4.3. Измерение сопротивления заземления

Перед началом работ по измерению сопротивления заземления (заземляющего устройства) надо провести визуальный ос­мотр контура заземления: проверить все болтовые соединения, а качест­во сварки и сварных швов (трещины) проверить простукиванием мо­лотком.

Если при визуальном осмотре не выявились недостатки, то далее приступаем к проведению замера. Для этого используем электроизме­рительный прибор М-416, который включен в Госреестр РФ. Это при­бор переносного типа в пластмассовом корпусе с откидной крышкой.

	Рис. 3. Подключение прибора М-416 по трехзажимной схеме Рис. 4. Подключение прибора М-416 по четырехзажимной схеме Прибор М-416 имеет четыре диапазона измерения: 0,1-10 Ом, 0,5-50 Ом, 2-200 Ом и 10-1000 Ом. Габаритные размеры прибора – 245х140х160 мм. Вес – не более 3 кг. Рис. 5. Подключение прибора М-416 по трехзажимной схеме к сложному (контурному) заземлителю Рис. 6. Подключение прибора М-416 по четырехзажимной схеме к сложному (контурному) заземлителю
Рис. 7. Прибор для измерения сопротивления заземляющего устройства М-416		На лицевой стороне при­бора расположены: ручка переключателя пре­делов измерения, ручка ре­охорда, кнопка включения при­бора, 4 зажима для под­ключения измеряемого объекта. Панель кре­пится к корпусу при помощи вин­тов. На корпусе есть ремень для переноски прибора. Внизу кор­пуса предусмот­рен отсек для раз­мещения сухих элементов, который закрывает крышка. Предел измерения – от 0,1 до 1000 Ом. Прибор работает при температуре окружаю­щего воздуха от -25 °С до +60 °С.

4.4. Молниезащита

Возможность поражения объекта молнией в значи­тельной сте­пени определяется интенсивностью грозовой активности в той мест­ности, где он расположен, и зависит от размеров и конфигурации объ­екта, его расположения, а также от геологии земли. Различают два вида воздействия молнии: первичное, связанное с прямым ударом, и вто­ричное, вызываемое электромагнитной и электростатической индук­цией. При прямом ударе молнии могут возникать пожары, взрывы, разрушение конструкций, поражения людей, перенапряжение на проводах элек­трической сети. Сила тока в канале молнии достигает 200 кА, напря­жение - 150 MB, длина искры молнии составляет сотни и тысячи мет­ров, а температура возрастает до 6000-10000 °С.

Линейная молния имеет очень большие величины тока, напряже­ния и температуры разряда, поэтому её воздействие на человека, как правило, завершается очень тяжелыми последст­виями, обыч­но - смер­тью. От удара молнии в мире в среднем ежегодно погибает около 3000 человек, причем известны случаи одновремен­ного поражения молнией не­скольких человек. Разряд молнии проходит по пути наименьшего электрического со­противления. Так как между вы­соким объектом и грозовым обла­ком расстояние и электрическое сопротив­ление меньше, то мол­ния обычно ударяет в высо­кие объекты. Удар молнии в землю или расположенный на ней объект за­висит от электропроводно­сти по­верхностных и нижележащих сло­ев грунта. Мол­ния гораздо чаще ударяет в глинистые и влаж­ные участки, чем в сухие и песчаные, так как первые обладают большей электропроводно­стью.

Молния, ударяя в высокие деревья, чаще поражает дуб, тополь, вербу, ясень. Липа, грецкий орех, бук и хвойные деревья (ель, пихта, лиственница) содержат много масел, поэтому имеют боль­шее электри­ческое со­противление и поражаются молнией реже. Частота ударов молнии в дерево зависит от его поверхности, каче­ства кроны, коры и их влажно­сти. Статистика показывает, что из 100 деревьев молнией поражают­ся 27 % тополей, 20% груш, 12% лип, 8% елей и только 0,5% кед­ра. Де­рево при ударе молнии рас­щепляется. Механизм этого следу­ющий: древесный сок и влага на участке прохождения разряда мгно­венно ис­паряются и расширя­ются, создавая огром­ные давления, что разрывает древесину. Такой же эффект, сопровождаю­щийся разлётом ще­пок, может быть при уда­ре молнии в стену деревянного строения. Поэтому находиться под высоким деревом во время грозы опасно.

Молния может поразить человека не только при прямом попада­нии, которое всегда смер­тельно. Опасно и шаговое напряже­ние, возни-кающее при растекании в земле тока разряда молнии (ра­диус его пора-жающего действия до 30 мет­ров). Опасны и перескоки раз­рядов молнии и индуцированные заряды. Перескоки разрядов про­исходят от объек­тов, в которые по­пала мол­ния, на расположенные рядом объекты. На­пример, возможен перескок разряда с высокого дерева на человека, стену дома и т.д., если последние находятся рядом с деревом. Заряды наводятся на хорошо проводящие предметы (например, металличес­кие фермы, из­городи и т.д.) под действием электрического поля грозового облака. Поэтому опасно находиться во время грозы вблизи объектов, часто по­ражаемых молнией (высоких де­ревьев, мачт, металлических предметов больших размеров, глинистых и влажных участков земли).

Находиться во время грозы в городе менее опасно, чем на откры­той местности, так как сталь­ные конструкции и высокие зда­ния вы­полняют функцию молни­еотводов. Молния часто поражает людей, ра­ботающих в поле, тури­стов. Опасно находиться во время грозы на воде или вблизи неё, так как вода и участки земли у воды имеют большую электропроводность и часто поражаются молнией.

В то же время нахождение во время грозы внутри железобетон­ных зданий, металлических стро­ений (например, металлических гара­жей) безопасно для человека. Полностью или частично закрытая элект­ропроводная поверхность образует так называемую «камеру Фарадея», внутри которой не может образоваться значительный и опас­ный для человека потенциал. По­этому пассажиры внутри автомо­биля с цель­нометаллическим кузо­вом, трамвая, троллейбуса, вагона поезда нахо­дятся во время грозы в безопасности, пока не будут вы­ходить наружу и открывать окна. Линейные молнии часто являются причи­ной лесных пожаров и пожаров жилых и произ­водствен­ных зданий, особенно в сельской местности, наносят боль­шой мате­риальный ущерб и могут быть причиной гибели людей. В связи с этим необходимо принимать спе­циальные меры для защиты от по­раже­ния линейной молнией.

Если при­рода линейной молнии ясна и её поведение предска­зуе-мо, то природа шаровой молнии до сих пор не совсем понятна, а её по­ведение не всегда находит объяс­нение. Хотя вероятность пора­же­ния человека шаровой молнией невелика, она представляет серь­ез­ную опас-ность, так как нет надежных методов и правил защиты от неё. Она мо­жет нео­жиданно появляться где угодно, в том числе в закрытых поме­ще­ниях, и часто проника­ет в здания через трубы, открытые окна и двери. Размеры шаровой молнии мо­гут быть от нескольких сантимет­ров до нескольких метров. Обыч­но шаровая молния легко парит или катит-ся над землёй, иногда подскакивает. Ша­ровая молния реагирует на ветер, сквоз­няк, восходящие и нисходящие потоки воздуха. Шаро­вая мол-ния может по­явиться и исчезнуть, не на­неся вреда человеку или помеще­нию. Всякий её контакт с человеком при­водит к тяжелым трав­мам, ожо­гам, а в большинстве случаев - к смер­ти. Шаровая молния часто взрывается. Возни­кающая при этом воздушная вол­на может травмировать человека или привести к разрушениям. Считается, что шаровая молния имеет темпе­ратуру около 5000 °С и может выз­вать пожар.

Молниезащита представляет собой комплекс защитных мер [7] от разрядов атмосферного статического электричества, обеспечивающих безопасность людей, со­хранность зданий, оборудования и мате­риалов от загораний, взрывов и разрушений. Вероятность удара молнии в на­земный объект тем больше, чем выше объект.

Одна из ос­новных мер защиты от молний - устройство молниеотводов, которые возвышаюся над объектами и принимают разряды грозо­вого облака на себя. Молниеот­вод состоит из трех основ­ных частей: молние­приёмника 1, вос­принимаю-ще­го удар молний, и токовода 2, соеди­няющего молние­приёмник с заземли­телем 3, че­рез ко­то­рый ток молнии сте­кает в землю. Молниеотво­ды бывают: стержневые, сетчатые, тросовые; одиночные, двойные, многократные; отдельно стоящие; изолированные от объекта и неизолированные. Чаще используют стержневые (рис. 8) и тросовые мол­ниеотводы, устанавливаемые на отдельно стоящих опорах или на опорах, связанных с конструкциями объ­екта. Сетчатые молниеотводы размещают на крыше, как показано на рис. 9.

Рис. 8. Стержневой молниеотвод

Рис. 9. Устройство молниеотводов:

1 – тросового, 2 – тросово-стержневого, 3 – сетчатого

Защита молниеотводом основана на свойстве молнии поражать самые высокие и хорошо за­землённые металлические сооружения. Молниеотводы создают зону защиты - пространство, внутри ко­торого не возникают молнии. Степень защиты в указан­ной зоне сос­тав­ляет бо­лее 95%. Это означает, что из 100 ударов молнии в защищаемый объ­ект воз­можно менее 5 случаев прямого попадания молнии, осталь­ные удары будут восприняты молниеприёмником.

Зона защиты одиноч­ного стержневого мол­ниеотвода ограничива­ется образующими двух ко­нусов, один из которых имеет высоту h, равную высоте молниеот­вода, и радиус основания R = 0,75h, а другой - высоту - 0,8h и радиус основания -1,5h (при радиусе основания вто­рого конуса R = h обеспечи­вается 99% эффективности защиты).

Молниеприёмники стержневых молниеотво­дов изготовляют из стали любого профиля, как пра­вило круглого, сечением не менее 100 мм² и дли­ной не менее 200 мм. Для защиты от коррозии их окраши­вают. Молниеприёмники тросовых мол­ниеотводов изготовляют из ме­таллических тросов диаметром около 7 мм.

Тоководы должны выдерживать нагрев при протекании очень больших токов разряда молнии в течение короткого промежутка вре­мени, поэтому не­обходимо их небольшое сопротивление. Сечение то­ко­водов на воздухе должно быть не менее 48 мм², а в земле - 160 мм².

Если молниеотвод закреплён на крыше здания, то в качестве тоководов могут использоваться металли­ческие конструкции и арматура здания. Например, в качестве токовода можно использовать металли­чес­кую лестницу, расположенную с внешней стороны здания и веду­щую на крышу. Тоководы должны быть надёжно связаны с молние­приёмником и заземлителем.

Заземлители являются важнейшим элементом в системе молние­защиты. Они обеспечивают достаточно малое сопротивление растека­нию тока молнии в грунт. В качестве заземлителя можно использовать зарытые в землю на глубину 2-2,5 метра металлические трубы, плиты, мотки проволоки и сетки, куски металлической арматуры.

Молниеотводы устанавливают на воз­вышенностях, чтобы сокра­тить путь молнии и уве­личить размеры зоны защиты. Молниеот­водами защищаются все общественные здания, по­стройки для хранения мате­риальных ценностей, одиночные строения, расположенные на возвы­шен­ностях, а также объекты, представляющие историческую и куль­турную ценность. Осо­бое вни­мание уделяют молниезащите хранилищ пожаровзрывоопасных мате­риалов, горючих жидкостей и газов. Для этого используют многократ­ные мол­ниеприёмники путем установки по конту­ру защищаемого простран­ства многих молние­отводов.

Уча­щиеся и студенты должны знать меры пре­досторожности для защиты от поражения молнией. Прежде всего, нужно уметь предска­зывать приближение гро­зы. При наличии грозовых признаков лучше воздержать­ся от поездок в лес, поле или на водоём, желательно не уда­ляться далеко от дома. Если слышны дальние раскаты грома и видны вспышки молнии, то определить примерное расстояние до места гро­зовой активности мож­но по промежутку времени между вспышкой молнии и первым раска­том грома. Вспышку молнии мы ви­дим прак­тически сразу, так как свет распространяется с огромной скоростью. Скорость распростра­нения звука в воздухе равна 344 м/с, то есть при­мерно за 3 секунды звук про­ходит 1 километр. Таким образом, разделив время в секундах между вспышкой молнии и последовавшим за ней первым раскатом грома, можно оп­ределить расстояние в километрах до грозы. Если эти промежутки време­ни уменьшаются, то гроза при­бли­жается и необходимо принять меры защиты. Молния опасна тогда, ко­гда за вспышкой тут же следует раскат грома, то есть грозовое об­лако находит­ся над вами и опасность удара мол­нии наиболее велика.

Действия перед грозой и во время грозы должны быть такими.

1. Не выходить из дома, зак­рыть окна, двери и дымоходы, по­за­ботиться, чтобы не было сквозняка, который может привлечь ша­ровую молнию. Во время грозы не следует топить печку, так как дым, вы­хо­дящий из трубы, имеет высокую электропроводность и вероятность удара молнии в возвышающуюся над крышей трубу возрастает.

2. Во время грозы нужно находиться дальше от электро­про­водки, антенн, окон, дверей и других предметов, связанных с внешней сре­дой. Не следует рас­полагаться у стены, с внешней сто­роны которой на расстоянии ме­нее 3 метров растет высокое де­рево, так как при ударе молнии в дерево возможен перескок раз­ряда молнии на стену дома.

3. Радио и телевизоры нуж­но отключить от сети, не следу­ет поль­зоваться электроприбора­ми и телефоном.

4. Если гроза застала вас во время прогулки, нужно спрятать­ся в ближайшем здании. Особен­но опасна гроза в поле. При по­иске укры­тия отдайте предпочте­ние металлической конструкции больших раз­меров или конструк­ции с металлической рамой, жи­лому дому или дру­гой построй­ке, защищенной молниеотводом.

5. Если нет возможности ук­рыться в здании, не надо пря­таться в небольших сараях, под одинокими деревьями.

6. Нельзя находиться на воз­вышенностях и открытых незащи­щённых местах, вблизи металли­ческих или сетчатых оград, круп­ных металлических объектов, влажных стен, заземления молни­еотвода и других объектов, которые вероятнее всего может поразить молния.

7. При отсутствии укрытия лучше лечь на землю, при этом сле­дует пред­почесть сухой песча­ный грунт, удаленный от во­доёма.

8. Густой лес без отдельных высоких деревьев - хорошая за­щита при грозе. Если гроза заста­ла вас в лесу, необходимо ук­рыться на уча­стке низкорослого леса. Нельзя укрываться под вы­сокими деревьями, особенно дубами и тополями. Луч­ше находиться на расстоя­нии бо­лее 30 метров от отдельного высокого дерева. Надо об­ратить внима­ние на деревья - нет ли деревь­ев, ранее поражённых гро­зой (ха­рактерный признак удара молнии - расщеплённое де­рево). Лучше быть подальше от поражённого дерева или участ­ка леса с боль­шим количе­ством пора-жённых молниями деревьев. Обилие пора­жённых молнией деревьев показывает, что грунт на данном участке имеет высокую электро­проводность и удар молнии в этот участок местности очень вероятен.

9. Во время грозы нельзя находиться на воде и у воды - ку­паться, ловить рыбу. Необходи­мо подальше отойти от берега.

10. В горах надо быть ­дальше от горных греб­ней, острых возвы­шающихся скал и вершин. При приближении гро­зы в го­рах нужно спуститься как можно ниже. Металлические пред­меты - альпинистские крючья, ле­дорубы, кастрюли и т.д. надо собрать в рюкзак и спустить на ве­ревке на 20-30 метров ниже по склону от места распо­ложения.

11. При грозе не занимайтесь спортом на открытом воздухе, не бе-гайте, так как считается, что быстрое движение «притягивает» мол­нию.

12. Если гроза застала вас на велосипеде или мотоцикле, прекра­тите движение и переждите грозу примерно в 30 метрах от них.

13. Если гроза застала вас в автомобиле, то не нужно его по­ки­дать. Надо закрыть окна и опустить автомобильную антенну. Ехать во время грозы в автомобиле не рекомендуется, так как гроза обычно со­провождается ливнем, ухудшающим ви­димость на до­роге, а вспышка молнии может ослепить и вызвать испуг и, как след­ствие, аварию.

14. При встрече с шаровой мол­нией нужно, по возможности, со­хра­нять спокойствие и не двигаться. Нельзя приближаться к ней и ка­саться ее чем-либо, так как может про­изойти взрыв. Не следует убе­гать от шаровой молнии, так как при этом можно привлечь её за собой возникшим потоком воздуха.

В случае поражения пострадавшему необходимо немедленно ока­зать такую же помощь, как и при поражении электрическим током.