Категории устройства молниезащиты и типы зон защиты

Табл. №7.3.

Классы зданий и сооружений за ПУЕ	Место расположения	Тип зоны защиты	Категория устройства защиты
В-I, B-II	На всей террит-рии Украины	Зона А	I
B-Iб, B-Iа	при К  10	При N<1-зона Б	II
Внешние объекты класса В-Iг	На всей терри-тории Украины	Зона Б	II
П-I, П-II, П-IIа	при К  20	Для зданий и сооружений I и II ступеней огнестойкости при 0,1 < N <2 и для III, IV и V ступеней огнестой-кости при 0,02<N<2 – зона Б; при N>2 – зона А	III
Внешние объекты классов II и III	при К  20	При 0,1 <N<2 – зона Б При N>2 – зона А	III
Объекты III-V ступеней огнестойкости, которые за ПУЕ не классифицируются	при К  20	При 0,1<N<2 – зона Б При N>2 – зона А	III
Трубы, мачты, башни высотою больше 15 м	при К  20	Зона Б	III
Отдельно расположены зда-ния высотою больше 30 м, отдаленные от других зда-ний больше, чем на 400 м	при К  20	Зона Б	III

Среднегодовая грозовая деятельность Табл №7.4.

Области	Среднегодовая грозовая деятельность
Республика Крым Закарпатская, Запорожская, Донецкая Другие области Украины	40-60 80-100 60-80

Ожидаемое среднегодовое число ударов молнии в 1 км² земной поверхности n в зависимости от интенсивности грозовой деятельности К.

Табл. №7.5.

Интенсивность грозовой деятельности К	Ожидаемое среднегодовое число ударов молнии n
10-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100 и больше	1 2 4 5,5 7,0 8,5

К I категории относятся здания и сооружения, где хранятся или содержатся постоянно, либо появляются во время производственного процесса смеси газов, паров или пыли горючих веществ с воздухом или иными окислителями, способные взорваться от электрической искры.

К II категории относят здания и сооружения, в которых опасные смеси появляются лишь при аварии или неисправностях в технологическом процессе. Это наружные технологические установки и открытые склады, содержащие взрывоопасные газы и пары. Горючие и легковоспламеняющиеся жидкости (газгольдеры, цистерны, резервуары, сливно-наливные эстакады и пр.).

К III категории относятся: открытые склады твердых горючих веществ и наружные технологические установки, в которых применяют или хранят горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 61^оС; жилые и общественные здания, возвышающиеся на 25 м и более над средней высотой окружающих зданий в радиусе 400 м. а также отдельно стоящие здания высотой более 30 м, удаленные от других зданий на 400 м и более; детские сады и ясли, школы, спальные корпуса и столовые санаториев, домов отдыха и пионерских лагерей, лечебные корпуса больниц, клубы, кинотеатры, здания и сооружения, являющиеся памятниками истории и архитектуры; дымовые трубы предприятий и котельных, водонапорные и силосные башни, вышки различного назначения, высотой более 15 м.

Объекты, которые относятся по применению молниезащиты к I и II категории защищаются от прямых ударов молнии, электростатической и электромагнитной индукции и притяжения высоких потенциалов через наземные и подземные коммуникации. Тип зоны защиты молниеотводов зависит от показателя N: тип А берется при N>1, тип Б – при N≤1.

Объекты III категории молниезащиты защищаются от прямых ударов молнии и занесения высоких потенциалов посредством наземных и подземных металлических коммуникаций. Для строений сложной конфигурации при расчете N величины B и L рассматриваются как ширина и длина наименьшего прямоугольника, в который вписывается строение в плане. Здания и сооружения III категории подлежат молниезащите в местностях с грозовой деятельностью 20 ч и более в год, а тип зоны защиты зависит от степени огнестойкости и показателя N. Например, зона защиты типа Б требуется для зданий и сооружений и степеней огнестойкости – при 0,01 < N ≤ 2, зона защиты типа А – для степеней огнестойкости при N > 2.

Защита от прямых ударов молний и вторичного проявления атмосферного электричества обеспечивается: использованием молниеотводов; применением металлических заземленных сеток на открытых предметах; устройством замкнутых контуров между близко расположенными трубопроводами и другими металлическими предметами, расположенными рядом, а также заземлением металлических коммуникаций перед их введением в строй.

Защита строений и сооружений от прямых ударов молний выполняется отдельно расположенными стержневыми или тросовыми молниеотводами.

Защита от электростатической индукции осуществляется путем заземления металлических корпусов оборудования и аппаратов, установленных в здании, что защищаются, и металлических конструкций. С этой целью используется защитное заземление электроприборов. Защита от электростатической индукции обеспечивают также заземленное металлическое покрытие и сетка для приема молнии на крыше сооружения (здания).

Защита от электромагнитной индукции осуществляется образованием замкнутых контуров путем установления металлических перемычек между трубопроводами и другими металлическими предметами в местах их взаимного сближения на отдаление 10 см и менее через каждые 20-25 м. Электрическое сопротивление каждой перемычки (контакта) не обязан превышать 0,03 Ом.

Шаровая молния появляется в атмосфере вблизи земли в предгрозовую погоду и представляет собой вид огненного тела белого или розового цвета, имеет форму арбуза, дыни, крупной груши. Средние размеры в поперечнике – от 10 до 20 см.

Шаровая молния притягивается к закрытым помещениям, в которые она проникает через окна, двери, фрамуги и др. щели.

Были случаи, когда шаровая молния проникала под одежду людей. Пребывание шаровой молнии в помещении – 3 – 5 сек, сопровождающееся свистящим или шипящим негромким звуком.

Защита от занесения высоких потенциалов по металлическим коммуникациям обеспечивается присоединением их к заземлителям до ввода в сооружение, которое защищается.

Зона защиты молниеотвода – это часть пространства, внутри которого здание или сооружение с определенной степенью надежности защищено от прямых ударов молнии.

Различают два типа зоны защиты. Зона защиты типа А имеет степень надежности 99,5% и выше, то есть вероятность поражения для этой зоны составляет 0,5% и менее. Зона защиты типа Б имеет степень надежности 95% и выше. Здесь вероятность поражения составляет 5% и менее.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 150 м включительно имеет вид кругового конуса. Высота конуса для зоны типа А равна , а для зоны защиты типа Б ( - высота молниеотвода). На уровне земли зона защиты образует круг радиусом для зоны Б .

Основным условием при установке молниеотвода на здание должно быть обеспечение безопасного расстояния по воздуху между тоководом и защищаемым объектом, исключающее возможность электроразряда между ними. Кроме, того для предупреждения заноса высоких потенциалов через грунт должно быть обеспечено безопасное расстояние между заземлителем и металлокоммуникациями, входящими в здание: м,

где - импульсное электросопротивление заземлителя.

Допускаемое импульсное сопротивление растеканию тока заземляющих устройств для молниеотводов составляет: 10 Ом – для I и II категорий молниезащиты; 20 Ом – для III категории молниезащиты; для I, II, III категорий молниезащиты может быть увеличено до 40 Ом в случае размещения заземляющего устройства в грунтах с удельным сопротивлением более 500 Омм.

Для защиты от ударов молнии применяют также и тросовый молниеотвод, у которого в качестве молниеприемника применяется стальной трос, закрепленный по концам на опорах. Допускается использование в качестве молниеприемника металлической кровли здания или молниеприемной сетки (из проволоки диаметром 6 – 8 мм и ячейками 6×6 м), накладываемой на неметаллическую кровлю.