2. Молниезащита зданий, сооружений и промышленных коммуникаций

Инструкция СО 153-34.21.122-2003 п.2,1

Устройство молниезащиты - система, позволяющая защитить здание или сооружение от воздействий молнии. Она включает в себя внешние и внутренние устройства. В частных случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние устройства.

Различают первичные (прямой удар) и вторичные проявления молнии. Инструкция РД 34.21.122-87

приложение 4. П- 4.

Прямой удар молнии (поражение молнией) - непосредственный контакт канала молнии с зданием или сооружением, сопровождающийся протеканием через нее тока молнии Прямой удар молнии оказывает на у поражен объект следующие действия: электрическую, связанная с поражением людей и животных электрическим током и возникновением перенапряжений на элементах, по которым ток отводится в землю; тепловую, обусловленная значительным выделением теплоты на пути прохождения тока молнии через объект; механическую, вызванной ударной волной, которая распространяется от канала молнии, а также электродинамическими силами, что вины возникающих в конструкциях, через которые проходит ток молниии.

Вторичные проявления молнии связаны с приведением потенциалов на металлических элементах конструкций, оборудовании, незамкнутых металлических контурах, что вызвано близкими разрядами молнии Пожарная опасности эка вторичных проявлений молнии объясняется возникновением искрения внутри объекта, что может привести к пожару или взрыву.

нормативные документы по молниезащите;

Действующие на территории Российской Федерации нормативные документы затрагивающие системы молниезащиты:

1. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87.

2. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций СО 153-34.21.122-2003.

3. Разъяснение о совместном применении РД и СО.

4. Технический циркуляр №25/2009 об использовании специализированного программного обеспечения для расчета эффективности защитного действия молниеотводов.

5. Технический циркуляр №11/2006 "О заземляющих электродах и заземляющих проводниках".

6. ГОСТ 10434-82 Соединения контактные.

7. ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок.

Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты

Табл-2,1 п-2,2 Инструкция СО 153-34.21.122-2003

Классификация объектов определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения.

Непосредственное опасное воздействие молнии - это пожары, механические повреждения, травмы людей и животных, а также повре­ждения электрического и электронного оборудования. Последствиями удара молнии могут быть взрывы твердых, жидких и газообразных материалов и веществ и выделение опасных продуктов - радиоактив­ных и ядовитых химических веществ, а также бактерий и вирусов.

Удары молнии могут быть особо опасны для информационных систем, систем управления, контроля и электроснабжения. Для элек­тронных устройств, установленных в объектах разного назначения, требуется специальная защита.

Рассматриваемые объекты могут подразделяться на обычные и спе­циальные.

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

Специальные объекты:

объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения:

объекты, представляющие опасность для социальной и физической окружающей среды (объекты, которые при поражении молнией могут вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы);

прочие объекты, для которых может предусматриваться специальная молниезащита, например, строения высотой более 60 м, игровые пло­щадки, временные сооружения, строящиеся объекты.

При строительстве и реконструкции для каждого класса объектов требуется определить необходимые уровни надежности защиты от прямых ударов молнии (ПУМ). Например, для обычных объектов может быть предложено четыре уровня надежности защиты, указанные в табл. 2.2.

Для специальных объектов минимально допустимый уровень надеж­ности защиты от ПУМ устанавливается в пределах 0,9-0,999 в зависи­мости от степени его общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий от прямого удара молнии. По желанию заказчика в проект может быть заложен уровень надежности, превышающий предельно допустимый.

Таблица 2.1 Примеры классификации объектов

Объект	Тип объекта	Последствия удара молнии
Обычные объекты	Жилой дом	Отказ электроустановок, пожар и повре­ждение имущества. Обычно небольшое повреждение предметов, расположен­ных в месте удара молнии или задетых ее каналом
	Ферма	Первоначально - пожар и занос опасно­го напряжения, затем - потеря электро­питания с риском гибели животных из-за отказа электронной системы управления вентиляцией, подачи корма и т.д.
	Театр; школа; уни­вермаг; спортив­ное сооружение	Отказ электроснабжения (например, освещения), способный вызвать панику. Отказ системы пожарной сигнализации, вызывающий задержку противопожар­ных мероприятий
	Банк; страховая компания; коммер­ческий офис	Отказ электроснабжения (например, освещения), способный вызвать панику. Отказ системы пожарной сигнализации, вызывающий задержку противопожар­ных мероприятий. Потери средств связи, сбои компьютеров с потерей данных
	Больница; детский сад; дом престаре­лых	Отказ электроснабжения (например, освещения), способный вызвать панику. Отказ системы пожарной сигнализации, вызывающий задержку противопожар­ных мероприятий. Потери средств связи, сбои компьютеров с потерей данных. Наличие тяжелобольных и необходи­мость помощи неподвижным людям
	Промышленные предприятия	Дополнительные последствия, завися­щие от условий производства - от незначительных повреждений до боль­ших ущербов из-за потерь продукции
	Музеи и археоло­гические памят­ники	Невосполнимая потеря культурных ценностей
Специальные объекты с   ограниченной опасностью	Средства     связи; электростанции; пожароопасные производства	Недопустимое нарушение коммунально­го обслуживания (телекоммуникаций). Косвенная опасность пожара для сосед­них объектов
Специальные объекты, представляющие опасность для непосредствен­ного окружения	Нефтеперерабаты­вающие предпри­ятия; заправоч­ные станции; про­изводства петард и фейерверков	Пожары и взрывы внутри объекта и в не­посредственной близости
Специальные объекты, опасные для экологии	Химический завод; атомная электро­станция; биохими­ческие фабрики и лаборатории	Пожар и нарушение работы оборудова­ния с вредными последствиями для ок­ружающей среды

 конструктивные типы и характеристики элементов молниеотводов

 Классический молниеотвод (Рис. 1) состоит из следующих конструктивных элементов:

• Молниеприемник стержневого типа (1).

• Несущая конструкция (2).

• Токоотвод (3). 

• Заземляющее устройство (4).

Молниеприемник служит главной "мишенью" для грозового разряда. Поэтому данный элемент способен выдерживать значительные механические нагрузки и воздействия мощных импульсных токов молнии. Несущая конструкция молниеотвода (громоотвода) предназначена для установки молниеприемника и крепления токоотвода. Все элементы громоотвода объединены в прочную и жесткую конструкцию, способную отлично противостоять ветровым нагрузкам и прямым ударам молнии. Благодаря несущей конструкции громоотвода, обладающей достаточной механической прочностью и повышенной устойчивостью, исключается падение молниеотвода на энергооборудование и аппаратуру электрических подстанций.

Рис. 1. Молниеотвод стержневой конструкции

При помощи токоотвода осуществляется соединение молниеприемника с заземляющим устройством: именно токоотвод обеспечивает прохождение импульсных грозовых токов от молниеотвода до заземляющего устройства. Поэтому токоотвод изготавливается с большим запасом прочности, с учётом запредельных тепловых и электродинамических перегрузок, источником которых является ток молнии. Заземляющее устройство используется для отвода грозового разряда в землю и уменьшения до приемлемого уровня разности потенциалов в элементах молниеотвода. Качество молниезащиты энергообъектов в значительной степени зависит от конструктивного исполнения и состояния заземляющего устройства. В реальных условиях заземлители могут находиться в различных условиях: сухая почва или влажный грунт, пропитанный солями и кислотами, которые оказывают основное влияние на электропроводимость земли. В тоже время кислоты и соли способствуют усиленной электрохимической коррозии металлических частей заземлителя. Поэтому подбор эффективных материалов и выбор оптимальной конструкции заземляющего устройства должен проводиться с учётом конкретных условий, в которых заземляющее устройство будет эксплуатироваться. 

Обычные молниеотводы подразделяются в свою очередь на три различных типа, элементы которых могут иметь следующие исполнения:

•  в виде стержня (штыря);

•  в виде сетки;

•  тросовое исполнение.