Глава 9. Молния и молниезащита. — естественные элементы системы, например, водостоки;

Глава 9. МОЛНИЯ И МОЛНИЕЗАШИТА

— естественные элементы системы, например, водостоки;

— шины системы молниезашиты:
- контрольные точки;

— соединения

Рис. 9.50. Типичные конфигурации внешней части системы молниезащиты

Провод, шина, металлический ВСДОСТОК и Т.П.

Провод пол коньком

—♦ ■ — — скрытые проводники;

• — вертикальные неизолированные молниеприемники: О — спуски

Рис. 9.91. Скрытая система защиты с дополни тсльными вертикальными молниеприемниками

принимается высота человека с поднятой рукой 2, 5 м, а безопасное расстояние s определяется по падению напряжения на участке / спуска в консольной части здания, с учетом того, что по спуску протекает

часть тока молнии, обратно пропорцио­нальная количеству спусков.

На рис. 9.53—9.55 показаны типичные примеры защиты оборудования, находяще­гося в защитных зонах. Иногда используете!

9.6. Рекомендации Международной электротехнической комиссии

молниеприемник в виде шляпки (рис. 9.56). Использование в качестве молниеприемника патрубка, выходящего из крыши здания, показано на рис. 9.57. В этом случае патру-

Рис. 9.52. Молниезащита в консольной части зда-ния:

i — безопасное изоляционное расстояние; / — рас­четная длина спуска

бок может быть соединен с горизонтальным молниеприемником. Обязательным является его соединение с системой выравнивания потенциалов.

Неотъемлемой частью системы молние-защиты является заземлитель. Он обычно представляет собой комбинацию параллель­но объединенных заземлителей зданий, соо­ружений. Объединение реализуется, как правило, сетками, проложенными на терри­тории предприятия. На электроэнергетиче­ских предприятиях сопротивление заземли-теля нормируется. Для подстанций, распре­делительных устройств сопротивление заземлителя не должно превышать 0, 5 Ом. Если расчетное сопротивление сеточного заземлителя с учетом естественных элемен­тов превышает указанное значение, то сеточный заземлитель дополняется верти­кальными стержнями. Существуют доста­точно полные рекомендации по расчетам заземлителя, измерениям его сопротивле­ния, диагностике и обслуживанию. Некото-

Рнс. 9.53. Зашита -мектротехннческого оборудования, установлен нош на крыше и присоединенною к мол-н не приемнику, от прямых ударов молнии:

/ — молниеприемник; 2 — кожух из изоляционного материала; 3 — соединительный проводник; 4 — гори­зонтальный молниеприемник; 5 — электротехническое оборудование; 6 — клсммник для присоединяй* про­вела электропитания; 7 — точка соединения проводящих элементов здании; d — расстояние между изоляци­онным кожухом и молниеприемником; ж изоляционное расстояние

Глава 9. МОЛНИЯ И МОЛНИЕЗАЩИТА

Рис. 9.54. Стержневой молниеприемник для защи-ты металлической крыши, устанавливаемый ря­дом с электротехническим оборудованием, не при­соединенным к чо.1ниеприемнику:

1 — защитный конус; 2 — крепление металлических элементов крыши; 3 — горизонтальный молниепри-емник; 4 — силовая электропроводка в экране; 5 — электротехническое оборудование; s - изоляционное расстояние; а — защитный утл

Рис. 9.55. Зашита антенн и другого внешнего обо­рудования:

I — стержневой молниеотвод; 2 — стальная мачта антенны; 3 — защитный барьер; 4 — соединения арматуры железобетонных конструкций; 5 — защит­ное устройство на линии, идущей из зоны 0_в; 6 — линии (внутри мачты), идущие из шины I не тре­бующие защитных устройств; R — радиус катящей­ся сферы

Рис. 9.56. Молинеприемник в ви, 1е шляпки на кры­шах автомобильных парковок:

I — шляпка молниеприемника; 2 стальные про­водники для присоединений к арматуре; 3 — сталь­ная арматура

рые из них содержатся в ПУЭ [16], различ­ных руководящих документах и инструкци­ях, таких как [17, 18].

На рис. 9.58 и 9.59 показаны примеры выполнения присоединении к простейшим

Рис. 9.57. Присоединение естественных молние-приемннков-патрубков к системе молниезащиты к системе выравнивания потенциалов (в данном случае к арматуре железобетонного зда­ния):

/ — крепление молниеприемника; 2 — металличе­ская труба; 3 — гориризонтальный молниеприечник; 4 — стальная арматура железобетона

вертикальным стержневым заземлителям. рекомендованные МЭК [21]. В заземлите-ле, показанном на рис. 9.58, вертикальный электрод, забиваемый в грунт, состоит из коротких стержней, имеющих хороший

9.6. Рекомендации Международной электротехнической комиссии

Рис. 9.58. Пример заземляющего уст­ройства с вертикальным электродом и удоляемой при необходимости верхней частью:

1 — удаляемая (при необходимости) «верхняя часть вертикального электрода; 2 — шина, присоединяемая к заземляю­щему электроду (верхняя часть может иметь изоляционную оболочку); 3 — грунт; 4 — короткие участки заземляюшего электрода, забитые в грунт; 5 — стальной направляющий наконечник

Рис. 9.59. Пример вертикального за-землителя с соединительной муфтой: 1 — участки составного электрода; 2 — соединительная муфта; 3 — грунт; 4 — соединение шины 5 с электродом 1; 5 — длина заземлителя

Рис. 9.60. Варианты соединений системы молниезащнты и заземлителя с использованием естественных спусков и детали контрольных точек:

а — контрольная точка на стене; б — контрольная точка на полу; в — с металлоконструкцией на наружной стороне стены; г — с использованием шины, расположенной в люках на полу рядом с помещением; 1 — спуск; 2 — присоединение к заземлителю типа А; 3 — присоединение к заземлителютипа В; 4 — присоединение к арматуре фундамента; 5 — ши­на связи с внутренней частью системы молниезащиты; 6 — контрольная точка на стене; 7 — коррозионно-стойкие присоединения типа Т к проводникам заземлителя в земле; 8 — коррозионно-стойкие присоединения в земле; 9 — соеди­нения системы молниезащиты с металлоконструкцией

контакт при их соединении. Короткие стержни облегчают забивание электрода. При необходимости верхняя часть элек­трода может быть удалена после забивания. Пример вертикального составного заземли­теля показан на рис. 9.59.

Как отмечалось, экран здания и зазем-литель имеют контрольные точки для изме-

рения параметров заземлителя и системы выравнивания потенциалов. Рекомендуе­мое МЭК размещение контрольных точек приведено на рис. 9.60. Контрольные точки следует располагать на внешней или внут­ренней стене здания или на полу. Заземли-тель типа А на рис. 9.60 имеет не менее двух вертикальных электродов, типа В —

Глава 9. МОЛНИЯ И МОЛНИЕЗАЩИТА

Рис. 9.61. Безопасные расстояния l и s между систе­мой молниезащиты и металлоконструкциями внутри здания:

а — соединение металлических элементов 1 с шиной выравнивания потенциалов 2; б — соединение металлических элементов l с шиной выравнивания по­тенциалов 2 и со спуском на наибольшем расстоянии от шины выравнивания потенциалов

с наружным кольцевым проводником или с горизонтальной сеткой.

В здании с внешней молниезащитой предъявляются особые требования к разме­щению оборудования в помещениях. Безо­пасные расстояния s между системой мол-ниезащиты и металлическими заземлен­ными предметами внутри здания (рис, 9.61 и 9.62) нормированы как и расстояния s, и s₂ на рис. 9.33. Наименьшее расстояние

где К_i — коэффициент, зависящий от уров­ня зашиты; К_с — коэффициент, зависящий от тока, протекающего по ближайшему спуску или металлоконструкции; К_м - коэффициент, зависящий от изоляции; l — длина спуска от земли до точки определе­ния расстояния.

Для уровня I коэффициент Ki = 0, 1, для уровня II К_i = 0, 075 и для уровней III и IV K_i = 0, 05.

Значения коэффициента К_i зависят от числа проводников спуска. При одном про-

Рис. 9.62. К расчетам безопасного расстояния I для наибольшего расстояния 1 от шины выравнивания потенциалов:

1 — металлический радиатор системы отопления; 2 — стена из кирпича или дерева; 3 - нагреватель; 4 — шина выравнивания потенциалов; 5 — заземлитель; 6 — соединение с заземлителем или спуском; 7— наиболее опасная точка поражения

воднике К_с = 1, при двух — Кс = 0.66, а при четырех и более К_с = 0, 44.

Для воздуха К_м = 1, для кирпича и бетона К_м = 0, 5. При комбинированной изоляции принимается наименьшее значение К_m.

?.7. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКИ