30. Защита от атмосферного и статического электричества. Конструкция молниеотводов и заземляющих устройств

Таким образом, молния – это электрический разряд в атмосфере между заряженным облаком и землей или между разноименно заряженными частями облака. Разряд имеет преимущественно вид линейной молнии.

Все здания и сооружения, подлежащие молниезащите, относят к трем категориям: первой (I), второй (II) и третьей (III). Чем выше категория строения и его народнохозяйственная ценность, тем более надежной должна быть его молниезащита.

От прямых ударов молнии объекты защищают молниеотводами различных типов и конструкций. Молниеотвод любого типа состоит из молниеприемника, предназначенного для непосредственного приема удара молнии, токоотвода, обеспечивающего отвод тока молнии к заземлению, и заземлителя, отводящего ток молнии в землю. Принцип действия молниеотводов основан на использовании свойства избирательности поражения молнией более высоких и хорошо заземленных предметов.

В зависимости от категории здания по устройству молниезащиты и ожидаемого числа поражений молнией в год требуется, чтобы объект полностью располагался в зоне защиты типа А или Б. Зона защиты типа А обладает степенью надежности (на ее границе) не ниже 99,5%, а зона защиты типа Б – не ниже 95%.

Обычно применяют стержневые, тросовые и сетчатые типы молниеотводов. Для молниезащиты одного или группы строений применяют молниеотводы одного типа, но в ряде случаев целесообразно использовать комбинированные типы молниеотводов (например, тросово-стержневой молниеотвод).

Конструктивно молниеотводы и их заземляющие устройства должны выполняться следующим образом.

1. Опоры стержневых молниеотводов могут изготавливаться из стали любой марки, железобетона или дерева. Они должны быть рассчитаны на механическую прочность как свободно стоящие конструкции, а опоры тросовых молниеотводов – с учетом натяжения троса и действия на него ветровой и гололедной нагрузок.

2. Стержневые молниеприемники должны быть изготовлены сечением не менее 100 мм² и длиной не менее 200 мм из стали любой марки. Тросовые молниеприемники должны быть выполнены из стальных многопроволочных канатов сечением не менее 35 мм². Соединения молниеприемников с токоотводами и токоотводов с заземлителями должны выполняться, как правило, сваркой. Эти соединения и токоотводы изготовливаются из круглой стали диаметром не менее 6 мм. Токоотводы, прокладываемые по наружным стенам зданий, следует располагать не ближе 3 м от входов или в местах, недоступных для прикосновения людей.

3. В качестве естественных заземлителей молниезащиты допускается использование любых конструкций железобетонных фундаментов зданий и сооружений при условии обеспечения непрерывной электрической связи по их арматуре и присоединения ее к закладным деталям. Допускается также использование для молниезащиты всех заземлителей электроустановок.

4. При невозможности использования естественных заземлителей должны быть предусмотрены искусственные заземлители. Их следует располагать под асфальтовым покрытием либо в редко посещаемых местах (на газонах, в удалении от грунтовых проезжих и пешеходных дорог) на расстоянии 5 м и более.

Статическое электричество – это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных проводниках.

Нежелательные последствия статического электричества проявляются в виде электрических разрядов, которые часто являются причиной взрывов и пожаров.

Постоянное воздействие электростатического поля на организм человека вызывает ухудшение его самочувствия, в частности, функциональные нарушения деятельности сердечно-сосудистой и центральной нервной систем. Заряды статического электричества могут скапливаться на человеке, если он носит одежду и белье из синтетических тканей, а также при выполнении технологических операций с диэлектрическими материалами путем контактной электризации.

Согласно требованиям ПУЭ необходимо предусматривать защитные меры для снятия статических зарядов с оборудования в пожароопасных зонах любого класса.

Для предупреждения возникновения сильных искровых разрядов с поверхности оборудования, перерабатываемых (перемещаемых) веществ, а также с тела человека необходимо предусматривать меры, обеспечивающие стекание образующихся зарядов. К этим мерам относятся:

• заземление оборудования и коммуникаций, а также обеспечение постоянного электрического контакта тела человека с заземлением;

• нейтрализация зарядов (использование радиоизотопных, индукционных и других нейтрализаторов);

• отвод зарядов, достигаемый уменьшением удельных объемных и поверхностных электрических сопротивлений;

• тщательная очистка горючих газов от взвешенных твердых и жидких частиц, а жидкостей – от загрязнения нерастворимыми твердыми и жидкими примесями;

• ограничение скорости движения материалов в аппаратах и магистралях до значений, предусмотренных проектом;

• применение закрытых систем, находящихся под избыточным давлением, или использование инертного газа для заполнения аппаратов с легковоспламеняющимися жидкостями;

• использование пневмотранспорта для перемещения горючих мелкодисперсных и сыпучих материалов, а также продувки оборудования;

• изготовление технологического оборудования для взрывоопасных производств из материалов, имеющих удельное объемное электрическое сопротивление не более 10⁴ Ом·м.