлежащие коммуникационные и технические объекты;
• удар в землю вблизи дома либо в рядом расположенный объект с дальнейшим попаданием разряда в землю.

В первом случае прямой удар может привести к серьезным разрушениям — резкое нагнетание температуры и запекание материалов кровли, а в редких случаях — даже к возгоранию деревянных конструкций и перекрытий крыш. Главный разрушающий фактор скрыт в ударной волне, которую порождает молния.

При ударе в коммуникационные объекты или в линии электропередач создается ток грозового импульса, который попадает в жилье по электрическим проводам и трубам. Это может привести к поражению человека электрическим током, повреждению оболочек и жил кабелей, поломке оборудования и сбою в работе внутренних систем.

В третьем варианте разряд попадает в землю. При большом сопротивлении земли либо из-за других факторов напряжение может пойти через заземлитель в нулевой провод обратно в дом. В частных домах ноль заземляется в поселковых трансформаторных подстанциях. Может возникнуть случай, когда напряжение будет и на фазе, и на ноле, что также приведет к поломке приборов и техники. Но это редкий случай: как правило, ток, попадая в землю, равномерно растекается.

Важно! Самые страшные последствия — разрушение или возгорание кровли в результате прямых ударов молнии.

Виды молниезащиты

По исполнению системы защиты бывают:

У каждой системы свое предназначение, и применять их нужно в комплексе, чтобы исключить все три фактора поражения молнией.

Внешнее устройство молниезащиты зданий и сооружений монтируется на крышах, близлежащих пристройках, сооружениях и состоит из молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Основная их функция — отвести разряд тока в землю, не дав ему попасть на поверхность крыши. Разряд через токоотвод попадает в заземлитель и дальше растекается в земле.

Внутренний тип системы защиты от молний заключается в установке устройства внутри здания и служит для защиты от импульсных перенапряжений.

Бывают следующие виды внутренних устройств:

1. Реле контроля напряжения с возможностью ручной регулировки минимальных и максимальных показателей напряжения в сети. В случае нарушения показателей критических точек прибор выполняет отключение напряжения. Может быть установлен на весь дом или отдельно на каждый прибор. Самый простой и дешевый вариант.
2. Стабилизатор напряжения.
3. Реле контроля фаз (при трехфазном напряжении). Относится к микропроцессорным приборам.

Виды молниеприемников

Молниеприемники по конструкции и материалу бывают:

• стержневые — отдельно расположенные и на крыше;
• тросовые;
• сетчатые — на крыше.

Наиболее распространенные и часто встречаемые — стержневые и тросовые, которые применяются на простых и сложных двускатных крышах. Если строение крыши многоуровневое, рекомендуется использовать комбинированную систему с использованием двух разных видов приемников.

Стержневые молниеприемники

Главная особенность — длинный вертикальный штырь, основная функция которого — принять удар молнии. Прибор должен отличаться высокой прочностью, устойчивостью к осадкам и агрессивной среде, но быть легким и простым в монтаже.

В зависимости от площади крыши можно устанавливать несколько таких мачт. Такие конструкции нужно устанавливать на самую высокую точку крыши или стену. Необходимо, чтобы штырь возвышался не менее чем на 1,5 м.

Можно устанавливать такую систему и отдельно от жилья. Во втором случае мачта может достигать нескольких десятков метров. Стержневая конструкция образует вокруг жилья воображаемый конус — зону защищенного пространства. Размер мачты можно определить из диаметра конуса и его высоты.

Тросовые молниеприемники

Система горизонтального монтажа представляет натянутый стальной трос по всей длине конька. Удар молнии принимает на себя трос. Можно на разных концах крыши установить штыри и натянуть между ними трос, в результате чего получается комбинированный тип защиты. Это подходит крышам, у которых длина во много раз превышает ширину. Диаметр троса должен быть не менее 12 мм. Толщина троса определяется длиной монтажного пролета.

В системе есть особые требования к прочности натяжного элемента, что связано с ветровыми нагрузками и обледенением. Чтобы избежать повреждений системы, рекомендуется по всей длине крыши установить натяжение нескольких промежуточных креплений.

Экономичный и простой вариант получается с использованием вместо троса стальной катанки, которая легка в монтаже (можно приваривать к конструкциям и между собой) и достаточно прочна. Для крепления проволоки можно применять специальные болтовые зажимы — клеммы.

Сетчатые молниеприемники

Система горизонтальная, монтируется на плоских крышах. Сетка изготавливается из проволоки-катанки диаметром 10 мм или стальной полосы любого диаметра. Такие приемники монтируются с помощью сварки и требуют большого расхода материала, поэтому система считается очень трудоемкой в монтаже.

Ее можно устанавливать и на скатных крышах. В таком случае сетку монтируют по периметру плоскости. Это основная причина, по которой на скатных крышах устанавливают более дешевые, простые и безопасные при выполнении работ системы. Такой тип защиты подходит для монтажа на крышах школ и детских садов, институтов и государственных учреждений. Считается самым надежным.

Токоотводы

Этот элемент соединяет молниеприемник с заземлителем. Для изготовления применяют стальную проволоку диаметром 6 – 10 мм, подойдут и стальная полоса или полудюймовая водопроводная труба.

Очень важно сделать крепкое и надежное соединение между токоотводами и молниеприемниками с заземлителями. Самым крепким считается сварное или болтовое соединение. Чтобы токоотвод был незаметен на фасаде, его можно покрасить в цвет обшивки или отделки дома. По всей длине спуска необходимо на расстоянии 1,5 – 2 метра сделать промежуточные крепления.

Заземление

Устройство — металлическая конструкция, закопанная или забитая в землю и обеспечивающая хороший контакт системы с землей. При влажных почвах нет смысла оборудовать заземлитель глубже 80 см. Как правило, используют стальной пруток 18 – 20 мм либо уголок 40 – 50 мм, стальную полосу шириной 40 мм. Длина заземлителя должна быть не менее 3 метров.

Конструкция может иметь форму треугольника либо напоминать перевернутую букву «Ш». Соединение элементов заземлителя проводится с помощью сварки либо болтовым скручиванием. Конструкция должна быть надежна на протяжении многих лет, не ослабевать и не иметь люфтов.

Важно! Если возле дома есть готовый контур заземления, грозозащита зданий может быть подключена к нему.

Монтаж молниезащиты

Монтаж стоит начать с обустройства молниеприемников. При выполнении работы на высоте соблюдайте правила безопасности. Если установку планируется выполнять самостоятельно, начните с примитивного проекта. Когда собираетесь подключаться к готовому контуру заземления, планируйте монтаж с учетом данного места подключения.

Всегда соблюдайте правило: токоотводы должны быть максимально короткими и прямыми. Выбираться самое кратчайшее расстояние от молниеприемника до заземлителя.

Обратите внимание! Если не уверены в своих силах, доверьте выполнение работ по монтажу молниезащиты объектов профессионалам. Специалисты выполнят проект и проведут предэксплуатационные испытания.

Испытание и проверка

Перед использованием молниезащиты необходимо проверить следующие элементы системы:

1. Сварочные соединения на прочность. Проводится визуально или простукиванием молотком.
2. Болтовые соединения и стяжки. Необходимо законтрогаить все соединения, особенно те, которые будут в земле или на крыше.
3. Сопротивление заземлителя. Измеряется специальным прибором — измеритель сопротивления изоляции.
4. Измеряются переходные сопротивления контактов и стыков измерителем сопротивления изоляции или омметром.
5. Измерение сопротивления растекания тока измерителем сопротивления изоляции.
6. Проверить на соответствие проектной документации.
7. Надежность закрепления молниеприемника и промежуточных фиксаторов.

Рекомендуется перед весенне-летним периодом ежегодно проводить визуальную проверку системы на наличие повреждений и обрывов после зимних обледенений и ветров.

На защите от поражения электрическим током человека и безопасности жилья и электроприборов не стоит экономить средства. Лучший вариант — комплекс мер по предотвращению последствий и разрушений от попадания молний.

Источник

Правила устройства молниезащиты

Под термином «молниезащита» понимается совокупность технических мероприятий, основной целью которых является снижение уровня причинённого грозой материального ущерба. Именно поэтому устройство молниезащиты на объектах с высокой вероятностью поражения молнией является важнейшей задачей, обеспечивающей безопасность их эксплуатации.

Нормативные документы

С целью регулирования вопросов проектирования и обустройства молниезащиты разработаны и успешно используются на практике следующие технические нормативы:

• ПУЭ (редакция №7);
• специальный ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014;
• инструкция по устройству молниезащиты РД 34.21.122-87;
• инструкция Минэнерго под номером СО 153-34.21.122-2003;
• нормативы и рекомендации СНиП 3.05.06-85 и другие регламентирующие документы.

Помимо вопросов проектирования, в этих документах оговариваются и конструктивные параметры молниезащиты, состоящих из молниеприёмника, комплекта токоотводящих шин и заземлителя.

Положения инструкции

Согласно основным положениям инструкции молниезащита должна обеспечивать эффективное отведение грозового разряда в землю. Вследствие этого эффекта всем жилым и производственным объектам, расположенным в пределах действия молниезащиты, никакого вреда от удара молнии не причиняется.

Для различных условий эксплуатации строений, а также в зависимости от конструкции их кровли возможны различные варианты устройства молниезащиты, отличающиеся эффективностью действия всей системы в целом.

Все существующие постройки и сооружения в зависимости от опасности хранящихся в них материалов и веществ разделяются на 3 категории, которые и определяют необходимую степень их защищённости.

Для самой незащищённой категории зданий (первой) рекомендуется применение активных методов молниезащиты. Особенность их устройства заключается в искусственной ионизации воздуха и притягивании на себя опасных разрядов.

Однако активная молниезащита по причине своей высокой стоимости не пользуется особым спросом у рядового потребителя. К тому же есть мнение, что она действует не лучше пассивных систем. Молниезащита активного типа применяется лишь в случаях крайней необходимости.

Для всех остальных категорий зданий, как правило, достаточно обустройства традиционной пассивной молниезащиты, элементы которой монтируются открытым образом или же встраиваются непосредственно в конструкции и сети. Образцы локальных встроенных средств молниезащиты будут рассмотрены в отдельном разделе.

Пассивная защита

Приёмные элементы грозозащиты открытого типа размещаются в самой верхней точке строения и, несмотря на отсутствие 100%-ой гарантии гашения, отличаются следующими преимуществами:

• эксплуатационная надёжность и достаточно простое обслуживание;
• относительно низкая стоимость;
• возможность самостоятельного изготовления.

Все перечисленные достоинства пассивных систем молниезащиты удаётся реализовать лишь в случае неукоснительного соблюдения условий, оговариваемых в рассмотренных выше инструкциях и ГОСТах. Содержащиеся в этих документах требования строго регламентируют порядок и правила обустройства систем молниезащиты с подробнейшим описанием отдельных элементов конструкции.

Помимо этого в них включены и требования по проектированию и непосредственному монтажу этих систем, а также подробно описываются вопросы обслуживания и ремонта.

Особенности конструкции открытых систем

При проектировании современных устройств молниезащиты должны учитываться возможные варианты исполнения их основного элемента – приёмника грозового разряда, который может быть выполнен в виде:

• одиночного штыря, закрепляемого на самой высокой точке защищаемого объекта;
• металлического троса, натягиваемого вдоль конька и по скатам крыши;
• сеточной конструкции, охватывающей всю защищаемую площадь кровельного покрытия.

Конструкцию молниеприёмника выбирается с учётом ряда факторов, основными из которых являются тип кровельного материала и грозовая активность в данной местности.

Так, для зданий, располагающихся в зонах с низкой грозовой активностью и имеющих покрытие из металлочерепицы или профильного настила, рекомендуется использовать приёмники штыревого типа. Его устройство наиболее простое, поэтому штыревую молниезащиту часто используют на дачах и в сельской местности.

В случае же когда защищаемое строение находится в районе с частыми грозами и закрыто шифером, в качестве молниеприёмника применяют тросовую систему защиты. И, наконец, при той же грозовой ситуации, но с покрытием, выполненным из обычной черепицы или рубероида, оптимальным считается вариант сеточной молниезащиты.

Что касается устройства молниеотводов (токоотводов), то инструкцией определяются такие важные показатели, как общее количество, тип металла, длина и сечение проводников. При этом обязательно оговаривается надёжность контакта с молниеприёмником и заземляющим устройством (ЗУ).

Наиболее ответственной частью системы молниезащиты является устройство заземления, обеспечивающее оптимальные условия для стекания грозового разряда в землю. Вследствие этого эффективность заземлителя в значительной степени определяется величиной его переходного сопротивления и качеством грунта в месте расположения конструкции.

Обслуживание и ремонт

Эксплуатация и обслуживание систем молниезащиты зданий и сооружений организуются в соответствии с ПТЭЭП и указаниями соответствующих инструкций (СО 153-34.21.122-2003 и другие).

Задача этих мероприятий состоит в поддержании специального оборудования в рабочем состоянии и полной технической исправности. В первую очередь отметим, что для выполнения поставленной задачи устройства молниезащиты перед началом сезона гроз должны подвергаться обязательной проверке.

Важное замечание! Проверка организуется и в тех случаях, когда в систему молниезащиты (МЗ) были внесены какие-либо изменения, а также после устранения возникших в ней неисправностей. При этом каждое техническое мероприятие проводится по заранее составленной и утверждённой ответственным лицом программе испытаний.

Согласно программе обследование предполагает не только визуальный осмотр устройств, но и проведение специальных измерений, по результатам которых оценивается работоспособность всей молниезащиты.

Перед началом измерений обязательной проверке подлежат места сочленения отдельных элементов на предмет надёжности электрического контакта, а также все составляющие конструкции, имеющие непосредственный контакт с землёй.

Такие обследования проводятся, чтобы обнаружить следы коррозии и разрушений и в дальнейшем заменить неисправные части или отправить их в ремонт.

Измерительная часть программы испытаний включает в себя проверку переходных сопротивлений контактов, Проверка происходит с использованием специальной измерительной аппаратуры. Полученные результаты сверяются с приведёнными в нормативной документации данными с целью оценки состояния защитной системы.

Аналогичные обследования и измерения проводятся и в отношении заземлителя, конструкция которого проверяется на предмет соответствия сопротивления растеканию тока требованиям нормативов.

Результаты проведённых исследований после их окончания оформляются специальным протоколом (смотрите Правила ТЭЭП), а затем передаются на хранение ответственному за электрохозяйство лицу.

Промышленные образцы специальных средств защиты

Типичным примером встраиваемых локальных средств молниезащиты могут служить промышленные устройства под фирменным обозначением «SVP-08». Их используют для защиты приёмопередающих систем от мощных грозовых разрядов.

Приборы этого класса защищают коммуникационное оборудование от сопровождающих грозовой разряд импульсных наводок и возможных перенапряжений.

Все эти задачи решаются за счёт шунтирования на землю опасных потенциалов, образующихся после удара молнии не только на жиле коаксиального кабеля, но и на его оплётке.

Так называемая «встроенная» молниезащита может быть реализована и с помощью устройств типа «RVi-PS», надёжно защищающих 10/100 Base-T Ethernet линии от воздействия статического электричества.

Приборы этого типа подключаются с обоих концов передающего кабеля, поскольку его внутренние распределённые параметры не позволяют обеспечить надёжное заземление с помощью одного устройства.

Необходимым и достаточным условием эффективности работы устройств молниезащиты является наличие качественного заземления.

При соблюдении этого условия в подавляющем большинстве случаев приборы марки «RVi-PS» позволяют уберечь линии передачи информации от воздействия статики и сэкономить значительные материальные ресурсы.

Еще одно устройство под названием «ГЗ-RS485-Т», используемое в 2-х проводных линиях типа «витая пара», обеспечивает защиту канала связи по RS 485 не только от вторичной электростатики, но и от электромагнитных перенапряжений.

Эффективность такой защиты обеспечивается надёжным шунтированием всех электростатических наводок на шину заземления и отключением канала при превышении ими заданных значений.

Рассмотренные устройства и приспособления обеспечивают полный спектр защитных мер, гарантирующих сохранность объектов во время мощного грозового разряда.

Источник