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.
