Молниезащита грпш: Молниезащита ГРПШ: расчет молниезащиты, устройство молниеотвода

Молниезащита ГРПШ: расчет молниезащиты, устройство молниеотвода

Согласно СП 62.13330.2011, по опасности ударов молнии ГРП, ГРПБ и ШРП следует относить к классу специальных объектов, представляющих опасность для непосредственного окружения при размещении их в населенных пунктах и на территориях газопотребляющих предприятий, или к классу объектов с ограниченной опасностью в остальных случаях. При применении в ГРП и ГРПБ системы автоматизации должна быть создана защита от вторичных проявлений молнии.

Молниезащита ГРП и ГРПБ должна отвечать требованиям, предъявляемым к объектам II категории.

В систему молниезащиты ГРПШ должно входить:
  1. Молниеотвод;
  2. Заземление;
  3. Уравнивание потенциалов;
  4. Защита от статического электричества.

Предлагаем ознакомиться с примерами организации молниезащиты ГРПШ.

Пример расчета молниезащиты ГРПШ

Проектом предусматривается молниезащита ГРП. Молниезащита защищаемого объекта выполнена одиночным стержневым молниеотводом.
Выбор типа и высоты молниеотвода производится исходя из значений требуемой надежности РЗ.

Стандартной зоной защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h является круговой конус высотой h0<h, вершина которого совпадает с вертикальной осью молниеотвода. Габариты зоны определяются двумя параметрами: высотой конуса h0 и радиусом конуса на уровне земли r0.

Согласно СО 153-34.21.122-2003 п. 2.2 объект классифицируется как специальный с ограниченной опасностью. По таблице 3.4 определяется высота молниеотвода h, высота конуса h0 и радиус конуса на уровне земли r0.

Для зоны защиты требуемой надежности радиус горизонтального сечения rХ на высоте hХ определяется по формуле (3.1) rХ=r0(h0-hХ)/h0.

Высота конуса h0 определяется геометрическим построением для РЗ=0,99 и для высоты молниеотвода.

h=0-30 м.
h=h0/0,8=8,0/0,8=10,0 м;
r0=0,8h=0,8х10,0=8,0 м;
rХ=8,0(8,0-4,0)/8,0=4,0 м.

Расчет зоны защиты ГРПШ молниеотводом

Рис.1 Расчет зоны молниезащиты ГРПШ. Вид в профиль

Согласно ПУЭ 7.3.43 пространство у наружных установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, относятся к зонам класса В-1г.
Для обеспечения защиты от статического электричества проектом предусматривается заземляющее  устройство сопротивлением 4 Ом, к которому присоединяется корпус ГРП, технологические трубопроводы. К этому же заземляющему устройству присоединяется молниеприемник грозозащиты.

Рис.2 Расчет зоны молниезащиты ГРПШ. Вид сверху

Примечание:
1. Сварка производится электродом Э-46 ГОСТ9367-75 двусторонним швом.
2. Длина сварного шва не менее 40 мм.
3. Высота сварного шва — 4 мм.

В качестве защитных мероприятий проектом необходимо предусматривать: молниезащиту, заземление, уравнивание потенциалов, защиту от статического электричества. Проектом необходимо выполнить комбинированное заземляющее устройство, состоящее из вертикальных электродов (уголок 40х40х4), соединённых горизонтальным электродом (полоса 4х20).

Сопротивление искусственного заземлителя, объединённого с естественным заземлителем в любое время года не должно превышать 4 Ом. Места сварных соединений стыков заземляющего устройства после сварки покрыть битумным лаком. Место входа токоотвода (полоса 4х20) в грунт гидроизолировать при помощи гидроизоляционных лент с пропиткой их горячим битумом. Токоотвод следует прокладывать на расстоянии от фундамента не менее, чем 10 мм.

Уравнивание потенциалов

Система дополнительного уравнивания потенциалов объединяет, одновременно доступные к прикосновению, открытые токопроводящие части, сторонние проводящие части, а также нулевые защитные проводники всего оборудования, включая штепсельные розетки. Делается система дополнительного уравнивания потенциалов (ДУП) в зонах с опасной окружающей средой.

Рис.3 Схема уравнивания потенциалов в системе молниезащиты ГРПШ

Устройство заземления ГРПШ

  Соединение заземляющих проводников между собой производится сваркой по ГОСТ 5264-80. Длина сварного шва равна двойной ширине при прямоугольном сечении токоотвода. Заземление выполняется присоединением всех металлических нетоковедущих частей оборудования к заземляющему устройству. Защита от вторичных проявлений молнии, статического электричества и с целью уравнивания потенциалов выполняется присоединением, металлического корпуса технологического шкафа к системе уравнивания потенциалов.

В соответствии с «Инструкцией по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО 153-34.21.122-2003) установка должна быть защищена от прямых ударов молнии, вторичных её проявлений и заноса высокого потенциала через наземные и подземные металлические коммуникации. Молниезащита ГРП осуществляется установкой молниеприемников высотой 10м.

Рис.4 Схема заземления в системе молниезащиты ГРПШ

Молниеотвод подключается к комбинированному заземляющему устройству, состоящему из горизонтальных (полоса 4х20) и вертикальных заземлителей (уголок 40х40х4).

Все металлические элементы выше поверхности земли покрыть краской БТ 177 по ГОСТ 5631-79* в два слоя по грунту ГФ 017 по ТУ 6-27-7-89.

Молниеотвод (h=10м) запроектирован из стальных труб по ГОСТ 10704-91. Фундамент под молниеотвод — монолитный железобетонный из бетона кл. В15, W4, F50, рабочая арматура класса А III, конструктивная- класса А I. Сводные конструктивные решения приведены в графической части ниже.

Схема устройства молниезащиты ГРПШ

Рис.5 Общая схема молниезащиты ГРПШ  



Молниеотвод и молниезащита ГРПШ: чертежи, схемы, расчеты, примеры

Подробности

Категория: Проектировщикам

Рассмотрим пример молниезащиты ГРПШ, выполненный в соответствии с действующими нормами и правилами, и прошедший экспертизу.

Согласно СО 153-34.21.122-2003 (РД 34.21.122-87) «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» по классификации зданий и сооружений по устройству молниезащиты ГРПШ относится к объектам защиты от прямых ударов молнии (ПУМ)-II, надежность защиты от ПУМ Рз=0,95.

Согласно правилам безопасности систем газораспределения и газопотребления (Приказ Ростехнадзора от 15.11.2013 № 542), к взрывоопасным зонам относится пространство над обрезом труб, в пределах полушария радиусом 5м, и пространство в пределах 3м по горизонтали и вертикали от запорной арматуры и фланцевых соединений трубопроводов. ГРПШ относится к объектам защиты от прямых ударов молнии (ПУМ)-II, надежность защиты от ПУМ Рз=0,95. Защита от прямых ударов молнии выполняется отдельно стоящим молниеотводом, соединенным с заземлителем, который выполняется из стальных электродов (уголок 63х63х6,0), горизонтальная шина заземления — из полосовой стали 4х40 l=14м. Длина электродов 3м, количество 3 шт, сопротивление заземления не должно превышать 10 Ом.

Защита от прямых ударов молнии выполняется отдельно стоящим молниеотводом, соединенным с заземлителем, который выполняется из стальных электродов (уголок 63х63х6,0), горизонтальная шина заземления — из полосовой стали 4х40 l=14м.Длина электродов 3м, количество 3 шт, сопротивление заземления не должно превышать 10 Ом. Если при замере сопротивление окажется более 10 Ом, необходимо увеличить количество электродов.

Металлическую конструкцию ГРПШ соединить с заземлителем в двух местах сваркой.

Все работы выполнить согласно ПУЭ с соблюдением ПОТ РМ-016-2001 и ПТЭЭП.

 

Расчет зоны защиты молниеотвода

Для ПРГ необходимо устанавливать отдельно стоящий молниеотвод, высота которого должна обеспечить перекрытия места установки газорегуляторной установки.

Расчет зоны защиты молниеотвода производится по формуле:
ho=0,7h; ro=0,6h; rx=ro(ho-hx)/ho, где
h- высота молниеотвода от земли.
ho- высота конуса защищаемой зоны.
ro- радиус действия защиты на уровне земли.

rx- радиус действия молниеотвода на высоте защищаемого сооружения.
hx- высота защищаемого сооружения.

Пример расчета молниеотвода:

Принимаем высоту защищаемой газорегуляторной установки ( hx) равной 4,0 м, rx принимаем равной 1,8 метра.
1,8=0,6(0,7h-4)/0,7 отсюда h=8,71м
ro=0,6h=5,2 м
ho=0,7h=6,1 м

Заземлители молниеприёмника ГРПШ

Заземлители молниеприёмника выполняются из полосы 4×40, прокладываемой на глу-бине 0,5м и вертикальных электродов (круг В16) L=3m

Заземлители котлов (контур заземления технологического оборудования) выполняют-ся из полосы 4х40, прокладываемой на глубине 0,5м и вертикальных электродов (круг В16) L=3м. Основание котлов и газопровод на вводе в котёл соединяются с контуром заземления технологического оборудования токоотводами (круг В16).

Заземлители ГРПШ (контур заземления технологического оборудования) выполняются из полосы 4×40, прокладываемой на глубине 0,5м и вертикальных электродов (круг В16) L=3m. Основание ГРПШ и газопровод на вводе в ГРПШ соединяются с контуром заземле-ния технологического оборудования токоотводами (круг В16).

Зона защиты молниеотвода ГРПШ

Кликните по картинке для увеличения

Чертеж молниеотвода для ГРПШ со спецификацией элементов

Заземление ГРПШ — нормы и требования

Подробности

Категория: Проектировщикам

Заземление ГРПШ — необходимое и обязательное условие при его подключении. Эти меры направлены на защиту человека и электрооборудования от опасного напряжения и тока, на защиту от пожара и взрыва.

ГРПШ в соответствии с РД 34.21.122-87 относится ко II категории по молниезащите (зона Б) и должен быть защищен от прямых ударов молнии, вторичных её проявлений и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации.

Защита от вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала осуществляется путем присоединения металлического корпуса ГРПШ к контуру заземления.

В качестве молниеприёмника должен использоваться отдельно стоящий молниеотвод. Молниеотвод соединяется с заземляющим устройством. Заземляющее устройство состоит из уголка 50х50х5 мм и полосы 50х5 мм и рассчитано на удельное сопротивление грунта 50-100 Ом*м.

Для бытовых ГРПШ (Типа ГРПШ-10, ДРП-1 и т.д.) и ГРПШ с креплением к стене заземление является необходимым, молниеотвод для настенных ГРПШ не ставится, т.к. они попадают в зону действия молнеотведения здания, на котором смонтированы.

Информация дана на основании СП 62.13330.2011. ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ. Актуализированная редакция. СНиП 42-01-2002

 http://www.exform.ru/catalog/GRP/grpb/pgb132nu1.ph

 

ГРП в соответствии с РД 34.21.122-87 относится ко II категории молниезащиты и должен быть защищен от прямых ударов молнии, вторичных её проявлений и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации. Выбирается зона защиты Б в соответствии с пунктом 2 таблицы 1 РД 34.21.122-87 и определенным ниже ожидаемым количеством поражений молнией в год. В соответствии с п. 2.6 РД 34.21.122-87, при наличии на зданиях и сооружениях прямых газоотводных и дыхательных труб для свободного отвода в атмосферу газов, паров и взвесей взрывоопасной концентрации в зону защиты молниеотводов должно входить пространство над обрезом труб, ограниченное полушарием радиусом 5 м. Для газоотводных и дыхательных труб, оборудованных колпаками или «гусаками», в зону защиты молниеотводов должно входить пространство над обрезом труб, ограниченное цилиндром высотой Н и радиусом R для газов легче воздуха при избыточном давлении внутри установки свыше 25,25 кПа H = 5 м, R = 5 м.

Молниезащита от грозовых воздействий

Электрооборудование и молниезащита ГРПШ подлежат выполнению особых требований правил электроустановок. По показателю надежности газораспределительные пункты относятся к категории №3, а объекты сооружений промышленности — по основному производству.

Такие пункты предназначаются для уменьшения снижения давления газа и его поддержания в автоматическом режиме вне зависимости от изменяющегося расхода энергоматериала в пределах номинальных характеристик регулятора давления.

Виды молниезащиты ГРПБ

ГРПБ система имеет разделение на одноступенчатую и двухступенчатую. В первом варианте, входящий газ редуцируется до выходного одним специальным регулятором, а во втором двумя регуляторами с одинаковой производительностью. Опасность для сооружений ГРП в следствии прямого разряда молнии может привести к взрыву и человеческим жертвам.

Молниезащита ГРП. УЗИП

Реализация молниеохраны должна соответствовать положениям, предназначенным для второй категории громозащиты. Исходя из класса взрывоопасных зон для сооружений и наружных техно.установок и коммуникаций нужно выбирать молниеохрану исходя из требований инструкции по организации молниезащиты зданий.

Учитывая не простую сущность устройства молниеохранных устройств и их технических характеристик, иногда бывает сложно подобрать изделие, которое соответствовало бы необходимым показателям. Хорошим решением считается монтаж молниезащиты грп с несколькими ступенями защиты, благодаря чему достигается близость молниеотвода к месту вхождения электроразряда. Первый элемент обеспечивает нужные параметры по току, а второй монтируется к молниезащите ГРП и снабжает остаточным напряжением защиты.

Устройства предохранения от импульсных перенапряжений разделяются на три типа, последний из которых — объединяющий.

1. Элемент монтируется на вводе в сооружение во ВРЩ, таким образом гарантируя защиту от прямого удара молниеразряда в сооружение;
2. Элемент №2 ставится в роли второй ступени защиты и выполняет функцию защиты оборудования и людей от наводок, называемых паразитными, и удаленных молниеударов;
3. Третий выполняет объединение первого и второго вариантов защиты, т.е. он исключает любые электропоражения оборудования предприятия, возникающие как при прямом ударе, так и в случае с паразитными наводками.

Особенности монтажаГрозозащита на объектах различного назначения:

Полезная информацияСтатьи о проектировании, расчетах, монтаже и тестировании систем:

Проектировщикам заземления и молниезащиты

Молниезащита и заземление крупных объектов

Примеры организации систем заземления и молниезащиты на крупных объектах: для производственного предприятия, для объекта нефтяной или газовой промышленности, для телекоммуникационного объекта, для объекта энергетики, для аэропортов и аэродромов. Каждый пример содержит удобную спецификацию для детальной и общей оценки стоимости проекта.
Подробнее на отдельной странице.

 

Молниезащита жилых и общественных зданий

Статья от профессора Э. М. Базеляна, в которой представлены ответы на самые популярные задачи проектировщика. Будучи постоянным участником различных конференций и семинаров, профессор научился смотреть на проблему молниезащиты глазами проектировщиков. Узнайте все тонкости в проектировании молниезащиты и станьте гуру своего дела!
Ссылка на статью.

 

Как же все-таки выбирать молниеотводы?

Будучи самой высокой среди окружающих объектов точкой, молниеотвод принимает на себя удар молнии и передаёт её ток через токоотводы на заземлитель. Казалось бы, все, что остаётся сделать, это установить молниеотвод на крыше дома. Но не все так просто. Отечественные и европейские нормативные документы содержат противоречивые требования по выбору молниеотводов, что вызывает сложности при проектировании и установке системы внешней молниезащиты. Что же делать? Ответ в тематической статье от профессора Э. М. Базеляна!

 

Молниезащита самолётов

Современный авиалайнер встречается с молнией в среднем каждые 2000 – 3000 часов полета. Большой редкостью такую встречу не назовешь, особенно если учесть, что ежедневно в небе нашей Земли находятся тысячи крупногабаритных самолетов. Редкость аварий говорит о том, что современный летательный аппарат достаточно молниестоек и способен выдержать атаку весьма мощной молнии.
Ссылка на полную статью.

 

Рекомендации европейских стандартов по заземлению

Здесь описан опыт польских коллег, которые внимательно проанализировали новейшие нормативные документы по молниезащите. Это поможет российским разработчикам стандартов и проектировщикам избегать ошибочных решений.
Ссылка на полную статью.

 

Примеры решений по заземлению на основе оборудования ZANDZ и GALMAR

Оборудование ZANDZ и GALMAR используется для организации надежного заземления и молниезащиты в любых условиях и на любых объектах: от загородного дома до крупных промышленных построек. Представляем вашему вниманию примеры реализованных решений с использованием нашего оборудования.
Подробнее на отдельной странице.

 

Молниезащита на строительном объекте

Старая русская поговорка говорит, что дитя надо воспитывать, когда оно лежит поперек лавки, если вдоль, то уже поздно. Ситуация с молниезащитой в целом аналогичная. Предписания Инструкции по молниезащите РД 34.21.122-87 требуют начинать беспокоиться, когда стены строящегося здания поднимутся до 20 м. На редкость неосторожное предписание. Начинать надо сразу, как только определено место для фундамента. Первый, но очень важный вопрос – каков грунт на территории стройки?
Подробнее на отдельной странице.

 

Молниеотводы на крыше (молниезащита кровли)

Крышу современного здания уже давно рассматривают как полезную площадь, на которой можно монтировать машины климат-контроля или вентиляции, располагать многочисленные антенные системы, а то и устраивать обширные зоны отдыха с аттракционами и висячими садами. Все это нуждается в молниезащите, а для высотных сооружений особенно.

Подробнее на отдельной странице.

 

Всё о зонах защиты молниеотводов

Серия небольших, связанных между собой статей профессора Э. М. Базеляна, которые должны раскрыть происхождение зон защиты молниеотводов, пояснить их форму и геометрические размеры, честно рассказать об удобстве проектирования молниезащиты по зонам и не менее честно выложить все не

Подробнее на отдельной странице.

Молниезащита и заземление двух ГРПШ: — Чертежи ГРП, ШРП, ГРПБ — Чертежи газоснабжения — Каталог файлов

Молниезащита и заземление двух ГРПШ:
1)Общие данные
2)Расчет зоны защиты молниеотводов
3)Схема зон защиты молниеотвода ГРПШ
4)План расположения молниеприемника и заземлителя у ГРПШ
5)Спецификация оборудования изделий и материалов

 Проект молниезащиты и заземления  УГРШ выполнен на основании:
— технического задания;
— отчета по инженерно-геологическим  изысканиям, выполненным  ******** в 2010г.
 Чертежи  разработаны в соответствии с действующими нормами,  правилами и стандартами.

 Технические решения, принятые в рабочих чертежах, соответствуют требованиям » Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003, РД 34.21.122-87.
 
 Климатические условия в районе размещения УГРШ:
-интенсивность грозовой деятельности — количество гроз от 40 до 60 часов;
-плотность ударов молнии в землю составляет 3,35 (1/км2  год)
-скоростной напор ветра 650 Па;
-район по гололеду  IV (25мм).

 Грунты —  суглинки.

 Коррозионная активность грунтов по отношению к стали  высокая.

 Молниезащита УГРШ выполнена для специальных объектов с минимально допустимым уровнем надежности защиты от прямых ударов молнии (ПУМ) 0,99.

 Защита от прямых ударов молнии выполняется отдельностоящими стержневыми молниеотводами высотой 11м. Установку и конструкцию молниеотвода см. *******-АС.  Молниеотводы в двух местах через токоотводы (диаметр 12мм) соединяются с наружным заземляющим устройством, состоящим из вертикальных электродов (уголок 50х50х5мм длиной 3м) и горизонтального электрода полосы 5х40.

 Для защиты от вторичных проявлений молнии и защиты от заноса высокого потенциала по внешним коммуникациям, металлический корпус УГРШ и газопроводы присоединены к заземляющему устройству круглой сталью диаметром 12мм вторичных проявлений молнии, заноса высоких потенциалов.

 Сопротивление растеканию тока заземляющего устройства не должно превышать 4Ом.  Требуемое сопротивление должно быть обеспечено в любое время года.

 Молниеприемник, молниеотводы, токоотводы для предохранения от коррозии окрасить черной эмалью ПФ-115 ГОСТ 6465-76 за два раза.

 Монтажные работы и ремонт автоматических ворот выполнить в соответствии с требованиями ПУЭ, СО 153-34.21.122-2003, РД 34.21.122-87.

 Составить акт освидетельствования скрытых работ по устройству и монтажу заземлителей и токоотводов недоступных для осмотра.

 Составить акты испытаний устройств молниезащиты и защиты от вторичных проявлений молнии и заноса высоких потенциалов через наземные и подземные металлические коммуникации.

 Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебень и строительный мусор.

 Сварка швов ручная электродуговая, длина шва не менее 75мм.

 Во время грозы работы на устройствах молниезащиты и вблизи них не производить.

 Земляные работы  вблизи устройств молниезащиты производятся, как правило, с разрешения эксплуатирующей организации, которая выделяет ответственных  лиц, наблюдающих за сохранностью устройств молниезащиты.

Формат DWG.

Руководство по молниезащите | EEP

Система молниезащиты

Функция системы молниезащиты заключается в защите конструкций от пожара или механического разрушения, а людей в зданиях от травм или даже смерти. Система молниезащиты состоит из внешней и внутренней системы молниезащиты (представлена ​​на Рисунке 1).

Руководство по молниезащите 2015 от DEHN + SÖHNE

Функции внешней системы молниезащиты:

1. Для перехвата прямых ударов молнии через молниеприемник
2. Для безопасного отвода тока молнии к земле через токоотвод
3. для распределения тока молнии в земле через систему заземления

Рисунок 1 — Компоненты системы молниезащиты

Функция внутренней системы молниезащиты — предотвратить опасное искрение внутри конструкции.

Это достигается установкой уравнивания потенциалов или выдерживанием разделительного расстояния между компонентами системы молниезащиты и другими электропроводящими элементами внутри конструкции.

Уравнивание потенциалов молнии уменьшает разность потенциалов, вызванную токами молнии. Это достигается путем прямого соединения всех изолированных проводящих частей установки с помощью проводов или устройств защиты от перенапряжения (SPD) (Рисунок 2).

Рисунок 2 — Система молниезащиты (LPS)

Четыре класса LPS I, II, III и IV определены с использованием набора строительных правил, включая требования к размерам, которые основаны на соответствующем уровне молниезащиты. Каждый набор содержит требования, зависящие от класса (например, радиус катящейся сферы, размер ячейки) и не зависящие от класса (например, поперечные сечения, материалы).

Чтобы обеспечить постоянную доступность сложных систем информационных технологий даже в случае прямого удара молнии, необходимы дополнительных мер, которые дополняют меры молниезащиты , для защиты электронных систем от скачков напряжения.

Эти комплексные меры описаны в главе 7 (концепция зоны молниезащиты).

Руководство по молниезащите 2015 от DEHN + SÖHNE .

5 важнейших аспектов внешней защиты от воздействия молнии

Анализ грозового риска

Анализ риска молнии принимает во внимание множество факторов. Эта статья прольет свет на один из факторов — защиту конструкций и пять ее наиболее важных аспектов: молниеотводы, электрогеометрическую модель, площади поверхности захвата, токоотводы и, конечно, систему заземления.

5 важнейших аспектов внешней защиты от воздействия молнии

Защита установок и электрического или электронного оборудования здесь не рассматривается, только наиболее важные аспекты внешней защиты конструкций:

В комплекте:

1. Системы защиты (молниеотводы)
   1. Громоотводы одностержневые (стержни Франклина)
   2. Громоотводы с искровым устройством
   3. Громоотводы с сетчатым каркасом
   4. Молниеотводы с заземляющими проводами
2. Электрогеометрическая модель
3. Площадь захвата
4. Токоотводы
5. Система заземления

1.Системы защиты (молниеотводы)

Они предназначены для защиты конструкций от прямых ударов молнии. Улавливая молнию и проводя разрядный ток на землю, они избегают
повреждений, связанных с самим ударом молнии и циркуляцией связанного с ним тока.

Громоотводы делятся на четыре категории:

Громоотводы одностержневые (стержни Франклина)

Вернуться к содержанию ↑

1.1. Одностержневые молниеотводы (стержни Франклина)

Они состоят из одного или нескольких наконечников, в зависимости от размера конструкции и токоотводов.

Они подключаются либо непосредственно к заземляющему электроду установки (фундаменту), либо, в зависимости от типа защиты и национальных методов работы, к специальному заземляющему электроду (заземляющий электрод молниеотвода), который сам соединяется с землей монтаж.

Рисунок 2 — Штанга Франклина

Вернуться к содержанию ↑

1.2. Громоотводы с искровым устройством

Это развитие одинарного стержня. Они оснащены искровым устройством, которое создает электрическое поле на наконечнике, помогая ловить молнию и повышая их эффективность.

На одной конструкции можно установить несколько молниеотводов. Они должны быть соединены между собой, как и их заземляющие электроды.

Рисунок 3 — Громоотводы с искровым устройством

Для зданий высотой более 60 м, которые защищены одностержневыми молниеотводами или молниеотводами с искровыми устройствами, система защиты дополняется металлическим кольцом наверху, чтобы избежать риска боковых ударов молнии .

Рисунок 4 — Другой молниеотвод с искровым устройством наверху

Вернуться к содержанию ↑

1,3. Громоотводы с сетчатым каркасом

Ячеистая клетка состоит из сети проводников, расположенных вокруг здания снаружи так, что весь его объем ограничен . Улавливающие стержни (от 0,3 до 0,5 м высотой) добавляются к этой сети через равные промежутки времени в точках выступа (крыши, водостоки и т. Д.).

Все проводники соединены с системой заземления (фундаментом) посредством токоотводов .

Рисунок 5 — Молниеотводы с сетчатым каркасом завершают сеточную систему для защиты зданий от излучаемых электромагнитных полей, с которыми они должны быть соединены

Вернуться к содержанию ↑

1,4. Громоотводы с заземляющими проводами

Эта система используется над некоторыми зданиями, открытыми складскими площадками, электрическими линиями (воздушным проводом заземления) и т. Д. К ним применяется электрогеометрическая модель сферы.

Рисунок 6 — Передающая башня с заземляющим проводом

Поскольку установка молниеотводов значительно увеличивает риск перенапряжений, необходимо также использовать устройства защиты от перенапряжений.В соответствии со стандартом IEC 60364, устройство защиты от перенапряжения класса I (мин. 12,5 кА — форма волны 10/350) требуется в исходной точке установки.

При необходимости это значение может быть определено с помощью анализа риска (IEC 62305 или аналогичный).

Вернуться к содержанию ↑

2. Электрогеометрическая модель

.

Выбор и размещение устройств улавливания молнии требует особого изучения каждого объекта, цель которого — гарантировать, что освещение предпочтительно будет «падать» в одну из заранее определенных точек (молниеотводы), а не в какую-либо другую часть здания.

Существуют различные методы для этого, в зависимости от типа устройства захвата (молниеотвод) и национальных методов работы (см. IEC 62305).

Один из них, называемый методом «электрогеометрической модели» (или моделью воображаемой сферы) , определяет сферический объем, который теоретически защищен молниеотводом, в соответствии с интенсивностью разрядного тока первой дуги.

Рисунок 7 — Общий принцип электрогеометрической модели

Чем выше этот ток, тем выше вероятность захвата и тем шире защищаемая зона.

Считается, что вершина линии выноски (или предшествующей) представляет центр воображаемой сферы с радиусом D . Эта сфера следует случайному пути следа выноски.

Первый элемент, который войдет в контакт с этой сферой, определит точку, в которой молния поразит : дерево, крышу, землю или молниеотвод, если он есть. За пределами точек касания этой сферы молниеотвод больше не обеспечивает защиту.

Теоретический радиус (D) сферы определяется соотношением: D = 10 × I ^2/3 , где D в метрах, а I в кА.

Таблица 1 — Теоретический радиус (D) сферы и значения тока молнии

D (м)	15	29	46	96	135	215
I (кА)	2	5	10	30	50	100

Для оптимальной защиты с учетом наиболее низких значений тока молнии (уровень защиты I), 20 м (I = 2.8 кА) необходимо учитывать сферу.

Уровни защиты (IEC 62305)

Модель должна быть адаптирована в соответствии с типом защитного устройства (одностержневой молниеотвод, сетчатый каркас, заземляющие провода) и конструкцией, которую необходимо защитить.

Стандарт IEC 62305 определяет объемы защиты в соответствии с четырьмя уровнями защиты на основе вероятности захвата:

Таблица 2 — Объемы защиты по четырем уровням защиты

Уровень	I	II	II	IV
Вероятность поимки (%)	99	97	91	84
мин.ток захвата (кА)	3	5	10	16
Макс. расстояние пробоя (м)	20	30	45	60

Вернуться к содержанию ↑

3. Площадь захвата

Если защищаемый объект состоит из нескольких зданий или выходит за пределы зоны действия одного улавливающего устройства (молниеотвода), должен быть составлен план защиты для данной зоны, сопоставляя различные теоретические площади поверхности захвата.

Всегда сложно достичь полного покрытия участка , когда он состоит из структур разной высоты.

Наложение плана защиты на план территории позволяет увидеть незащищенные участки, , но, прежде всего, он должен способствовать более глубокому рассмотрению с учетом :

1. Вероятность удара молнии путем определения основных точек поражения (башни, дымоходы, антенны, фонарные столбы, мачты и т. Д.))
2. Чувствительность оборудования, размещенного в зданиях (коммуникационное и компьютерное оборудование, ПЛК и т. Д.)
3. Потенциальный риск, связанный с бизнесом или типами хранимых материалов (пожар, взрыв и т. Д.)

Следует также помнить, что многочисленные связи между зданиями (компьютерные сети, удаленный мониторинг, связь, сигнализация и питание) могут создавать помехи в результате воздействия электромагнитного поля молнии или градиента напряжения, генерируемого в земля.

Эти ссылки можно защитить двумя способами:

СПОСОБ №1 — Экранирование или использование клеток Фарадея, которые будут, помимо защиты от этих полей, в первую очередь поддерживать эквипотенциальность линии (соседний заземляющий провод, скручивание, экран проводника и т. Д.)

WAY # 2 — Гальваническая развязка, которая разделяет здания электрически (оптопары, оптоволокно, разделительные трансформаторы и т. Д.).

План защиты должен учитывать здания и сооружения , которые должны быть защищены от прямых ударов молнии , но он также должен учитывать элементы или незастроенные участки, для которых удары молнии могут вызывать разрушительные эффекты.

Рисунок 8 — Пример плана защиты

На этом (воображаемом) участке мы видим, что чувствительные области: производство, хранение, обработка и т. Д. были эффективно защищены молниеотводами или сетчатой ​​клеткой, но что две области не защищены, как они считаются быть с низким уровнем риска: приемная и автостоянка.

Дальнейшее рассмотрение показывает, что фонарные столбы, освещающие автостоянку, могут быть поражены молнией и передавать удар молнии на установку, и что зона приема, в которой находится телефонный коммутатор и антенна оповещения (звуковой сигнал), представляет собой уязвимую зону. и чувствительный.

Насосная станция теоретически защищена силосными молниеотводами, которые намного выше. Ситуация, которая, однако, не должна позволить нам забыть, что в этом случае возможен боковой удар молнии.

Вернуться к содержанию ↑

4. Токоотводы

Они обеспечивают связь между самим молниеотводом (стержнем, клеткой, проводом) и заземляющим электродом. Они подвергаются воздействию сильных токов и поэтому должны иметь соответствующее поперечное сечение (мин.50 мм ² медь), плоский (высокочастотный ток), прочно закрепленный и по кратчайшему пути

Они не должны иметь возвышений или острых углов. Проводники могут быть оснащены счетчиками ударов молнии.

Рекомендуется увеличить количество токоотводов , чтобы уменьшить токи в каждом из них и связанные с ними тепловые, электродинамические и индуктивные эффекты. Токоотводы должны заканчиваться ячеистой эквипотенциальной цепью заземления.

Последствия при установке эффектов, вызванных циркуляцией тока молнии в токоотводах, можно минимизировать с помощью:

• Увеличение количества токоотводов для разделения тока и ограничения вызываемых эффектов.
• Обеспечение того, чтобы токоотводы были соединены с системами заземления на всех этажах здания.
• Создание систем уравнивания потенциалов, включающих в себя все проводящие элементы, в том числе недоступные:
  • трубки жидкости,
  • цепей защиты,
  • арматура в бетоне,
  • металлические рамы и др.
• Избегайте размещения токоотводов рядом с чувствительными зонами или оборудованием (компьютерами, телекоммуникациями и т. Д.)).

Рисунок 9 — Подключение токоотводов к системам заземления в зданиях

В многоэтажных зданиях рекомендуется подключать молниеотводы к заземляющим системам на каждом этаже.

Если этого не сделать, разница напряжений, возникающая между токоотводами и внутренними открытыми проводящими частями, может вызвать искрообразование через стены здания.

Циркуляция ВЧ тока молнии может фактически вызвать значительное повышение напряжения в токоотводе (несколько сотен кВ) из-за увеличения его высокочастотного импеданса .

Вернуться к содержанию ↑

5. Система заземления

Это важный элемент защиты от молнии: все открытые проводящие части, которые сами по себе соединены между собой, должны быть соединены, а система должна быть способна отводить ток молнии, избегая повышения напряжения в самой системе заземления и в окружающей среде. земля.

Хотя оно должно быть достаточно низким (<10 Ом), низкочастотное сопротивление заземляющего электрода менее важно, чем его форма и размер, для разряда высокочастотного тока молнии.

Как правило, каждый токоотвод должен заканчиваться заземляющим электродом, который может состоять из проводников (не менее трех) в схеме «гусиная лапка», заглубленной не менее чем на 0,5 м глубиной , или заземляющих стержней, предпочтительно в треугольной схеме.

Кроме того, IEC 62305 подразумевает, что молниеотводы должны быть соединены с системой заземления с помощью основного эквипотенциального звена.

По возможности всегда рекомендуется увеличивать количество токоотводов и точек соединения (каждый этаж) и, таким образом, увеличивать общий масштаб системы уравнивания потенциалов.В то же время, система заземления, конечно, должна быть способна разряжать токи молнии, чтобы максимально ограничить повышение напряжения системы заземления.

Должна быть только одна система заземления .

Отдельные независимые цепи (силовые, компьютеры, электроника, связь) должны быть запрещены, но это не исключает наличие нескольких заземляющих электродов (электродов), если все они соединены между собой.

Вернуться к содержанию ↑

Источник: Защита от молний Legrand

.

Как работают системы молниезащиты

Системы молниезащиты — это современное развитие инновации, изобретенной Бенджамином Франклином: громоотвод. Сегодня системы молниезащиты используются в тысячах зданий, домов, фабрик, башен и даже на стартовой площадке космического шаттла. В этой статье будет рассмотрено, зачем нужна молниезащита и что системы могут и чего не могут. В этой статье: — Компоненты системы молниезащиты — Системы молниезащиты — Что они делают и чего не делают — Как работает система молниезащиты — Устройства защиты от молний и перенапряжения / ИБП — Мифы о рассеивании / уничтожении молний — Факты о молниезащите Компоненты системы молниезащиты Молниеотводы или молниеотводы — это лишь небольшая часть полной системы молниезащиты.Фактически, стержни могут играть наименее важную роль в установке системы. Система молниезащиты состоит из трех основных компонентов: Стержни или «воздушные терминалы» — Небольшие вертикальные выступы, предназначенные для использования в качестве «вывода» для разряда молнии. Стержни бывают разных форм, размеров и дизайна. Большинство из них увенчаны высокой острой иглой или гладкой полированной сферой. Функциональность различных типов громоотводов и даже необходимость стержней в целом являются предметом многих научных дискуссий. Conductor Cables — Тяжелые кабели (справа), по которым ток молнии проходит от стержней к земле. Кабели проложены по верху и по краям крыш, затем по одному или нескольким углам здания к заземляющему стержню (ам). Стержни заземления — Длинные, толстые и тяжелые стержни, закопанные глубоко в землю вокруг защищенной конструкции. К этим стержням подключаются токопроводящие кабели, образуя безопасный путь для разряда молнии вокруг конструкции. Токопроводящие кабели и заземляющие стержни являются наиболее важными компонентами системы молниезащиты, решая главную задачу безопасного отвода тока молнии через конструкцию. Сами по себе «громоотводы», то есть заостренные вертикально расположенные выводы по краям крыш, не играют большой роли в функциональности системы. Полная защита при хорошем покрытии кабеля и хорошем заземлении все равно будет достаточно работать без молниеприемников. Системы молниезащиты — что они делают и чего не делают Единственная цель системы защиты от молний — обеспечить безопасность здания и его жителей, если молния попадает прямо в него. — задача, решаемая путем обеспечения хорошего и безопасного пути к земле, по которому молния будет следовать. Вопреки мифам, системы молниезащиты: Не притягивать молнии Не и не могут рассеивать или предотвращать молнию, «высасывая» шторм из своего заряда Большинство не предлагают защиту от перенапряжения для чувствительной электроники Do обеспечивает противопожарную защиту и защиту от повреждений конструкций, предотвращая прохождение горячих взрывных каналов молний через строительные материалы. Создание этого веб-сайта стало возможным благодаря поддержке CIS Internet . Как работает система молниезащиты Незащищенная конструкция [перезапуск анимации] Без обозначенного пути для достижения земли при ударе молнии вместо этого можно использовать любой проводник, доступный внутри дома или здания. Это может быть телефон, кабель или электрические линии, водопроводные или газовые трубы или (в случае здания со стальным каркасом) сама конструкция. Молния обычно будет следовать по одному или нескольким из этих путей к земле, иногда прыгая по воздуху через боковую вспышку , чтобы достичь более заземленного проводника (см. Анимацию выше).В результате молния представляет несколько опасностей для любого дома или здания: Пожар — Пожар может начаться в любом месте, где открытый канал молнии соприкасается, проникает или приближается к горючим материалам (дереву, бумаге, газовым трубам и т. Д.) В здании, включая конструкционные пиломатериалы или изоляцию внутри стен и крыш. Когда молния следует за электропроводкой, она часто перегревает или даже испаряет провода, создавая опасность пожара в любом месте затронутых цепей. Боковые вспышки — Боковые вспышки могут прыгать через комнаты и травмировать любого, кто окажется на пути.Они также могут воспламенить такие материалы, как канистра с бензином в гараже. Повреждение строительных материалов — Взрывная ударная волна, создаваемая разрядом молнии, может взорвать участки стен, разбить бетон и штукатурку осколками и разбить близлежащее стекло. Повреждение бытовой техники — Телевизоры, видеомагнитофоны, микроволновые печи, телефоны, стиральные машины, лампы и почти все, что подключено к поврежденной цепи, могут быть повреждены и не подлежат ремонту. Электронные устройства и компьютеры особенно уязвимы. Добавление системы защиты не предотвращает удара, но обеспечивает лучший и безопасный путь к земле. Воздухозаборники, кабели и заземляющие стержни работают вместе, чтобы отвести огромные токи от конструкции, предотвращая возгорание и большинство повреждений оборудования: Защищенная структура [перезапустить анимацию] Устройства защиты от молний и перенапряжения / ИБП Устройства защиты от перенапряжения и ИБП не подходят для защиты от молний.Эти устройства обеспечивают некоторую степень защиты от скачков напряжения в результате ежедневных скачков напряжения и удаленных ударов молнии. Но когда молния ударяет в конструкцию прямо или очень близко к ней, независимо от системы молниезащиты, все ставки не принимаются. Обычный сетевой фильтр просто не может повлиять на резкий, катастрофический всплеск тока от очень близкого или прямого удара молнии. Постоянный ток молнии слишком велик, чтобы его можно было защитить с помощью небольшого электронного устройства внутри удлинителя или даже здоровенного ИБП.Если ваш ИБП или устройство защиты от перенапряжения мешают прохождению молнии, вся или часть молнии просто вспыхнет над устройством или через него — независимо от количества задействованных конденсаторов и аккумуляторных батарей. Даже «разъединения» или устройства, которые физически отключают питание устройства путем активации набора контактов, не гарантируют защиты. Небольшой воздушный зазор не остановит молнию, которая уже прыгнула на несколько миль в воздух. Он не будет дважды думать, чтобы прыгнуть еще на несколько дюймов или даже на несколько футов, особенно если «путь наименьшего сопротивления» к земле проходит через контакты выключателя. Более того, даже не полноценная система молниезащиты со стержнями, кабелями и заземлением не гарантирует от повреждения электроники и компьютеров. Чтобы любая система обеспечивала 100% защиту, она должна отводить почти 100% тока молнии от прямого удара, что практически невозможно: закон Ома гласит, что для набора сопротивлений, соединенных параллельно, ток будет распределяться. по ВСЕМ сопротивлениям на уровнях, обратно пропорциональных различным значениям сопротивления.Дом или здание — это не что иное, как набор резисторов, соединенных параллельно — электропроводка, водопровод, телефонные линии, стальной каркас и т. Д. будет использовать боковых вспышек через воздушные зазоры для их эффективного соединения). При прямом ударе молнии ток не будет следовать только по одному пути — он будет распространяться по всем путям до земли в зависимости от сопротивления каждого пути. Ток молнии часто достигает максимума в 100 000 и более ампер. Имея это в виду, подумайте, установлена ​​ли у вас система молниезащиты, и в ваш дом напрямую попадает молния. Если система защиты забирает даже 99,9% тока, то ваша электропроводка может забрать оставшиеся 0,1%. 0,1% от 100 000 ампер — это скачок тока в 100 ампер через ваши линии, которого может быть достаточно, чтобы вывести ваш компьютер из строя. Нередко «боковые вспышки» возникают внутри дома или здания, когда вся или часть молнии прыгает через всю комнату, достигая земли, например, от системы электропроводки к хорошо заземленным водопроводным трубам.Если ваш компьютер мешает, пришло время купить новый, даже если у вас установлена ​​самая дорогая система защиты. Гарантии на упаковке ИБП / устройств защиты от перенапряжения несколько вводят в заблуждение, когда речь идет о молниезащите, подразумевая, что устройства могут предотвратить любые последствия удара. В некоторых случаях они будут — если они не находятся на прямой линии огня или рядом с ней. Но на самом деле ничто не может гарантировать абсолютную защиту от прямого или очень близкого удара. Все это не означает, что вам не следует использовать сетевой фильтр, ИБП, выключатель или полноценную систему громоотвода. Любое устройство обеспечит или степень защиты от каждодневных скачков напряжения в линии электропередач и удаленных ударов молнии. Но когда молния попадает рядом или прямо, все ставки отменяются. Лучший и самый дешевый способ защитить вашу стереосистему, телевизор, компьютер или любое электронное устройство — это отключить от всех источников питания, телефона, кабеля (модема) и антенны во время грозы. Некоторые могут возразить, что риск прямого удара по любому конкретному дому слишком низок, чтобы оправдать отключение всего от сети во время каждого шторма, который проходит над головой. В этом есть доля правды. В таком случае разумно убедиться, что страховка вашего домовладельца или арендатора покрывает ущерб от молнии, а все ваши устройства инвентаризированы и покрываются полисом. В конце концов, застрахованную дорогую электронику можно заменить. Однако считайте незаменимыми такие, как данные, сохраненные на вашем компьютере (фотографии, видео, рабочие файлы и т. Д.).Вы можете снизить этот риск, выполняя частое резервное копирование вне офиса и / или сохраняя данные на внешнем жестком диске, который вы можете отключить при необходимости. Мифы о рассеивании / устранении молнии Продукты, называемые устройствами для устранения молний или устройств для рассеивания молний, ​​возникли в результате двух мифов: во-первых, заряд грозы может истощить или иным образом повлиять на объекты на земле, а во-вторых, начинаются разряды молний между облаками и землей. с земли.Эти продукты, которые продаются до сих пор, утверждают, что способны предотвратить прямой удар молнии в любой объект, на котором они установлены. Внешний вид устройств сильно различается, но обычно они имеют металлический каркас с сотнями заостренных щетинок, игл или тонких стержней. Конструкция оправы варьируется от гребенчатой ​​до зонтичной. Утверждается, что устройства предотвращают или уменьшают прямые удары молнии по объектам, на которых они установлены, используя коронный разряд для выполнения одного или нескольких из следующих действий: 1.) для истощения его заряда до того, как может произойти молния, 2) для создания локализованного «пространственного заряда» над защищаемой зоной, который отводит удары молнии, или 3) для затруднения инициирования восходящих лидеров от объекта, тем самым снижение шансов на прямую ступенчатую связь лидер-земля-лидер. Как мы обсуждали в нашей статье о рассеянии грозового заряда, проблема с этими устройствами заключается в том, что, хотя они и создают коронный разряд, скорость утечки заряда совершенно незначительна по сравнению со скоростью генерации заряда на высоте 10 миль. , Над головой гроза диаметром от 15 до 25 миль! Никакой искусственный коронный разряд в таком небольшом масштабе не имеет ни малейшего шанса истощить заряд быстрее, чем его производит гигантское грозовое облако.И хотя мелкомасштабная корона действительно помогает предотвратить возникновение лабораторных искр (например, от генераторов Ван де Граафа), это не может быть экстраполировано для применения к полноразмерным разрядам молнии, которые в несколько тысяч раз больше, чем искусственные аналоги ( нашу статью о сравнении искусственного и естественного освещения). Коронный разряд от небольших «диссипаторов» незначителен для полноразмерной грозы и никак не повлияет на возникновение или поведение молнии в непосредственной близости от нее. Удары молнии между облаками и землей возникают высоко во время грозы, на много миль над поверхностью, wh

.

Решения по молниезащите и безопасности | О

О молниезащите

Прямой удар молнии может быть огромным убытком и стоит миллионы долларов. Чаще всего эти удары происходят в доме или поблизости от него, вызывая хаос в электрической системе, бытовой технике и электронике дома. К счастью, есть способы защитить вашу собственность, семью и себя от удара молнии.
Урон от молнии
Фактов
— Молния может ударить даже в сухую погоду.
— Молния может нанести ущерб участкам на расстоянии до 10 миль от места выпадения дождя.
— Область вокруг места удара молнии в пять раз горячее солнца.
— Удар молнии может передавать до 100 миллионов вольт электричества
— Только в Соединенных Штатах насчитывается около 25 миллионов вспышек молнии
— Флорида и другие штаты побережья Мексиканского залива испытывают наибольшее количество ударов молнии
Предотвращение
Самое безопасное место для Удар молнии — это ваш офис или дом. Тем не менее, необходимо принять некоторые меры предосторожности, чтобы предотвратить повреждение от молнии. Постарайтесь держаться подальше от всего, что проводит электричество, например:
— Электрические и электронные приборы
— Металлические каркасы и поверхности
— Все, что подключено к водопроводной системе
— Не нужно прикасаться даже к водонагревателям, духовкам, топкам и каминам.
Однако принять такие меры предосторожности может быть сложно. Самый простой способ — установить систему молниезащиты.
Invest
Инвестирование в правильную систему молниезащиты — лучший способ защитить всех от поражения молнией. Эти системы создают путь для заземления молний. Без обозначенного пути; электрические провода, металлические водопроводные трубы и даже металлические трубопроводы газовой системы становятся потенциальными путями, вызывая повреждение каждого подключенного устройства. Специально разработанная для дома система может безопасно направить удар по земле, не нанося вреда никому и ничему.
Их имя является синонимом защиты международного стандарта и отсутствия гарантии защиты от забастовки.
Lightning Eliminators — компания номер один в мире по защите от молний, ​​предлагающая технологии передачи заряда, заземление и защиту от импульсных перенапряжений.

.