3. Молниеотводы и зоны их защиты

М

Рисунок 1.2 - Схема молниеотвода

олниеотвод - устройство, принимающее на себя удар молнии и отводящее ток молнии в землю. Молниеотвод состоит из опоры ‑ 1, молниеприемника ‑ 2, токоотвода ‑ 3 и заземлителя ‑ 4 (рисунок 1.2). Опорой могут служить как специальная опора, так и само защищаемое здание. Наиболее распространенные типы молниеотводов: стержневой, тросовый и в виде сетки, натянутый над защищаемым объектом или лежащей на кровле. Защитное действие молниеотвода характеризуется зоной защиты, под которой понимается пространство, защищенное с некоторой вероятностью от попадания молнии. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотойh150 м представляет собой круговой конус, вершина которого на высотеh_o<h(рисунок 1.3). На уровне земли зона защиты образует круг радиусомr_o, пребывание людей в этой зоне безопасно. Горизонтальное сечение зоны защиты на высотеh_xпредставляет собой круг радиусомr_x. Обозначение зоны защиты д

Рисунок 1.3 – Зона защиты одиноч-

ного молниеотвода

войных стержневых, одиночных или нескольких тросовых и других молниеотводов аналогичны. Данные по расчету зоны защиты различных молниеприемников приведены в подразделе 1.6.

Построение зоны защиты (рисунок 1.3). На горизонтальной линии ставим т. О, по обе стороны откладываем отрезки равныеr_oи получаем т.Dи т.К; из т.О. на вертикальной линии наносимh иh_о(отрезокOС); соединяем т.Си т.Dи т.К- получаем треугольник - это разрез конуса защиты; на плане получается круг. Конус защиты - это зона безопасности для человека, животных, зданий и т.д. во время грозы.

Защита от вторичных воздействий молния обеспечивается следующими мероприятиями. От электростатической индукции и заноса высокого потенциала - ограничением перенапряжений, наведенных на оборудовании, металлических конструкциях и вводимых коммуникациях, путем их присоединения к заземлителям определенных конструкций; от электромагнитной индукции ‑ ограничением площади замкнутых контуров внутри зданий путем наложения перемычек в местах сближения металлических коммуникаций. Для исключения искрения в местах соединений протяженных металлических коммуникаций обеспечиваются низкие переходные сопротивления ‑ не более 0,03 Ом, например, во фланцевых соединениях трубопроводов этому требованию соответствует затяжка шести болтов на каждый фланец.

4. Конструкции молниеотводов

Опоры стержневых молниеотводов 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.

Опоры отдельно стоящих молниеотводов могут выполняться из стали любой марки, железобетона или дерева.

Стержневые молниеприемники должны быть изготовлены из стали любой марки сечением не менее 100 мм²и длиной не менее 200 мм и защищены от коррозии оцинкованием, лужением или окраской. 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, а при недопустимости огневых работ разрешается выполнение болтовых соединений с переходным сопротивлением не более 0,05 Ом при обязательном ежегодном контроле последнего перед началом грозового сезона.

Токоотводы, соединяющие молниеприемники всех видов с заземлителями, следует выполнять из стали размерами не менее указанных в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Формы и размеры токоотводов и заземлителей

Форма токоотвода и заземлителя	Сечение (диаметр) токоотвода и заземлителя, положенных
	снаружи здания на воздухе	в земле
Круглые токоотводы и перемычки, мм	6	-
Круглые вертикальные электроды, мм	-	10
Круглые горизонтальные*электроды,мм	-	10
Прямоугольные электроды: сечением, мм2 толщиной, мм	48 4	160 4
* Только для выравнивания потенциалов внутри зданий и для прокладки наружных контуров на дне котлована по периметру здания

При установке молниеотводов на защищаемом объекте и невозможности использования в качестве токоотводов металлических конструкций здания токоотводы должны быть проложены к заземлителям по наружным стенам кратчайшими путями. Токоотводы, прокладываемые по наружным стенам зданий, следует располагать не ближе чем 3 м от входов или в местах, не допустимых для прикосновения людей.

Допускается использование любых конструкций железобетонных фундаментов зданий и сооружений (свайных, ленточных и т.д.) в качестве естественных заземлителей молниезащиты при условии обеспечении непрерывности электрической связи по их арматуре.

Допустимые размеры одиночных конструкций заземлителей железобетонных фундаментов, рекомендуемые конструкции и минимально допустимые сечения отдельно стоящих молниеотводов:

• один (и более) железобетонный подножник (рисунок 1.4 а) или одна (и более) железобетонная свая (рисунок 1.4 б);

• одна (и более) заглубленная в землю стойка железобетонной опоры (рисунок 1.4 в);

• железобетонный фундамент произвольной формы с площадью поверхности контакта с землей не менее 10 м²;

• искусственный заземлитель, состоящий из трех и более вертикальных электродов, объединенный горизонтальным электродом (рисунок 1.4 г).

а б в г

Рисунок 1.4 - Конструкции заземлителей отдельно стоящих молниеотводов