На главную
На главную

СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций»

Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций распространяется на все виды зданий, сооружений и промышленные коммуникации независимо от ведомственной принадлежности и формы собственности.
Инструкция предназначена для использования при разработке проектов, строительстве, эксплуатации, а также при реконструкции зданий, сооружений и промышленных коммуникаций.
В случае, когда требования отраслевых нормативных документов являются более жесткими, чем в настоящей Инструкции, при разработке молниезащиты рекомендуется выполнять отраслевые требования. Так же рекомендуется поступать, когда предписания Инструкции нельзя совместить с технологическими особенностями защищаемого объекта. При этом используемые средства и методы молниезащиты выбираются исходя из условия обеспечения требуемой надежности.

Обозначение: СО 153-34.21.122-2003
Название рус.: Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций
Статус: действующий (Письмом Управления по надзору в электроэнергетике Ростехнадзора от 01.12.2004 г. № 10-03-04/182 "О совместном применении РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003" разъясняется: Проектные организации вправе использовать при определении исходных данных и при разработке защитных мероприятий положение любой из упомянутых инструкций или их комбинацию.)
Заменяет собой: РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» Пособие к РД 34.21.122-87 «Пособие к "Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений" »
Дата актуализации текста: 01.01.2009
Дата добавления в базу: 29.04.2009
Дата введения в действие: 30.06.2003
Разработан: ЦПТИ ОРГРЭС
Утвержден: Минэнерго России (30.06.2003)
Опубликован: ЦПТИиТО ОРГРЭС № 2004

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УТВЕРЖДЕНО

Приказом

Министерства энергетики

России

от 30 июня 2003 г. № 280

ИНСТРУКЦИЯ
ПО УСТРОЙСТВУ
МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ
И ПРОМЫШЛЕННЫХ КОММУНИКАЦИЙ

СО 153-34.21.122-2003

Вводится в действие
с 30 июня 2003 г.

Смотри Разъяснение Управления по надзору в электроэнергетике Ростехнадзора о совместном применении"Инструкции по молниезащите зданий и сооружений" (РД 34.21.122-87) и"Инструкции по молниезащите зданий, сооружений и промышленныхкоммуникаций" (СО 153-34.21.122-2003).

1. ВВЕДЕНИЕ

Инструкция по устройствумолниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций (СО 153-34.21.122-2003)(далее - Инструкция) распространяется на все виды зданий, сооружений ипромышленные коммуникации независимо от ведомственной принадлежности и формысобственности.

Инструкция предназначена дляиспользования при разработке проектов, строительстве, эксплуатации, а также приреконструкции зданий, сооружений и промышленных коммуникаций.

В случае, когда требованияотраслевых нормативных документов являются более жесткими, чем в настоящейИнструкции, при разработке молниезащиты рекомендуется выполнять отраслевыетребования. Так же рекомендуется поступать, когда предписания Инструкции нельзясовместить с технологическими особенностями защищаемого объекта. При этомиспользуемые средства и методы молниезащиты выбираются исходя из условияобеспечения требуемой надежности.

При разработке проектовзданий, сооружений и промышленных коммуникаций помимо требований Инструкцииучитываются дополнительные требования к выполнению молниезащиты согласно другихдействующих норм, правил, инструкций, государственных стандартов.

При нормированиимолниезащиты за исходное принято положение, что любое ее устройство не можетпредотвратить развитие молнии.

Применение норматива привыборе молниезащиты существенно снижает риск ущерба от удара молнии.

Тип и размещение устройствмолниезащиты выбираются на стадии проектирования нового объекта, чтобы иметьвозможность максимально использовать проводящие элементы последнего. Этооблегчит разработку и исполнение устройств молниезащиты, совмещенных с самимзданием, позволит улучшить его эстетический вид, повысить эффективностьмолниезащиты, минимизировать ее стоимость и трудозатраты.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Удар молнии в землю - электрический разрядатмосферного происхождения между грозовым облаком и землей, состоящий из одногоили нескольких импульсов тока.

Точка поражения - точка, в которой молниясоприкасается с землей, зданием или устройством молниезащиты. Удар молнии можетиметь несколько точек поражения.

Защищаемый объект - здание или сооружение, ихчасть или пространство, для которых выполнена молниезащита, отвечающаятребованиям настоящего норматива.

Устройство молниезащиты - система, позволяющаязащитить здание или сооружение от воздействий молнии. Она включает в себявнешние и внутренние устройства. В частных случаях молниезащита может содержатьтолько внешние или только внутренние устройства.

Устройства защиты от прямыхударов молнии (молниеотводы) - комплекс, состоящий из молниеприемников,токоотводов и заземлителей.

Устройства защиты от вторичныхвоздействий молнии - устройства, ограничивающие воздействия электрического и магнитногополей молнии.

Устройства для выравниванияпотенциалов - элементыустройств защиты, ограничивающие разность потенциалов, обусловленнуюрастеканием тока молнии.

Молниеприемник - часть молниеотвода,предназначенная для перехвата молний.

Токоотвод (спуск) - часть молниеотвода,предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю.

Заземляющее устройство - совокупность заземлителя изаземляющих проводников.

Заземлитель - проводящая часть илисовокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся вэлектрическом контакте с землей непосредственно или через проводящую среду.

Заземляющий контур - заземляющий проводник в видезамкнутой петли вокруг здания в земле или на ее поверхности.

Сопротивление заземляющегоустройства -отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающего с заземлителяв землю.

Напряжение на заземляющемустройстве -напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкойввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.

Соединенная между собойметаллическая арматура - арматура железобетонных конструкций здания (сооружения), котораяобеспечивает электрическую непрерывность.

Опасное искрение - недопустимый электрическийразряд внутри защищаемого объекта, вызванный ударом молнии.

Безопасное расстояние - минимальное расстояниемежду двумя проводящими элементами вне или внутри защищаемого объекта, прикотором между ними не может произойти опасного искрения.

Устройство защиты отперенапряжений - устройство, предназначенное для ограничения перенапряжений междуэлементами защищаемого объекта (например, разрядник, нелинейный ограничительперенапряжений или иное защитное устройство).

Отдельно стоящий молниеотвод-молниеотвод, молниеприемники и токоотводы которого расположены таким образом,чтобы путь тока молнии не имел контакта с защищаемым объектом.

Молниеотвод, установленныйна защищаемом объекте - молниеотвод, молниеприемники и токоотводы которого расположены такимобразом, что часть тока молнии может растекаться через защищаемый объект илиего заземлитель.

Зона защиты молниеотвода - пространство в окрестностимолниеотвода заданной геометрии, отличающееся тем, что вероятность удара молниив объект, целиком размещенный в его объеме, не превышает заданной величины.

Допустимая вероятностьпрорыва молнии - предельно допустимая вероятность Р удара молнии в объект,защищаемый молниеотводами.

Надежность защиты определяется как 1 - Р.

Промышленные коммуникации - силовые и информационныекабели, проводящие трубопроводы, непроводящие трубопроводы с внутреннейпроводящей средой.

2.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПО УСТРОЙСТВУМОЛНИЕЗАЩИТЫ

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

Непосредственное опасноевоздействие молнии - это пожары, механические повреждения, травмы людей иживотных, а также повреждения электрического и электронного оборудования.Последствиями удара молнии могут быть взрывы и выделение опасных продуктов -радиоактивных и ядовитых химических веществ, а также бактерий и вирусов.

Удары молнии могут бытьособо опасны для информационных систем, систем управления, контроля иэлектроснабжения. Для электронных устройств, установленных в объектах разногоназначения, требуется специальная защита.

Рассматриваемые объектымогут подразделяться на обычные и специальные.

Обычные объекты - жилые и административныестроения, а также здания и сооружения, высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельскогохозяйства.

Специальные объекты:

объекты, представляющиеопасность для непосредственного окружения;

объекты, представляющиеопасность для социальной и физической окружающей среды (объекты, которые припоражении молнией могут вызвать вредные биологические, химические ирадиоактивные выбросы);

прочие объекты, для которыхможет предусматриваться специальная молниезащита, например, строения высотойболее 60 м, игровые площадки, временные сооружения, строящиеся объекты.

В табл. 2.1даны примеры разделения объектов на четыре класса.

Таблица 2.1 - Примеры классификацииобъектов

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.

Обычные объекты

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 для 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 тяжело больных 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

При строительстве и реконструкции для каждого класса объектов требуетсяопределить 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.

Таблица2.2 -Уровни защиты от ПУМ для обычных объектов

Уровень защиты

Надежность защиты от ПУМ

I

0,98

II

0,95

III

0,90

IV

0,80

Для специальных объектов минимально допустимый уровень надежности защиты отПУМ устанавливается в пределах 0,9 - 0,999 в зависимости от степени его общественнойзначимости и тяжести ожидаемых последствий от прямого удара молнии посогласованию с органами государственного контроля.

По желанию заказчика впроект может быть заложен уровень надежности, превышающий предельно допустимый.

2.3. ПАРАМЕТРЫ ТОКОВ МОЛНИИ

Параметры токов молниинеобходимы для расчета механических и термических воздействий, а также длянормирования средств защит от электромагнитных воздействий.

2.3.1. Классификация воздействий токов молнии

Для каждого уровня молниезащитыдолжны быть определены предельно допустимые параметры тока молнии. Данные,приведенные в нормативе, относятся к нисходящим, и восходящим молниям.

Соотношение полярностейразрядов молнии зависит от географического положения местности. В отсутствие местныхданных принимают это соотношение равным 10 % для разрядов с положительнымитоками и 90 % для разрядов с отрицательными токами.

Механические и термическиедействия молнии обусловлены пиковым значением тока (I), полным зарядом Qполн, зарядом в импульсе Qимп и удельной энергией W/R.Наибольшие значения этих параметров наблюдаются при положительных разрядах.

Повреждения, вызванныеиндуцированными перенапряжениями, обусловлены крутизной фронта тока молнии.Крутизна оценивается в пределах 30 %-ного и 90 %-ного уровней от наибольшегозначения тока. Наибольшее значение этого параметра наблюдается в последующихимпульсах отрицательных разрядов.

2.3.2. Параметры токов молнии, предлагаемые длянормирования средств защиты от прямых ударов молнии

Значения расчетныхпараметров для принятых в табл. 2.2 уровней защищенности (при соотношении 10 % к90 % между долями положительных и отрицательных разрядов) приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3 - Соответствиепараметров тока молнии и уровней защиты

Параметр молнии

Уровень защиты

I

II

III, IV

Пиковое значение тока I, кА

200

150

100

Полный заряд Qполн, Кл

300

225

150

Заряд в импульсе Qимп, Кл

100

75

50

Удельная энергия W/R, кДж/Ом

10000

5600

2500

Средняя крутизна di/dt30/90 %, кА/мкс

200

150

100

2.3.3. Плотность ударов молнии в землю

Плотность ударов молнии вземлю, выраженная через число поражений 1 км2 земной поверхности загод, определяется по данным метеорологических наблюдений в месте размещенияобъекта.

Если же плотность ударовмолнии в землю Ng неизвестна, ее можно рассчитать по следующейформуле, 1/(км2×год):

,                                                             (2.1)

где Тd - средняяпродолжительность гроз в часах, определенная по региональным картаминтенсивности грозовой деятельности.

2.3.4. Параметры токов молнии, предлагаемые длянормирования средств защиты от электромагнитных воздействий молнии

Кроме механических и термическихвоздействий ток молнии создает мощные импульсы электромагнитного излучения,которые могут быть причиной повреждения систем, включающих оборудование связи,управления, автоматики, вычислительные и информационные устройства и т.п. Этисложные и дорогостоящие системы используются во многих отраслях производства ибизнеса. Их повреждение в результате удара молнии крайне нежелательно посоображениям безопасности, а также по экономическим соображениям.

Удар молнии может содержатьлибо единственный импульс тока, либо состоять из последовательности импульсов,разделенных промежутками времени, за которые протекает слабый сопровождающийток. Параметры импульса тока первого компонента существенно отличаются отхарактеристик импульсов последующих компонентов. Ниже приводятся данные,характеризующие расчетные параметры импульсов тока первого и последующихимпульсов (табл. 2.4 и 2.5), а также длительного тока(табл. 2.6)в паузах между импульсами для обычных объектов при различных уровнях защиты.

Таблица 2.4 - Параметры первогоимпульса тока молнии

Параметр тока

Уровень защиты

I

II

III, IV

Максимум тока I, кА

200

150

100

Длительность фронта T1, мкс

10

10

10

Время полуспада T2, мкс

350

350

350

Заряд в импульсе Qсум*, Кл

100

75

50

Удельная энергия в импульсе W/R**, МДж/Ом

10

5,6

2,5

* Поскольку значительная часть общего заряда Qсум приходится на первый импульс, полагается, что общий заряд всех коротких импульсов равен приведенной величине.

** Поскольку значительная часть общей удельной энергии W/R приходится на первый импульс, полагается, что общий заряд всех коротких импульсов равен приведенной величине.

Таблица 2.5 - Параметрыпоследующего импульса тока молнии

Параметр тока

Уровень защиты

I

II

III, IV

Максимум тока I, кА

50

37,5

25

Длительность фронта T1, мкс

0,25

0,25

0,25

Время полуспада T2, мкс

100

100

100

Средняя крутизна а, кА/мкс

200

150

100

Таблица 2.6 - Параметрыдлительного тока молнии в промежутке между импульсами

Параметры тока

Уровень защиты

I

II

III, IV

Заряд Qдл*, Кл

200

150

100

Длительность Т, с

0,5

0,5

0,5

* Qдл - заряд, обусловленный длительным протеканием тока в период между двумя импульсами тока молнии.

Средний ток приблизительно равен QL/T.

Формаимпульсов тока определяется следующим выражением

,                                             (2.2)

где I - максимум тока;

t- время;

t1 - постоянная времени дляфронта;

t2 - постоянная времени дляспада;

h - коэффициент,корректирующий значение максимума тока.

Значения параметров,входящих в формулу (2.2), описывающую изменение тока молнии вовремени, приведены в табл. 2.7.

Таблица 2.7 - Значения параметровдля расчета формы импульса тока молнии

Параметр

Первый импульс

Последующий импульс

Уровень защиты

Уровень защиты

I

II

III, IV

I

II

III, IV

I, кА

200

150

100

50

37,5

25

h

0,93

0,93

0,93

0,993

0,993

0,993

t1, мкс

19,0

19,0

19,0

0,454

0,454

0,454

t2, мкс

485

485

485

143

143

143

Длительный импульс может быть принят прямоугольным со средним током I идлительностью T, соответствующими данным табл. 2.6.

3. ЗАЩИТА ОТ ПРЯМЫХ УДАРОВ МОЛНИИ

3.1. КОМПЛЕКС СРЕДСТВ МОЛНИЕЗАЩИТЫ

Комплекс средствмолниезащиты зданий или сооружений включает в себя устройства защиты от прямых ударовмолнии [внешняя молниезащитиая система (МЗС)] и устройства защиты от вторичныхвоздействий молнии (внутренняя МЗС). В частных случаях молниезащита можетсодержать только внешние или только внутренние устройства. В общем случае частьтоков молнии протекает по элементам внутренней молниезащиты.

Внешняя МЗС может бытьизолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы - стержневые илитросовые, а также соседние сооружения, выполняющие функции естественныхмолниеотводов), или может быть установлена на защищаемом сооружении и даже бытьего частью.

Внутренние устройствамолниезащиты предназначены для ограничения электромагнитных воздействий токамолнии и предотвращения искрений внутри защищаемого объекта.

Токи молнии, попадающие вмолниеприемники, отводятся в заземлитель через систему токоотводов (спусков) ирастекаются в земле.

3.2. ВНЕШНЯЯ МОЛНИЕЗАЩИТНАЯ СИСТЕМА

Внешняя МЗС в общем случаесостоит из молниеприемников, токоотводов и заземлителей. В случае специальногоизготовления их материал и сечения должны удовлетворять требованиям табл. 3.1.

Таблица 3.1 - Материал иминимальные сечения элементов внешней МЗС

Уровень защиты

Материал

Сечение, мм2

молниеприемника

токоотвода

заземлителя

I - IV

Сталь

50

50

80

I - IV

Алюминий

70

25

Не применяется

I - IV

Медь

35

16

50

Примечание - Указанные значения могут быть увеличены в зависимости от повышенной коррозии или механических воздействий.

3.2.1. Молниеприемники

3.2.1.1. Общие соображения

Молниеприемники могут бытьспециально установленными, в том числе на объекте, либо их функции выполняютконструктивные элементы защищаемого объекта; в последнем случае они называются естественнымимолниеприемниками.

Молниеприемники могутсостоять из произвольной комбинации следующих элементов: стержней, натянутыхпроводов (тросов), сетчатых проводников (сеток).

3.2.1.2. Естественныемолниеприемники

Следующие конструктивные элементызданий и сооружений могут рассматриваться как естественные молниеприемники:

а) металлические кровлизащищаемых объектов при условии, что:

электрическая непрерывностьмежду разными частями обеспечена на долгий срок;

толщина металла кровлисоставляет не менее величины t, приведенной в табл. 3.2,если необходимо предохранить кровлю от повреждения или прожога;

толщина металла кровлисоставляет не менее 0,5 мм, если ее необязательно защищать от повреждений и нетопасности воспламенения находящихся под кровлей горючих материалов;

кровля не имеетизоляционного покрытия. При этом небольшой слой антикоррозионной краски илислой 0,5 мм асфальтового покрытия, или слой 1 мм пластикового покрытия несчитается изоляцией;

неметаллические покрытияна/или под металлической кровлей не выходят за пределы защищаемого объекта;

б) металлические конструкциикрыши (фермы, соединенная между собой стальная арматура);

в) металлические элементытипа водосточных труб, украшений, ограждений по краю крыши и т.п., если ихсечение не меньше значений, предписанных для обычных молниеприемников;

г) технологическиеметаллические трубы и резервуары, если они выполнены из металла толщиной неменее 2,5 мм и проплавление или прожог этого металла не приведет к опасным илинедопустимым последствиям;

д) металлические трубы ирезервуары, если они выполнены из металла толщиной не менее значения t,приведенногов табл. 3.2,и если повышение температуры с внутренней стороны объекта в точке удара молниине представляет опасности.

Таблица 3.2 - Толщина кровли, трубыили корпуса резервуара, выполняющих функции естественного молниеприемника

Уровень защиты

Материал

Толщина t не менее, мм

I - IV

Железо

4

I - IV

Медь

5

I - IV

Алюминий

7

3.2.2. Токоотводы

3.2.2.1. Общие соображения

В целях снижения вероятностивозникновения опасного искрения токоотводы должны располагаться таким образом,чтобы между точкой поражения и землей:

а) ток растекался понескольким параллельным путям;

б) длина этих путей былаограничена до минимума.

3.2.2.2. Расположение токоотводовв устройствах молниезащиты, изолированных от защищаемого объекта

Если молниеприемник состоит изстержней, установленных на отдельно стоящих опорах (или одной опоре), на каждуюопору должен быть предусмотрен минимум один токоотвод.

Если молниеприемник состоитиз отдельно стоящих горизонтальных проводов (тросов) или из одного провода(троса), на каждый конец троса требуется минимум по одному токоотводу.

Если молниеприемникпредставляет собой сетчатую конструкцию, подвешенную над защищаемым объектом,на каждую ее опору требуется не менее одного токоотвода. Общее количествотокоотводов должно быть не менее двух.

3.2.2.3. Расположение токоотводовпри неизолированных устройствах молниезащиты

Токоотводы располагаются попериметру защищаемого объекта таким образом, чтобы среднее расстояние междуними было не меньше значений, приведенных в табл. 3.3.

Токоотводы соединяютсягоризонтальными поясами вблизи поверхности земли и через каждые 20 м по высотездания.

Таблица 3.3 - Средние расстояниямежду токоотводами в зависимости от уровня защищенности

Уровень защиты

Среднее расстояние, м

I

10

II

15

III

20

IV

25

3.2.2.4. Указания по размещениютокоотводов

Желательно, чтобы токоотводыравномерно располагались по периметру защищаемого объекта. По возможности они прокладываютсявблизи углов зданий.

Не изолированные отзащищаемого объекта токоотводы прокладываются следующим образом:

если стена выполнена изнегорючего материала, токоотводы могут быть закреплены на поверхности стены илипроходить в стене;

если стена выполнена изгорючего материала, токоотводы могут быть закреплены непосредственно наповерхности стены, так чтобы повышение температуры при протекании тока молниине представляло опасности для материала стены;

если стена выполнена изгорючего материала и повышение температуры токоотводов представляет для негоопасность, токоотводы должны располагаться таким образом, чтобы расстояниемежду ними и защищаемым объектом всегда превышало 0,1 м. Металлические скобыдля крепления токоотводов могут быть в контакте со стеной.

Не следует прокладыватьтокоотводы в водосточных трубах. Рекомендуется размещать токоотводы намаксимально возможных расстояниях от дверей и окон.

Токоотводы прокладываются попрямым и вертикальным линиям, так чтобы путь до земли был по возможностикратчайшим. Не рекомендуется прокладка токоотводов в виде петель.

3.2.2.5. Естественные элементы токоотводов

Следующие конструктивныеэлементы зданий могут считаться естественными токоотводами:

а) металлические конструкциипри условии, что:

электрическая непрерывностьмежду разными элементами является долговечной и соответствует требованиям п. 3.2.4.2;

они имеют не меньшие размеры,чем требуются для специально предусмотренных токоотводов;

металлические конструкциимогут иметь изоляционное покрытие;

б) металлический каркасздания или сооружения;

в) соединенная между собойстальная арматура здания или сооружения;

г) части фасада,профилированные элементы и опорные металлические конструкции фасада приусловии, что:

их размеры соответствуютуказаниям, относящимся к токоотводам, а их толщина составляет не менее 0,5 мм;

металлическая арматуражелезобетонных строений считается обеспечивающей электрическую непрерывность,если она удовлетворяет следующим условиям:

- примерно 50 % соединенийвертикальных и горизонтальных стержней выполнены сваркой или имеют жесткуюсвязь (болтовое крепление, вязка проволокой);

- электрическая непрерывностьобеспечена между стальной арматурой различных заранее заготовленных бетонныхблоков и арматурой бетонных блоков, подготовленных на месте.

В прокладке горизонтальныхпоясов нет необходимости, если металлические каркасы здания или стальнаяарматура железобетона используются как токоотводы.

3.2.3. Заземлители

3.2.3.1. Общие соображения

Во всех случаях, заисключением использования отдельно стоящего молниеотвода, заземлительмолниезащиты следует совместить с заземлителями электроустановок и средствсвязи. Если эти заземлители должны быть разделены по каким-либо технологическимсоображениям, их следует объединить в общую систему с помощью системыуравнивания потенциалов.

3.2.3.2. Специальнопрокладываемые заземляющие электроды

Целесообразно использоватьследующие типы заземлителей: один или несколько контуров, вертикальные (илинаклонные) электроды, радиально расходящиеся электроды или заземляющий контур,уложенный на дне котлована, заземляющие сетки.

Сильно заглубленныезаземлители оказываются эффективными, если удельное сопротивление грунтауменьшается с глубиной и на большой глубине оказывается существенно меньше, чемна уровне обычного расположения.

Заземлитель в виде наружногоконтура предпочтительно прокладывать на глубине не менее 0,5 м от поверхностиземли и на расстоянии не менее 1 м от стен. Заземляющие электроды должнырасполагаться на глубине не менее 0,5 м за пределами защищаемого объекта и бытькак можно более равномерно распределенными; при этом надо стремиться свести кминимуму их взаимное экранирование.

Глубина закладки и типзаземляющих электродов выбираются из условия обеспечения минимальной коррозии,а также возможно меньшей сезонной вариации сопротивления заземления врезультате высыхания и промерзания грунта.

3.2.3.3. Естественныезаземляющие электроды

В качестве заземляющихэлектродов может использоваться соединенная между собой арматура железобетонаили иные подземные металлические конструкции, отвечающие требованиям п. 3.2.2.5.Если арматура железобетона используется как заземляющие электроды, повышенныетребования предъявляются к местам ее соединений, чтобы исключить механическоеразрушение бетона. Если используется преднапряженный бетон, следует учестьвозможные последствия протекания тока молнии, который может вызватьнедопустимые механические нагрузки.

3.2.4. Крепление и соединения элементов внешней МЗС

3.2.4.1. Крепление

Молниеприемники и токоотводыжестко закрепляются так, чтобы исключить любой разрыв или ослабление крепления проводниковпод действием электродинамических сил или случайных механическихвоздействий (например, от порыва ветра или падения снежного пласта).

3.2.4.2. Соединения

Количество соединений проводникасводится к минимальному. Соединения выполняются сваркой, пайкой, допускаетсятакже вставка в зажимной наконечник или болтовое крепление.

3.3. ВЫБОР МОЛНИЕОТВОДОВ

3.3.1. Общие соображения

Выбор типа и высотымолниеотводов производится исходя из значений требуемой надежности Рз.Объект считается защищенным, если совокупность всех его молниеотводовобеспечивает надежность защиты не менее Рз.

Во всех случаях системазащиты от прямых ударов молнии выбирается так, чтобы максимально использовалисьестественные молниеотводы, а если обеспечиваемая ими защищенность недостаточна- в комбинации со специально установленными молниеотводами.

В общем случае выбормолниеотводов должен производиться при помощи соответствующих компьютерныхпрограмм, способных вычислять зоны защиты или вероятность прорыва молнии вобъект (группу объектов) любой конфигурации при произвольном расположениипрактически любого числа молниеотводов различных типов.

При прочих равных условияхвысоту молниеотводов можно снизить, если вместо стержневых конструкцийприменять тросовые, особенно при их подвеске по внешнему периметру объекта.

Если защита объектаобеспечивается простейшими молниеотводами (одиночным стержневым, одиночнымтросовым, двойным стержневым, двойным тросовым, замкнутым тросовым), размерымолниеотводов можно определять, пользуясь заданными в настоящем нормативезонами защиты.

В случае проектированиямолниезащиты для обычного объекта, возможно определение зон защиты позащитному углу или методом катящейся сферы согласно стандарту Международнойэлектротехнической комиссии (IЕС 1024) при условии, чторасчетные требования Международной электротехнической комиссии оказываютсяболее жесткими, чем требования настоящей Инструкции.

3.3.2. Типовые зоны защиты стержневых и тросовыхмолниеотводов

3.3.2.1. Зоны защиты одиночного стержневогомолниеотвода

Стандартной зоной защитыодиночного стержневого молниеотвода высотой h является круговой конусвысотой h0 < h, вершина которого совпадаетс вертикальной осью молниеотвода (рис. 3.1). Габариты зоныопределяются двумя параметрами: высотой конуса h0 и радиусом конуса на уровнеземли r0.

Приведенные ниже расчетныеформулы (табл. 3.4) пригодны для молниеотводов высотой до 150м. При более высоких молниеотводах следует пользоваться специальной методикойрасчета.

Таблица 3.4 - Расчет зоны защитыодиночного стержневого молниеотвода

Надежность защиты Pз

Высота молниеотвода h, м

Высота конуса h0, м

Радиус конуса r0, м

0,9

от 0 до 100

0,85h

1,2h

от 100 до 150

0,85h

[1,2 - 10-3(h - 100)]h

0,99

от 0 до 30

0,8h

0,8h

от 30 до 100

0,8h

[0,8 - 1,43×10-3(h - 30)]h

от 100 до 150

[0,8 - 10-3(h - 100)]h

0,7h

0,999

от 0 до 30

0,7h

0,6h

от 30 до 100

[0,7 - 7,14×10-4(h - 30)]h

[0,6 - 1,43×10-3(h - 30)]h

от 100 до 150

[0,65 - 10-3(h - 100)]h

[0,5 - 2×10-3(h - 100)]h

Рисунок 3.1 - Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода

Для зоны защиты требуемойнадежности (рис. 3.1) радиус горизонтального сечения rx на высоте hх определяется по формуле:

.                                                           (3.1)

3.3.2.2. Зоны защиты одиночного тросовогомолниеотвода

Стандартные зоны защитыодиночного тросового молниеотвода высотой h ограничены симметричнымидвускатными поверхностями, образующими в вертикальном сечении равнобедренныйтреугольник с вершиной на высоте h0 < h иоснованием на уровне земли 2r0 (рис. 3.2).

Приведенные ниже расчетныеформулы (табл. 3.5) пригодны для молниеотводов высотой до 150 м.При большей высоте следует пользоваться специальным программным обеспечением.Здесь и далее под h понимается минимальнаявысота троса над уровнем земли (с учетом провеса).

Полуширина rx зоны защиты требуемой надежности (рис. 3.2) навысоте hх от поверхности земли определяетсявыражением:

.                                                           (3.2)

Рисунок 3.2 - Зона защиты одиночного тросового молниеотвода

При необходимости расширитьзащищаемый объем к торцам зоны защиты собственно тросового молниеотвода могутдобавляться зоны защиты несущих опор, которые рассчитываются по формуламодиночных стержневых молниеотводов, представленным в табл. 3.4. Вслучае больших провесов тросов, например, у воздушных линий электропередачи,рекомендуется рассчитывать обеспечиваемую вероятность прорыва молниипрограммными методами, поскольку построение зон защиты по минимальной высотетроса в пролете может привести к неоправданным затратам.

Таблица 3.5 - Расчет зоны защитыодиночного тросового молниеотвода

Надежность защиты Pз

Высота молниеотвода h, м

Высота конуса h0, м

Радиус конуса r0, м

0,9

от 0 до 150

0,87h

1,5h

0,99

от 0 до 30

0,8h

0,95h

от 30 до 100

0,8h

[0,95 - 7,14×10-4(h - 30)]h

от 100 до 150

0,8h

[0,9 - 10-3(h - 100)]h

0,999

от 0 до 30

0,75h

0,7h

от 30 до 100

[0,75 - 4,28×10-4(h - 30)]h

[0,7 - 1,43×10-3(h - 30)]h

от 100 до 150

[0,72 - 10-3(h - 100)]h

[0,6 - 10-3(h - 100)]h

3.3.2.3. Зоны защиты двойногостержневого молниеотвода

Молниеотвод считаетсядвойным, когда расстояние между стержневыми молниеприемниками L непревышает предельной величины Lmах.В противном случае оба молниеотвода рассматриваются как одиночные.

Конфигурация вертикальных игоризонтальных сечений стандартных зон защиты двойного стержневого молниеотвода(высотой h и расстоянием L между молниеотводами)представлена на рис. 3.3. Построение внешних областей зон двойногомолниеотвода (полуконусов с габаритами h0, r0) производится по формуламтаблицы 3.6 для стержневых молниеотводов.

Рисунок 3.3 - Зона защиты двойного стержневого молниеотвода

Размеры внутренних областейопределяются параметрами h0 и hс, первый из которых задаетмаксимальную высоту зоны непосредственно у молниеотводов, а второй -минимальную высоту зоны по середине между молниеотводами. При расстоянии междумолниеотводами L £ Lcграница зоны не имеет провеса (hс = h0). Для расстояний Lс £ L ³ Lmах высота hс определяется по выражению

.                                                          (3.3)

Входящие в него предельныерасстояния Lmах и Lc вычисляются по эмпирическимформулам табл. 3.6, пригодным для молниеотводоввысотой до 150 м. При большей высоте молниеотводов следует пользоватьсяспециальным программным обеспечением.

Размеры горизонтальныхсечений зоны вычисляются по следующим формулам, общим для всех уровнейнадежности защиты:

максимальная полуширина зоныrх в горизонтальном сечении на высоте hх:

;                                                           (3.4)

длина горизонтальногосечения lх на высоте hx ³ hс:

,                                                            (3.5)

причем при hx < hс lх = L/2;

ширина горизонтальногосечения в центре между молниеотводами 2rсх на высоте hx £ hс:

.                                                          (3.6)

Таблица 3.6 - Расчет параметровзоны защиты двойного стержневого молниеотвода

Надежность защиты Pз

Высота молниеотвода h, м

Lmax, м

Lc, м

0,9

от 0 до 30

5,75h

2,5h

от 30 до 100

[5,75 - 3,57×10-3(h - 30)]h

2,5h

от 100 до 150

5,5h

2,5h

0,99

от 0 до 30

4,75h

2,25h

от 30 до 100

[4,75 - 3,57×10-3(h - 30)]h

[2,25 - 0,0107(h - 30)]h

от 100 до 150

4,5h

1,5h

0,999

от 0 до 30

4,25h

2,25h

от 30 до 100

[4,25 - 3,57×10-3(h - 30)]h

[2,25 - 0,0107(h - 30)]h

от 100 до 150

4,0h

1,5h

3.3.2.4. Зоны защитыдвойного тросового молниеотвода

Молниеотвод считаетсядвойным, когда расстояние между тросами L не превышает предельнойвеличины Lmах. В противном случае обамолниеотвода рассматриваются как одиночные.

Конфигурация вертикальных игоризонтальных сечений стандартных зон защиты двойного тросового молниеотвода(высотой h и расстоянием между тросами L)представлена на рис. 3.4. Построение внешних областей зон (двуходноскатных поверхностей с габаритами h0, rо) производится по формулам таблицы 3.5 для одиночных тросовыхмолниеотводов.

Размеры внутренних областейопределяются параметрами h0 и hс, первый из которых задаетмаксимальную высоту зоны непосредственно у тросов, а второй - минимальнуювысоту зоны по середине между тросами. При расстоянии между тросами L £ Lс граница зоны не имеетпровеса (hс = h0). Для расстояний Lс £ L ³ Lmах высота hс определяется по выражению

.                                                          (3.7)

Рисунок 3.4 - Зона защиты двойного тросового молниеотвода

Входящие в него предельныерасстояния Lmах и Lcвычисляются по эмпирическим формулам табл. 3.7, пригодным для тросов свысотой подвеса до 150 м. При большей высоте молниеотводов следует пользоватьсяспециальным программным обеспечением.

Длина горизонтальногосечения зоны защиты на высоте hх определяется по формулам:

, при ;

, при .                                      (3.8)

Для расширения защищаемогообъема на зону двойного тросового молниеотвода может быть наложена зона защитыопор, несущих тросы, которая строится как зона двойного стержневогомолниеотвода, если расстояние L между опорами меньше Lmах, вычисленного по формулам табл. 3.6. Впротивном случае опоры должны рассматриваться как одиночные стержневыемолниеотводы.

Когда тросы непараллельныили разновысоки, либо их высота изменяется по длине пролета, для оценкинадежности их защиты следует воспользоваться специальным программнымобеспечением. Так же рекомендуется поступать при больших провесах тросов впролете, чтобы избежать излишних запасов по надежности защиты.

Таблица 3.7 - Расчет параметровзоны защиты двойного тросового молниеотвода

Надежность защиты Pз

Высота молниеотвода h, м

Lmax, м

Lc, м

0,9

от 0 до 150

6,0h

3,0h

0,99

от 0 до 30

5,0h

2,5h

от 30 до 100

5,0h

[2,5 - 7,14×10-3(h - 30)]h

от 100 до 150

[5,0 - 5×10-3(h - 100)]h

[2,0 - 5,0×10-3(h - 100)]h

0,999

от 0 до 30

4,75h

2,25h

от 30 до 100

[4,75 - 3,57×10-3(h - 30)]h

[2,25 - 3,57×10-3(h - 30)]h

от 100 до 150

[4,5 - 5×10-3(h - 100)]h

[2,0 - 5×10-3(h - 100)]h

3.3.2.5 Зоны защитызамкнутого тросового молниеотвода

Расчетные формулы п. 3.3.2.5могут использоваться для определения высоты подвеса замкнутого тросовогомолниеотвода, предназначенного для защиты с требуемой надежностью объектоввысотой h0 < 30 м, размещенных на прямоугольной площадке площадьюS0 во внутреннем объеме зоны при минимальномгоризонтальном смещении между молниеотводом и объектом, равном D(рис. 3.5).Под высотой подвеса троса подразумевается минимальное расстояние от троса доповерхности земли с учетом возможных провесов в летний сезон.

Рисунок 3.5 - Зона защиты замкнутого тросового молниеотвода

Для расчета hиспользуется выражение:

h = А + В×h0,                                                            (3.9)

в котором константы А и В определяютсяв зависимости от уровня надежности защиты по следующим формулам:

а) надежность защиты Р3= 0,99

;                       (3.10)

;            (3.11)

б) надежность защиты Р3= 0,999

;                     (3.12)

.                    (3.13)

Расчетные соотношениясправедливы, когда D > 5 м. Работа сменьшими горизонтальными смещениями троса не целесообразна из-за высокойвероятности обратных перекрытий молнии с троса на защищаемый объект. Поэкономическим соображениям замкнутые тросовые молниеотводы не рекомендуются,когда требуемая надежность защиты меньше 0,99.

Если высота объектапревышает 30 м, высота замкнутого тросового молниеотвода определяется с помощьюпрограммного обеспечения. Так же следует поступать для замкнутого контурасложной формы.

После выбора высотымолниеотводов по их зонам защиты рекомендуется проверить фактическуювероятность прорыва компьютерными средствами, а в случае большого запаса понадежности провести корректировку, задавая меньшую высоту молниеотводов.

3.3.3. Определение зон защиты по рекомендациям МЭК

Ниже приводятся правилаопределения зон защиты для объектов высотой до 60 м, изложенных в стандарте МЭК(IЕС 1024-1-1). При проектировании может быть выбран любой способ защиты,однако практика показывает целесообразность использования отдельных методов вследующих случаях:

метод защитного углаиспользуется для простых по форме сооружений или для маленьких частей большихсооружений;

метод фиктивной сферы,подходящий для сооружений сложной формы;

применение защитной сеткицелесообразно в общем случае и особенно для защиты поверхностей.

В табл. 3.8 дляуровней защиты I - IV приводятся значения угловпри вершине зоны защиты, радиусы фиктивной сферы, а также предельно допустимыйшаг ячейки сетки.

Таблица 3.8 - Параметры для расчетамолниеприемников по рекомендациям МЭК

Уровень защиты

Радиус фиктивной сферы R, м

Угол a°, при вершине молниеотвода для зданий различной высоты h, м

Шаг ячейки сетки, м

20

30

45

60

I

20

25

*

*

*

5

II

30

35

25

*

*

10

III

45

45

35

25

*

10

IV

60

55

45

35

25

20

* В этих случаях применимы только сетки или фиктивные сферы.

Стержневые молниеприемники, мачты и тросы размещаются так, чтобы всечасти сооружения, находились в зоне защиты, образованной под углом a к вертикали. Защитный угол выбирается потабл. 3.8,причем h является высотой молниеотвода над поверхностью,которая будет защищена.

Метод защитного угла неиспользуется, если h больше, чем радиусфиктивной сферы, определенный в табл. 3.8 для соответствующегоуровня защиты.

Метод фиктивной сферыиспользуется, чтобы определить зону защиты для части или областей сооружения,когда согласно табл. 3.4 исключено определение зоны защиты позащитному углу. Объект считается защищенным, если фиктивная сфера, касаясьповерхности молниеотвода и плоскости, на которой тот установлен, не имеет общихточек с защищаемым объектом.

Сетка защищает поверхность,если выполнены следующие условия:

проводники сетки проходят покраю крыши, крыша выходит за габаритные размеры здания;

проводник сетки проходит поконьку крыши, если наклон крыши превышает 1/10;

боковые поверхностисооружения на уровнях выше, чем радиус фиктивной сферы (см. табл. 3.8),защищены молниеотводами или сеткой;

размеры ячейки сетки небольше приведенных в табл. 3.8;

сетка выполнена такимспособом, что ток молнии имел всегда, по крайней мере, два различных пути кзаземлителю; никакие металлические части не должны выступать за внешние контурысетки.

Проводники сетки должны бытьпроложены, насколько это возможно, кратчайшими путями.

3.3.4. Защита электрических металлических кабельныхлиний передачи магистральной и внутризоновых сетей связи

3.3.4.1. Защита вновь проектируемых кабельных линий

На вновь проектируемых иреконструируемых кабельных линиях магистральной и внутризоновых сетей* связизащитные мероприятия следует предусматривать в обязательном порядке на техучастках, где вероятная плотность повреждений (вероятное число опасных ударовмолнии) превышает допустимую, указанную в табл. 3.9.

* Магистральные сети - сети для передачиинформации на большие расстояния;

внутризоновые сети - сети для передачиинформации между областными и районными центрами.

Таблица 3.9 - Допустимое число опасныхударов молнии на 100 км трассы в год для электрических кабелей связи

Тип кабеля

Допустимое расчетное число опасных ударов молнии на 100 км трассы в год п0

в горных районах и районах со скальным грунтом при удельном сопротивлении выше 500 Ом×м и в районах вечной мерзлоты

в остальных районах

Симметричные одночетверочные и однокоаксиальные

0,2

0,3

Симметричные четырех- и семичетверочные

0,1

0,2

Многопарные коаксиальные

0,1

0,2

Кабели зоновой связи

0,3

0,5

3.3.4.2. Защита новых линий,прокладываемых вблизи уже существующих

Если проектируемая кабельнаялиния прокладывается вблизи существующей кабельной магистрали и известнофактическое число повреждений последней за время эксплуатации сроком не менее10 лет, то при проектировании защиты кабеля от ударов молнии норма надопустимую плотность повреждений должна учитывать отличие фактической ирасчетной повреждаемости существующей кабельной линии.

В этом случае допустимаяплотность n0 повреждений проектируемой кабельной линии находитсяумножением допустимой плотности из табл. 3.9 на отношение расчетной np и фактической пфповреждаемостей существующегокабеля от ударов молнии на 100 км трассы в год:

.

3.3.4.3. Защита существующих кабельных линий

На существующих кабельныхлиниях защитные мероприятия осуществляются на тех участках, где произошлиповреждения от ударов молнии, причем длина защищаемого участка определяетсяусловиями местности (протяженностью возвышенности или участка с повышеннымудельным сопротивлением грунта и т.п.), но принимается не менее 100 м в каждуюсторону от места повреждения. В этих случаях предусматривается прокладкагрозозащитных тросов в земле. Если повреждается кабельная линия, уже имеющаязащиту, то после устранения повреждения производится проверка состояния средствгрозозащиты и только после этого принимается решение об оборудованиидополнительной защиты в виде прокладки тросов или замены существующего кабеляна более стойкий к разрядам молнии. Работы по защите должны осуществлятьсясразу после устранения грозового повреждения.

3.3.5. Защита оптических кабельных линий передачимагистральной и внутризоновых сетей связи

3.3.5.1. Допустимое число опасных ударов молнии воптические линии магистральной и внутризоновых сетей связи

На проектируемых оптическихкабельных линиях передачи магистральной и внутризоновых сетей связи защитныемероприятия от повреждений ударами молнии предусматриваются в обязательномпорядке на тех участках, где вероятное число опасных ударов молнии (вероятнаяплотность повреждений) в кабели превышает допустимое число, указанное в табл. 3.10.

Таблица3.10 -Допустимое число опасных ударов молнии на 100 км трассы в год для оптическихкабелей связи

Назначение кабеля

В горных районах и районах со скальным грунтом при удельном сопротивлении свыше 500 Ом×м и в районах многолетней мерзлоты

В остальных районах

Кабели магистральной сети связи

0,1

0,2

Кабели внутризоновой сети связи

0,3

0,5

3.3.5.2. Рекомендуемые категориимолниестойкости оптических кабельных линий

При проектированииоптических кабельных линий передачи предусматривается использование кабелей,имеющих категорию по молниестойкости не ниже приведенных в табл. 3.11,в зависимости от назначения кабелей и условий прокладки. В этом случае припрокладке кабелей на открытой местности защитные меры могут потребоватьсякрайне редко, только в районах с высоким удельным сопротивлением грунта иповышенной грозовой деятельностью.

Таблица 3.11 - Рекомендуемыекатегории по молниестойкости оптических кабельных линий

Районы

Для магистральной сети связи

Для внутризоновых сетей связи

С удельным сопротивлением грунта до 1000 Ом×м

I - III

I - IV

С удельным сопротивлением грунта свыше 1000 Ом×м

I, II

I - III

С многолетнемерзлым грунтом

I

I, II

3.3.5.3. Защита существующихоптических кабельных линий

На существующих оптических кабельныхлиниях передачи защитные мероприятия осуществляются на тех участках, гдепроизошли повреждения от ударов молнии, причем длина защищаемого участкаопределяется условиями местности (протяженностью возвышенности или участка сповышенным удельным сопротивлением грунта и т.п.), но должна быть не менее 100м в каждую сторону от места повреждения. В этих случаях необходимопредусматривать прокладку защитных проводов.

Работы по оборудованиюзащитных мер должны осуществляться сразу после устранения грозовогоповреждения.

3.3.6. Защита от ударов молнии электрических иоптических кабелей связи, проложенных в населенном пункте

При прокладке кабелей внаселенном пункте, кроме случая пересечения и сближения с ВЛ напряжением 110 кВи выше, защита от ударов молнии не предусматривается.

3.3.7. Защита кабелей, проложенных вдоль опушкилеса, вблизи отдельно стоящих деревьев, опор, мачт

Защита кабелей связи,проложенных вдоль опушки леса, а также вблизи объектов высотой более 6 м(отдельно стоящих деревьев, опор линии связи, линии электропередачи, мачтымолниеотводов и т.п.) предусматривается, если расстояние между кабелем иобъектом (или его подземной частью) менее расстояний, приведенных в табл. 3.12для различных значений удельного сопротивления земли.

Таблица 3.12 - Допустимыерасстояния между кабелем и заземляющим контуром (опорой)

Удельное сопротивление грунта, Ом×м

Наименьшее допустимое расстояние, м

До 100

5

Более 100 до 1000

10

Более 1000

15

4. ЗАЩИТА ОТ ВТОРИЧНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ МОЛНИИ

4.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В разделе 4 изложеныосновные принципы защиты от вторичных воздействий молнии электрических и электронныхсистем с учетом рекомендации МЭК (стандарты МЭК 61312). Эти системыиспользуются во многих отраслях производства, применяющих достаточно сложное идорогостоящее оборудование. Они более чувствительны к воздействию молнии, чемустройства предыдущих поколений, поэтому необходимо применять специальные мерыпо защите их от опасных воздействий молнии.

4.2. ЗОНЫ ЗАЩИТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ МОЛНИИ

Пространство, в которомрасположены электрические и электронные системы, должно быть разделено на зоныразличной степени защиты. Зоны характеризуются существенным изменениемэлектромагнитных параметров на границах. В общем случае, чем выше номер зоны,тем меньше значенияпараметров электромагнитных полей, токов напряжений в пространстве зоны.

Зона 0 - зона, где каждыйобъект подвержен прямому удару молнии, и поэтому через него может протекатьполный ток молнии. В этой области электромагнитное поле имеет максимальноезначение.

Зона 0Е - зона,где объекты не подвержены прямому удару молнии, но электромагнитное поле не ослабленои также имеет максимальное значение.

Зона 1 - зона, где объектыне подвержены прямому удару молнии, и ток во всех проводящих элементах внутризоны меньше, чем в зоне 0Е; в этой зоне электромагнитное поле можетбыть ослаблено экранированием.

Прочие зоны - эти зоныустанавливаются, если требуется дальнейшее уменьшение тока и/или ослаблениеэлектромагнитного поля; требования к параметрам зон определяются в соответствиис требованиями к защите различных зон объекта.

Общие принципы разделениязащищаемого пространства на зоны молниезащиты показаны на рис. 4.1.

Рисунок 4.1 - Зоны защиты от воздействия молнии

На границах зон должныосуществляться меры по экранированию и соединению всех пересекающих границу металлическихэлементов и коммуникаций.

Две пространственноразделенные зоны 1 с помощью экранированного соединения могут образовать общуюзону (рис. 4.2).

Рисунок 4.2 - Объединениедвух зон

4.3. ЭКРАНИРОВАНИЕ

Экранирование являетсяосновным способом уменьшения электромагнитных помех.

Металлическая конструкциястроительного сооружения используется или может быть использована в качествеэкрана. Подобная экранная структура образуется, например, стальной арматуройкрыши, стен, полов здания, а также металлическими деталями крыши, фасадов,стальными каркасами, решетками. Эта экранирующая структура образуетэлектромагнитный экран с отверстиями (за счет окон, дверей, вентиляционныхотверстий, шага сетки в арматуре, щелей в металлическом фасаде, отверстий длялиний электроснабжения и т.п.). Для уменьшения влияния электромагнитных полейвсе металлические элементы объекта электрически объединяются и соединяются ссистемой молниезащиты (рис. 4.3).

Рисунок 4.3 - Пространственный экран из стальной арматуры

Если кабели проходят междусоседними объектами, заземлители последних соединяются для увеличения числапараллельных проводников и уменьшения, благодаря этому, токов в кабелях. Такомутребованию хорошо удовлетворяет система заземления в виде сетки. Для уменьшенияиндуцированных помех можно использовать:

внешнее экранирование;

рациональная прокладкакабельных линий;

экранирование линий питанияи связи.

Все эти мероприятия могутбыть выполнены одновременно.

Если внутри защищаемогопространства имеются экранированные кабели, их экраны соединяются с системоймолниезащиты на обоих концах и на границах зон.

Кабели, идущие от одногообъекта к другому, по всей длине укладываются в металлические трубы, сетчатыекороба или железобетонные короба с сетчатой арматурой. Металлические элементытруб, коробов и экраны кабелей соединяются с указанными общими шинами объектов.Можно не использовать металлические коробы или лотки, если экраны кабелейспособны выдержать предполагаемый ток молнии.

4.4. СОЕДИНЕНИЯ

Соединения металлическихэлементов необходимы для уменьшения разности потенциалов между ними внутризащищаемого объекта. Соединения, находящихся внутри защищаемого пространства ипересекающих границы зон молниезащиты металлических элементов и систем,выполняются на границах зон. Осуществлять соединения следует с помощьюспециальных проводников, или зажимов и, когда это необходимо, с помощьюустройств защиты от перенапряжений.

4.4.1. Соединения на границах зон

Все входящие снаружи вобъект проводники соединяются с системой молниезащиты.

Если внешние проводники,силовые кабели или кабели связи входят в объект в различных точках и поэтомуимеется несколько общих шин, последние присоединяются по кратчайшему пути кзамкнутому контуру заземления или арматуре конструкции и металлической внешнейоблицовке (при ее наличии). Если замкнутого контура заземления нет, указанныеобщие шины присоединяются к отдельным заземляющим электродам и соединяютсявнешним кольцевым проводником, или разорванным кольцом. Если внешние проводникивходят в объект над землей, общие шины присоединяются к горизонтальномукольцевому проводнику внутри или снаружи стен. Этот проводник, в свою очередь,соединяется с нижними проводниками и арматурой.

Проводники и кабели,входящие в объект на уровне земли, рекомендуется соединять с системоймолниезащиты на этом же уровне. Общая шина в точке входа кабелей в здание располагается как можно ближе к заземлителю и арматуре конструкции, скоторыми она соединена.

Кольцевой проводниксоединяется с арматурой или другими экранирующими элементами, такими какметаллическая облицовка, через каждые 5 м. Минимальное поперечное сечениемедных или стальных оцинкованных электродов - 50 мм2.

Общие шины для объектов,имеющих информационные системы, где влияние токов молнии предполагается свестик минимуму, следует изготавливать из металлических пластин с большим числомприсоединений к арматуре или другим экранирующим элементам.

Для контактных соединений иустройств защиты от перенапряжений, расположенных на границах зон 0 и 1,принимаются параметры токов, указанные в табл. 2.3. При наличии нескольких проводников,необходимо учитывать распределение токов по проводникам.

Для проводников и кабелей,входящих в объект на уровне земли, оценивают проводимую ими часть тока молнии.

Сечения соединительныхпроводников определяются согласно табл. 4.1 и 4.2. Таблица 4.1используется, если через проводящий элемент протекает более 25 % тока молнии, атаблица 4.2- если менее 25 %.

Таблица 4.1 - Сечения проводников,через которые протекает большая часть тока линии

Уровень защиты

Материал

Сечение, мм2, не менее

I - IV

Медь

16

I - IV

Алюминий

25

I - IV

Железо

50

Таблица 4.2 - Сечения проводников,через которые протекает незначительная часть тока линии

Уровень защиты

Материал

Сечение, мм2, не менее

I - IV

Медь

6

I - IV

Алюминий

10

I - IV

Железо

16

Устройство защиты от перенапряжений выбирается выдерживающим часть токамолнии, ограничивающим перенапряжения и обрывающим сопровождающие токи послеглавных импульсов.

Максимальное перенапряжение Umах на входе в объект координируется с выдерживаемымнапряжением системы.

Чтобы значение Umах сводилось к минимуму, линии присоединяются к общейшине проводниками минимальной длины.

Все проводящие элементы,такие как кабельные линии, пересекающие границы зон молниезащиты, соединяютсяна этих границах. Соединение осуществляется на общей шине, к которой такжеприсоединяются экранирующие и другие металлические элементы (например, корпусаоборудования).

Для контактных зажимов иустройств подавления перенапряжений параметры тока оцениваются в каждомотдельном случае. Максимальное перенапряжение на каждой границе координируетсяс выдерживаемым напряжением системы. Устройства защиты от перенапряжений награницах различных зон также координируются по энергетическим характеристикам.

4.4.2. Соединения внутри защищаемого объема

Все внутренние проводящиеэлементы значительных размеров, такие как направляющие лифтов, краны,металлические полы, рамы металлических дверей, трубы, кабельные лоткиприсоединяются к ближайшей общей шине или другому общему соединительномуэлементу по кратчайшему пути. Желательны и дополнительные соединения проводящихэлементов.

Поперечные сечениясоединительных проводников указаны в табл. 4.2. Предполагается, что в соединительныхпроводниках проходит только незначительная часть тока молнии.

Все открытые проводящиечасти информационных систем соединяются в единую сеть. В особых случаях такаясеть может не иметь соединения с заземлителем.

Есть два способа присоединенияк заземлителю металлических частей информационных систем, таких как корпуса,оболочки или каркасы.

Первая основная конфигурациясоединений, выполняемых в виде радиальной системы или в виде сетки.

При использовании радиальнойсистемы все ее металлические части изолируются от заземлителя на всемпротяжении кроме единственной точки соединения с ним. Обычно такая системаиспользуется для относительно небольших объектов, где все элементы и кабеливходят в объект в одной точке.

Радиальная система заземленияприсоединяется к общей системе заземления только в одной точке (рис. 4.4). Вэтом случае все линии и кабели между устройствами оборудования должныпрокладываться параллельно образующим звезду проводникам заземления дляуменьшения петли индуктивности. Благодаря заземлению в одной точке токи низкойчастоты, появляющиеся при ударе молнии, не попадают в информационную систему.Кроме того, источники низкочастотных помех внутри информационной системы не создаюттоков в системе заземления. Ввод в защитную зону проводов производитсяисключительно в месте центральной точки системы уравнивания потенциалов.Указанная общая точка является также наилучшим местом присоединения устройствзащиты от перенапряжений.

Рисунок 4.4 - Схема соединения проводов электропитания и связи призвездообразной системе выравнивания потенциалов

При использовании сетки ееметаллические части не изолируются от общей системы заземления (рис. 4.5).Сетка соединяется с общей системой во многих точках. Обычно сетка используетсядля протяженных открытых систем, где оборудование связано большим числомразличных линий и кабелей и где они входят в объект в различных точках. В этомслучае вся система обладает низким сопротивлением на всех частотах. Кроме того,большое число короткозамкнутых контуров сетки ослабляет магнитное поле вблизиинформационной системы. Приборы в защитной зоне соединяются друг с другом пократчайшим расстояниям несколькими проводниками, а также с металлическимичастями защищенной зоны и экраном зоны. При этом максимально используютсяимеющиеся в устройстве металлические части, такие как арматура в полу, стенах ина крыше, металлические решетки, металлическое оборудование неэлектрическогоназначения, такое, как трубы, вентиляционные и кабельные короба.

Рисунок 4.5 - Сетчатое выполнение системы выравнивания потенциалов

Обе конфигурации, радиальнаяи сетка, могут быть объединены в комплексную систему, как показано на рис. 4.6.Обычно, хотя это и необязательно, соединение локальной сети заземления с общейсистемой осуществляется на границе зоны молниезащиты.

Рисунок 4.6 - Комплексноевыполнение системы выравнивания потенциалов

4.5. ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Основная задача заземляющегоустройства молниезащиты - отвести как можно большую часть тока молнии (50 % иболее) в землю. Остальная часть тока растекается по подходящим к зданиюкоммуникациям (оболочкам кабелей, трубам водоснабжения и т.п.). При этом невозникают опасные напряжения на самом заземлителе. Эта задача выполняетсясетчатой системой под зданием и вокруг него. Заземляющие проводники образуютсетчатый контур, объединяющий арматуру бетона внизу фундамента. Это обычныйметод создания электромагнитного экрана внизу здания. Кольцевой проводниквокруг здания и (или) в бетоне на периферии фундамента соединяется с системойзаземления заземляющими проводниками обычно через каждые 5 м. Внешнийзаземлитель проводник может быть соединен с указанными кольцевыми проводниками.

Арматура бетона внизуфундамента соединяется с системой заземления. Арматура должна образовыватьсетку, соединенную с системой заземления обычно через каждые 5 м.

Можно использовать сетку изоцинкованной стали с шириной ячейки обычно 5 м, приваренную или механическиприкрепленную к прутьям арматуры обычно через каждый 1 м. Концы проводниковсетки могут служить заземляющими проводниками для соединительных полос. На рис.4.7и 4.8показаны примеры сетчатого заземляющего устройства.

Связь заземлителя и системысоединений создает систему заземления. Основная задача системы заземления -уменьшать разность потенциалов между любыми точками здания и оборудования. Этазадача решается созданием большого количества параллельных путей для токовмолнии и наведенных токов, образующих сеть с низким сопротивлением в широкомспектре частот. Множественные и параллельные пути имеют различные резонансныечастоты. Множество контуров с частотно-зависимыми сопротивлениями создаютединую сеть с низким сопротивлением для помех рассматриваемого спектра.

1- сеть соединений; 2 - заземлитель

Рисунок 4.7 - Сетчатый заземлитель здания

1- здания; 2 - башня; 3 - оборудование; 4 - кабельный лоток

Рисунок 4.8 - Сетчатый заземлитель производственных сооружений

4.6. УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Устройства защиты отперенапряжений (УЗП) устанавливаются в месте пересечения линией электроснабжения,управления, связи, телекоммуникации границы двух зон экранирования. УЗПкоординируют для достижения приемлемого распределения нагрузки между ними всоответствии с их стойкостью к разрушению, а также для уменьшения вероятностиразрушения защищаемого оборудования под воздействием тока молнии (рис. 4.9).

Рекомендуется входящие вздание линии питания и связи соединять одной шиной и располагать их УЗП какможно ближе одно к другому. Это особенно важно в зданиях из неэкранирующегоматериала (дерева, кирпича и т.п.). УЗП выбираются и устанавливаются так, чтобыток молнии был в основном отведен в систему заземления на границе зон 0 и 1.

Рисунок 4.9 - Пример установки УЗП в здании

Так как энергия тока молниив основном рассеивается на указанной границе, последующие УЗП защищают лишь отоставшейся энергии и воздействия электромагнитного поля в зоне 1. Для наилучшейзащиты от перенапряжений, при установке УЗП используют короткие соединительныепроводники, выводы и кабели.

Исходя из требованийкоординации изоляции в силовых установках и устойчивости к повреждениямзащищаемого оборудования, необходимо выбирать уровень УЗП по напряжению нижемаксимального значения, чтобы воздействие на защищаемое оборудование всегдабыло ниже допустимого напряжения. Если уровень устойчивости к повреждениям неизвестен, следует использовать ориентировочный или полученный в результатеиспытаний уровень. Количество УЗП в защищаемой системе зависит от устойчивостизащищаемого оборудования к повреждениям и характеристик самих УЗП.

4.7. ЗАЩИТА ОБОРУДОВАНИЯ В СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЯХ

Все возрастающееиспользование сложного электронного оборудования в уже существующих зданияхтребует более надежной защиты от молнии и других электромагнитных помех.Принимается во внимание, что в существующих зданиях необходимые меры помолниезащите выбирают с учетом особенностей здания, таких как конструктивныеэлементы, существующее силовое и информационное оборудование.

Необходимость в защитныхмерах и выбор их определяют на основании исходных данных, которые собирают настадии предпроектных изысканий. Примерный перечень таких данных приведен втабл. 4.3- 4.6.

Таблица4.3 -Исходные данные о здании и окружении

Пункт

Характеристика

1

Материал здания - каменная кладка, кирпич, дерево, железобетон, стальной каркас

2

Единое здание, или несколько отдельных блоков с большим количеством соединений

3

Низкое и плоское, или высокое здание (размеры здания)

4

Соединена ли арматура по всему зданию?

5

Соединена ли электрически металлическая облицовка?

6

Размеры окон

7

Имеется ли внешняя система молниезащиты?

8

Тип и качество внешней системы молниезащиты

9

Тип почвы (камень, земля)

10

Заземленные элементы соседних зданий (высота, расстояние до них)

Таблица 4.4 - Исходные данные пооборудованию

Пункт

Характеристика

1

Входящие линии (подземные или воздушные)

2

Антенны или другие внешние устройства

3

Тип системы питания (высоковольтная или низковольтная, подземная или надземная)

4

Прокладка кабелей (число и расположение вертикальных участков, способ прокладки кабелей)

5

Использование металлических кабельных лотков

6

Имеется ли внутри здания электронное оборудование?

7

Есть ли проводники, отходящие к другим зданиям?

Таблица 4.5 - Характеристикиоборудования

Пункт

Характеристика

1

Тип коммуникаций между информационным оборудованием (экранированные, или неэкранированные многожильные кабели, коаксиальные кабели; аналоговые или цифровые, симметричные или несимметричные; оптоволоконные линии)

2

Уровни устойчивости оборудования к повреждениям

Таблица 4.6 - Другие данные,касающиеся выбора концепции защиты

Пункт

Характеристика

1

Соединены ли металлические оконные рамы?

2

Материал крыши (металл, бетон)

3

Конфигурация сети (ТN, ТТ или IT)

4

Расположение электронного оборудования в здании

5

Расположение соединений электронного оборудования с общей системой заземления

На основании анализа риска и данных приведенных выше табл. 4.3 - 4.6принимается решение о необходимости построения или реконструкции системымолниезащиты.

4.7.1. Меры защиты при использовании внешней системымолниезащиты

Основная задача - нахождениеоптимального решения по улучшению внешней системы молниезащиты и по другиммерам.

Усовершенствование внешнейсистемы молниезащиты достигается:

1) включением внешнейметаллической облицовки и крыши здания в систему молниезащиты;

2) использованиемдополнительных проводников, если арматура соединена по всей высоте здания - открыши через стены до заземления здания;

3) уменьшением промежутковмежду металлическими спусками и уменьшением шага ячейки молниеприемника;

4) установкой соединительныхполос (гибких плоских проводников) в местах стыков между соседними, ноструктурно разделенными блоками; расстояние между полосами должно быть вдвоеменьше расстояния между спусками;

5) соединением протяженногопровода с отдельными блоками здания; обычно соединения необходимы на каждомуглу кабельного лотка и соединительные полосы выполняются как можно короче;

6) защитой отдельнымимолниеприемниками, соединенными с общей системой молниезащиты, еслиметаллические части крыши нуждаются в защите от прямого удара молнии;молниеприемник должен находиться на безопасном расстоянии от указанногоэлемента.

4.7.2. Меры защиты при использовании кабелей

Эффективными мерами поснижению перенапряжений являются рациональная прокладка и экранирование кабелей.Эти меры тем важнее, чем меньше экранирует внешняя система молниезащиты.

Больших петель можноизбежать, прокладывая совместно силовые кабели и экранированные кабели связи.Экран соединяется с оборудованием на обоих концах.

Любое дополнительное экранирование,например, прокладка проводов и кабелей в металлических трубах или лотках междуэтажами, снижает полное сопротивление общей системы соединений. Эти мерынаиболее важны для высоких или протяженных зданий, или когда оборудованиедолжно работать особенно надежно.

Предпочтительными местамиустановки УЗП являются границы зон 0/1 и зон 0/1/2 соответственно,расположенные на входе в здание.

Как правило, общая сетьсоединений не используется в рабочем режиме как обратный проводник силовой илиинформационной цепи.

4.7.3. Меры защиты при использовании антенн идругого оборудования

Примерами такогооборудования являются различные внешние устройства, такие как антенны,метеорологические датчики, камеры наружного наблюдения, наружные датчики напромышленных объектах (датчики давления, температуры, скорости потока,положения клапана и т.д.) и любое другое электрическое, электронное ирадиооборудование, установленное снаружи на здании, мачте, или промышленномрезервуаре.

По возможности, молниеотводустанавливается таким образом, чтобы оборудование было защищено от прямогопопадания молнии. Отдельные антенны оставляются абсолютно открытыми потехнологическим соображениям. Некоторые из них имеют встроенную системумолниезащиты и могут без повреждений выдержать попадание молнии. Другие, менеезащищенные типы антенн, могут требовать установки УЗП на питающем кабеле, чтобыпредотвратить попадание тока молнии по кабелю антенны в приемник илипередатчик. При наличии внешней системы молниезащиты крепления антенны присоединяютсяк ней.

Наведение напряжения вкабелях между зданиями можно предотвратить, прокладывая их в соединенныхметаллических лотках, или трубах. Все кабели, идущие к связанному с антеннойоборудованию прокладываются с выводом из трубы в одной точке. Следует обратитьмаксимальное внимание на экранирующие свойства самого объекта и прокладыватькабели в его трубчатых элементах. Если это невозможно, как в случае стехнологическими емкостями, кабели следует прокладываются снаружи, но как можноближе к объекту, максимально используя при этом такие естественные экраны какметаллические лестницы, трубы и др. В мачтах с L-образными угловымиэлементами кабели располагаются внутри утла для максимальной естественнойзащиты. В крайнем случае, рядом с кабелем антенны следует разместитьэквипотенциальный соединительный проводник с минимальным поперечным сечением 6мм2. Все эти меры снижают наведенное напряжение в петле,образованной кабелями и зданием, и, соответственно, уменьшают вероятностьпробоя между ними, т.е. вероятность возникновения дуги внутри оборудованиямежду электросетью и зданием.

4.7.4. Меры защиты силовых кабелей и кабелей связимежду зданиями

Связи между зданиямиподразделяются на два главных типа: силовые кабели с металлической оболочкой,металлические (витая пара, волноводы, коаксиальные и многожильные кабели) иоптоволоконные кабели. Защитные меры зависят от типов кабелей, их количества, атакже от того, соединены ли системы молниезащиты двух зданий.

Полностью изолированныйоптоволоконный кабель (без металлического армирования, фольги для защиты отвлаги или стального внутреннего проводника) может быть применен бездополнительных мер защиты. Использование такого кабеля является наилучшимвариантом, так как обеспечивает полную защиту от электромагнитных воздействий.Однако если кабель содержит протяженный металлический элемент (за исключениемжил дистанционного питания), последний должен быть на входе в зданиеприсоединяется к общей системе соединений, и не должен напрямую входить воптический приемник или передатчик. Если здания расположены близко друг к другуи их системы молниезащиты не соединены, предпочтительнее использоватьоптоволоконный кабель без металлических элементов во избежание больших токов вэтих элементах и их перегрева. Если же имеется соединенный с системоймолниезащиты кабель, то можно использовать оптический кабель с металлическимиэлементами, чтобы отвести часть тока от первого кабеля.

Металлические кабели междузданиями с изолированными системами молниезащиты. При данном соединении системзащиты повреждения весьма вероятны на обоих концах кабеля вследствиепрохождения по нему тока молнии. Поэтому на обоих концах кабеля необходимоустановить УЗП, а также, где возможно, следует соединять системы молниезащитыдвух зданий и прокладывать кабель в соединенных металлических лотках.

Металлические кабели междузданиями с соединенными системами молниезащиты. В зависимости от числакабелей между зданиями, защитные меры могут включать соединение кабельныхлотков при нескольких кабелях (для новых кабелей) или при большом количествекабелей, как в случае с химическим производством, экранирование или применениегибких металлошлангов для многожильных кабелей управления. Подсоединение обоихконцов кабеля к связанным системам молниезащиты часто обеспечивает достаточноеэкранирование, особенно если кабелей много, и ток распределится между ними.

5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОЙДОКУМЕНТАЦИИ, ПОРЯДКУ ПРИЕМКИ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ ИЭКСПЛУАТАЦИИ УСТРОЙСТВ МОЛНИЕЗАЩИТЫ

1. Разработка эксплуатационно-технической документации

Во всех организациях ипредприятиях независимо от форм собственности рекомендуется иметь комплектэксплуатационно-технической документации молниезащиты объектов, для которыхнеобходимо устройство молниезащиты.

Комплект эксплуатационно-техническойдокументации молниезащиты содержит:

- пояснительную записку;

- схемы зон защитымолниеотводов;

- рабочие чертежиконструкций молниеотводов (строительная часть), конструктивных элементов защитыот вторичных проявлений молнии, от заносов высоких потенциалов через наземные иподземные металлические коммуникации, от скользящих искровых каналов и разрядовв грунте;

- приемочную документацию(акты приемки в эксплуатацию устройств молниезащиты вместе с приложениями:актами на скрытые работы и актами испытаний устройств молниезащиты и защиты отвторичных проявлений молнии и заноса высоких потенциалов).

В пояснительной запискеприводятся:

- исходные данные разработкитехнической документации;

- принятые способымолниезащиты объектов;

- расчеты зон защиты,заземлителей, токоотводов и элементов защиты от вторичных проявлений молнии.

В пояснительной запискеуказываются предприятие - разработчик комплекта эксплуатационно-технической документации,основание для его разработки, перечень действующих нормативных документов итехнической документации, которыми руководствовались при работе над проектом,специальные требования к проектируемому устройству.

Исходные данные дляпроектирования молниезащиты включают:

- генеральный план объектовс указанием расположения всех объектов, подлежащих молниезащите, автомобильныхи железных дорог, наземных и подземных коммуникаций (теплотрасс,технологических и сантехнических трубопроводов, электрических кабелей ипроводок любого назначения и т.п.);

- категории молниезащитыкаждого объекта;

- данные о климатическихусловиях в районе размещения защитных данных и сооружений (интенсивностигрозовой деятельности, скоростном напоре ветра, толщине стенки гололеда ит.п.), характеристику грунта с указанием структуры, агрессивности и рода почвы,уровня грунтовых вод;

- удельное электрическоесопротивление грунта (Ом×м) в местах расположенияобъектов.

В разделе "Принятыеспособы молниезащиты объектов" излагаются выбранные способы защиты зданийи сооружений от непосредственного контакта с каналом молнии, вторичныхпроявлений молнии и заносов высоких потенциалов через наземные и подземныеметаллические коммуникации.

Объекты, построенные(проектируемые) по одному и тому же типовому или повторно применяемому проекту,имеющие единые строительные характеристики и геометрические размеры иодинаковое устройство молниезащиты, могут иметь одну общую схему и расчет зонзащиты молниеотводов. Перечень этих защищаемых объектов приводится на схемезоны защиты одного из сооружений.

При проверке надежностизащиты с использованием программного обеспечения, приводятся данныекомпьютерных расчетов в виде сводки проектных вариантов и формируетсязаключение об их эффективности.

При разработке техническойдокументации предлагается максимально использовать типовые конструкциимолниеотводов и заземлителей и типовые рабочие чертежи по молниезащите, приневозможности применения типовых конструкций устройств молниезащиты могутразрабатываться рабочие чертежи отдельных элементов: фундаментов, опор,молниеприемников, токоотводов, заземлителей.

Для уменьшения объематехнической документации и удешевления строительства рекомендуется совмещатьпроекты молниезащиты с рабочими чертежами на общестроительные работы и работыпо монтажу сантехнического и электротехнического оборудования с цельюиспользования для молниезащиты сантехнических коммуникаций и заземлителейэлектротехнических устройств.

2. Порядок приемки устройств молниезащиты вэксплуатацию

Молниезащитные устройстваобъектов, законченных строительством (реконструкцией), принимаются вэксплуатацию рабочей комиссией и передаются в эксплуатацию заказчику до началамонтажа технологического оборудования, завоза и загрузки в здания и сооруженияоборудования и ценного имущества.

Приемка молниезащитныхустройств на действующих объектах осуществляется рабочей комиссией.

Состав рабочей комиссииопределяется заказчиком, в состав рабочей комиссии обычно включаютсяпредставители:

- лица, ответственного заэлектрохозяйство;

- подрядной организации;

- инспекции противопожарнойохраны.

Рабочей комиссиипредъявляются следующие документы:

- утвержденные проектыустройства молниезащиты;

- акты на скрытые работы (поустройству и монтажу заземлителей и токоотводов, недоступных для осмотра);

- акты испытаний устройствмолниезащиты и защиты от вторичных проявлений молнии и заноса высокихпотенциалов через наземные и подземные металлические коммуникации (данные осопротивлении всех заземлителей, результаты осмотра и проверки работ по монтажумолниеприемников, токоотводов, заземлителей, элементов их крепления, надежностиэлектрических соединений между токоведущими элементами и др.).

Рабочая комиссия производитполную проверку и осмотр выполненных строительно-монтажных работ по монтажумолниезащитных устройств.

Приемка молниезащитныхустройств вновь строящихся объектов оформляется актами приемки оборудования дляустройств молниезащиты. Ввод молниезащитных устройств в эксплуатациюоформляется, как правило, актами-допусками соответствующих органовгосударственного контроля и надзора.

После приемки в эксплуатациюустройств молниезащиты составляются паспорта молниезащитных устройств ипаспорта заземлителей устройств молниезащиты, которые хранятся у ответственногоза электрохозяйство.

Акты, утвержденныеруководителем организации, вместе с представленными актами на скрытые работы ипротоколы измерений включаются в паспорт молниезащитных устройств.

3. Эксплуатация устройств молниезащиты

Устройства молниезащитызданий, сооружений и наружных установок объектов эксплуатируются в соответствиис Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и указаниямиданной Инструкции. Задачей эксплуатации устройств молниезащиты объектовявляется поддержание их в состоянии необходимой исправности и надежности.

Для обеспечения постояннойнадежности работы устройств молниезащиты ежегодно перед началом грозовогосезона производится проверка и осмотр всех устройств молниезащиты.

Проверки проводятся также послеустановки системы молниезащиты, после внесения каких-либо изменений в системумолниезащиты, после любых повреждений защищаемого объекта. Каждая проверкапроводится в соответствии с рабочей программой.

Для проведения проверкисостояния МЗУ указывается причина проверки и организуются:

- комиссия по проведениюпроверки МЗУ с указанием функциональных обязанностей членов комиссии пообследованию молниезащиты;

- рабочая группа попроведению необходимых измерений;

- сроки проведения проверки.

Во время осмотра и проверкиустройств молниезащиты рекомендуется:

- проверить визуальнымосмотром (с помощью бинокля) целостность молниеприемников и токоотводов,надежность их соединения и крепления к мачтам;

- выявить элементы устройствмолниезащиты, требующие замены или ремонта вследствие нарушения их механическойпрочности;

- определить степеньразрушения коррозией отдельных элементов устройств молниезащиты, принять мерыпо антикоррозионной защите и усилению элементов, поврежденных коррозией;

- проверить надежность электрическихсоединений между токоведущими частями всех элементов устройств молниезащиты;

- проверить соответствиеустройств молниезащиты назначению объектов и в случае наличия строительных илитехнологических изменений за предшествующий период наметить мероприятия помодернизации и реконструкции молниезащиты в соответствии с требованияминастоящей Инструкции;

- уточнить исполнительнуюсхему устройств молниезащиты и определить пути растекания тока молнии по ееэлементам при разряде молнии методом имитации разряда молнии в молниеприемник спомощью специализированного измерительного комплекса, подключенного междумолниеприемником и удаленным токовым электродом;

- измерить значениесопротивления растеканию импульсного тока методом"амперметра-вольтметра" с помощью специализированного измерительногокомплекса;

- измерить значенияимпульсных перенапряжений в сетях электроснабжения при ударе молнии,распределения потенциалов по металлоконструкциям и системе заземления здания методом имитации удара молнии в молниеприемник с помощьюспециализированного измерительного комплекса;

- измерить значениеэлектромагнитных полей в окрестности расположения устройства молниезащитыметодом имитации удара молнии в молниеприемник с помощью специальных антенн;

- проверить наличие необходимойдокументации на устройства молниезащиты.

Периодическому контролю совскрытием в течение шести лет (для объектов I категории) подвергаются всеискусственные заземлители, токоотводы и места их присоединений, при этомежегодно производится проверка до 20 % их общего количества. Пораженныекоррозией заземлители и токоотводы при уменьшении их площади поперечногосечения более чем на 25 % должны быть заменены новыми.

Внеочередные осмотрыустройств молниезащиты следует производить после стихийных бедствий (ураганныйветер, наводнение, землетрясение, пожар) и гроз чрезвычайной интенсивности.

Внеочередные замерысопротивления заземления устройств молниезащиты следует производить послевыполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на самих защищаемыхобъектах и вблизи них.

Результаты проверокоформляются актами, заносятся в паспорта и журнал учета состояния устройствмолниезащиты.

На основании полученныхданных составляется план ремонта и устранения дефектов устройств молниезащиты,обнаруженных во время осмотров и проверок.

Земляные работы у защищаемыхзданий и сооружений объектов, устройств молниезащиты, а также вблизи нихпроизводятся, как правило, с разрешения эксплуатирующей организации, котораявыделяет ответственных лиц, наблюдающих за сохранностью устройств молниезащиты.

Во время грозы работы наустройствах молниезащиты и вблизи них не производятся.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение. 1

2. Общие положения. 2

2.1. Термины и определения. 2

2.2. Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты.. 3

2.3. Параметры токов молнии. 4

2.3.1. Классификация воздействий токов молнии. 5

2.3.2. Параметры токов молнии, предлагаемые для нормирования средств защиты от прямых ударов молнии. 5

2.3.3. Плотность ударов молнии в землю.. 5

2.3.4. Параметры токов молнии, предлагаемые для нормирования средств защиты от электромагнитных воздействий молнии. 5

3. Защита от прямых ударов молнии. 7

3.1. Комплекс средств молниезащиты.. 7

3.2. Внешняя молниезащитная система. 7

3.2.1. Молниеприемники. 7

3.2.2. Токоотводы.. 8

3.2.3. Заземлители. 10

3.2.4. Крепление и соединения элементов внешней мзс.. 10

3.3. Выбор молниеотводов. 10

3.3.1. Общие соображения. 10

3.3.2. Типовые зоны защиты стержневых и тросовых молниеотводов. 11

3.3.3. Определение зон защиты по рекомендациям мэк.. 17

3.3.4. Защита электрических металлических кабельных линий передачи магистральной и внутризоновых сетей связи. 18

3.3.5. Защита оптических кабельных линий передачи магистральной и внутризоновых сетей связи. 19

3.3.6. Защита от ударов молнии электрических и оптических кабелей связи, проложенных в населенном пункте. 20

3.3.7. Защита кабелей, проложенных вдоль опушки леса, вблизи отдельно стоящих деревьев, опор, мачт. 20

4. Защита от вторичных воздействий молнии. 21

4.1. Общие положения. 21

4.2. Зоны защиты от воздействия молнии. 21

4.3. Экранирование. 22

4.4. Соединения. 23

4.4.1. Соединения на границах зон. 23

4.4.2. Соединения внутри защищаемого объема. 24

4.5. Заземление. 26

4.6. Устройства защиты от перенапряжений. 28

4.7. Защита оборудования в существующих зданиях. 29

4.7.1. меры защиты при использовании внешней системы молниезащиты.. 30

4.7.2. Меры защиты при использовании кабелей. 31

4.7.3. Меры защиты при использовании антенн и другого оборудования. 31

4.7.4. Меры защиты силовых кабелей и кабелей связи между зданиями. 32

5. Рекомендации по эксплуатационно-технической документации, порядку приемки в эксплуатацию и эксплуатации устройств молниезащиты.. 32

 

1 405
Мне нравится
Комментировать Добавить в закладки

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи.

Пожалуйста зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.