Молниеприемная сетка на плоской кровле: подробно о правилах и принципах устройства молниезащиты

Устройство молниеотводов

Фасадные светодиодные светильники – элемент подсветки зданий

Любой молниеотвод состоит из трех основных элементов: приемника молний, токоотводящих жил (обычно из меди или стали) и защемляющего контура, передающего накопленный заряд в землю на глубину от полутора до трех метров. Простейший вид такого устройства представляет собой металлическую мачту. Опорные стойки приспособлений по молниезащите имеют, как правило, исполнение в виде стальных труб одинакового диаметра, а также колонн из древесины или железобетона. Токоведущие части молниеотводящих устройств часто крепятся на конструкционные элементы самих сооружений. Молниепринимающие ловушки на молниеотводах стержневого типа состоят из стали и должны быть не менее 20 сантиметров высотой.

Молниеотвод (громоотвод) – устройство номер 1 для защиты зданий от молний

Тросовые молниеотводы называют еще линейными, они представляют собой проволоку, натянутую между пары железных мачт. Такое устройство позволяет собирать все попадающие в поле защиты разряды молний. Линейные громоотводы соединяются с заземляющим контуром кабелем большого диаметра из меди или же простой металлической арматурой.

Схема линейного молниеотвода

На высотных зданиях часто монтируют металлический или железобетонный каркас в качестве токоотвода.

Обратите внимание! Необходимо обязательно устанавливать надежное соединение (предусмотренное снип) для всех элементов каркаса. Также токоотводами могут служить балконные перила, лестницы для экстренной эвакуации и другие элементы конструкции из металла

Токоотводящие жилы крепятся к стеновым поверхностям сооружений с помощью пластиковых клипс, также можно использовать кабель канал, который поможет увеличить срок службы молниепровода. Планируя строительство, следует предусмотреть наличие заземляющих контуров с шагом 20-30 метров по всему периметру здания.

Что такое молния

Под определением «молния» подразумевается мощный электрический разряд в результате происходящих в атмосфере процессов. Во время движения воздушных масс накапливается электростатическая энергия, а после достижения критических величин происходит «пробой» — поток заряженных электронов, направленный к земле.

Примерный алгоритм явления будет следующим:

1. Формируется нисходящий лидер (стример) — часть электронов из накопленного потенциала облака.
2. Формируется восходящий лидер — состоит из потенциала, накопленного на поверхности земли.
3. Происходит соединение частей — причина разряда.

В силу высокой скорости протекания процесса сторонний наблюдатель не может заметить отдельные его этапы и воспринимает их как однородное явление.

Это интересно: Молниеотвод в частном доме — инструкции по установке

Сопротивление заземления.

Сопротивление заземления (сопротивление растеканию электрического тока) — величина «противодействия» растеканию электрического тока, поступающего в землю через заземлитель.

Величина измерения сопротивления заземления — Ом и оно должно быть минимально низким по значению. Идеальным случаем считается, если величина будет нулевая, это означает при пропускании «вредных» электротоков какое-либо сопротивление отсутствует, что гарантирует ПОЛНОЕ поглощение их землей. Так как достигнуть идеала практически невозможно, то вся электроника и электрооборудование создаются на основе некоторых нормированных величин сопротивления заземления равно 60, 30, 15, 10, 8, 4, 2, 1 и 0,5 Ом.

Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника.

С подключением к электросетям имеющим 220 Вольт / 380 Вольт, заземление необходимо иметь для частных домов с рекомендованным сопротивлением не больше, чем 30 Ом.

Сайт для электриков

Молниезащита электроустановок систем электроснабжения: учебное пособие/А.В. Кабышев. -Томск: Изл-во ТПУ,2006. — 124 с.

Пособие подготовлено на кафедре электроснабжения промышленных предприятий ТПУ и ориентировано на студентов электроэнергетических специальностей.

ПРЕДИСЛОВИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. ЗАЩИТА ОБЪЕКТОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ ОТ ПРЯМЫХ УДАРОВ МОЛНИИ 1.1. Основные характеристики разряда молнии 1.2. Мероприятия по грозозащите воздушных линий электропередачи 1.3. Защита подстанций от прямых ударов молнии 1.3.1. Общие положения 1.3.2. Конструктивное выполнение молниеотводов 1.3.3. Концепции определения защитного действия молниеотводов 1.3.4. Зоны защиты молниеотводов 1.3.5. Определение надежности защиты подстанций от прямых ударов молнии 1.3.6. Расчет молниезащиты 1.3.7. Заземление молниеотводов 1.3.8. Расчет заземляющих устройств 1.4. Схемы молниезащиты подстанций промышленных предприятий 1.5. Молниезащита подходов воздушных линий электропередачи к подстанции 1.6. Схемы молниезащиты подстанций на ответвлениях 1.7. Молниезащита электрических машин 1.8. Наибольшие допустимые расстояния от вентильных разрядников до защищаемого оборудования 2. УСТРОЙСТВА И АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ 2.1. Защитные промежутки 2.2. Трубчатые разрядники 2.3. Вентильные разрядники 2.4. Нелинейные ограничители перенапряжений 24.1. Основные требования к ОПН 2.4.2. Классификация электрических сетей для выбора ОПН 2.4.3. Условия эксплуатации ОПН в сетях с глухим заземлением нейтрали 24.4. Условия эксплуатации ОПН в распределительных сетях 6-35 кВ 2.4.5. Эксплуатация ОПН в сетях собственных нужд 2.4.6. Основные технические характеристики ОПН 3. ВНУТРЕННЯЯ СИСТЕМА МОЛНИЕЗАЩИТЫ 3.1. Режимы заземления нейтрали в сетях 0,4 кВ 3.1.1. Сеть TN-C 3.1.2. Сеть TN-S 3.1.3. Сеть TN-C-S 3.1.4. Сеть TT 3.1.5. Сеть IT 3.1.6. Краткие рекомендации по выбору сетей 3.2. Система уравнивания потенциалов на вводе в здания 3.3. Зоновая концепция молниезащиты 3.3.1. Зоны молниезащиты 3.3.2. Требования стандартов МЭК к устройствам защиты от импульсных перенапряжений 3.3.3. Требования ГОСТ к устройствам защиты от импульсных перенапряжений 3.3.4. Схемы включения устройств защиты от импульсных перенапряжений 3.3.5. Очередность срабатывания устройств защиты от импульсных перенапряжений 3.3.6. Монтаж устройств защиты от импульсных перенапряжений 3.3.7. Дополнительная защита от токов короткого замыкания 3.3.8. Методика выбора типа защитных устройств 3.3.9. Методика выбора УЗИП при воздушном вводе 3.3.10. Выбор защитных устройств: резюме 3.3.11. Особенности подключения УЗИП 4. ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ И МОЛНИЕЗАЩИТЫ 4.1. Измерение удельного сопротивления фунта 4.1.1. Грунт как проводник 4.1.2. Метод пробного электрода 4.1.3. Метод вертикального электрического зондирования 4.1.4. Реализация метода вертикального электрического зондирования 4.2. Эксплуатационный контроль сопротивления заземляющего устройства электроустановок 4.3. Измерение сопротивления связи между элементами заземляющего устройства 4.4. Осмотр устройств защиты от прямых ударов молнии БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Инструменты и материалы

Для изготовления самодельного заземлителя обязательно должен использоваться оцинкованный металлопрокат — труба, уголок или пруток.

Готовые заземлители выполнены из резных омедненных штырей, соединенных латунными муфтами. Соединение штыря и провода заземления выполнено при помощи зажима из нержавеющей стали и специальной пасты. Окрашивать или смазывать заземлители нельзя.

При выборе сечения проката учитывается воздействие коррозии, в результате которого сечение понижается. Минимальные сечения проката:

• Для оцинкованного прутка — 6 мм;
• Для прямоугольного проката — 48 мм2;
• Для металлического прутка — 10 мм.

Штыри соединяются между собой уголком, полосой или проволокой. С их помощью заземление подводится до электрического щита. Для соединяющего проката размеры составляют:

• Диаметр прутка — 5 мм;
• Размер прямоугольного профиля — 24 мм2.

Сечение провода фазы должно быть больше сечения заземляющего провода в помещении. К подобным проводникам предъявляются определенные требования, затрагивающие диаметр жил:

• Алюминиевый без изоляции — 6 мм;
• Медный без изоляции — 4 мм;
• Медный изолированный — 1,5 мм;
• Алюминиевый изолированный — 2,5 мм.

Проводники заземления соединяются при помощи заземляющих шин, изготовленных из электротехнической бронзы. Все детали щита согласно схеме TT крепятся к стенке ящика.

Установка заземлений на ВЛ самодельного типа осуществляется при помощи кувалды, которой заземлитель вбивается в землю. Вбивание заводских деталей происходит при помощи отбойного молотка. В обоих способах установки заземления желательно использовать стремянку. Ручная сварка используется для сваривания проката из черного металла.

Влияние изоляции

Показатель удельного сопротивления изоляции способен значительно влиять на характерные особенности трубопровода. Согласно проведенным исследованиям, уровень сопротивления в заземлении трубопровода, использующего битумную изоляцию, может сильно зависеть от разницы потенциалов между грунтом и самим трубопроводом.

Если разница варьируется в пределах нескольких сотен вольт, в дефектных местах может происходить тлеющий разряд, который, в свою очередь, снижает сопротивление заземления. Если разность потенциала находится на уровне одного киловольта и больше, между грунтом и трубопроводом появляется дуговой разряд.

Он, соответственно, сильно снижает сопротивление установленному заземлению. Также может использоваться и переносное заземление, в котором струбцина является основной деталью.

Устройство защиты от молнии

Выяснили, что для защиты строений от ударов молнии, необходимо соорудить систему. Называется она молниеотводом и включает три равных по значению части:

• Молниеприемник – устройство, воспринимающее непосредственно разряд молнии.
• Токоотвод – система металлических линейных деталей, принимающих токи от молниеприемника и передающих их заземлению. Элементами токоотвода могут служить уже упомянутые прутки арматуры, металлические трубы водостока и т.п.
• Заземлитель – линейный или замкнутый металлический контур. Состоит он из забитых в грунт вертикальных штырей, соединенных прутком или полосой. Заглубляется заземлитель минимум на 0,5м. Длину штырей и расстояние между ними определяют расчетными методами.

Молниеотвод постройки любого архитектурного типа обязан включать все три перечисленных части, иначе в устройстве системы не будет малейшего смысла. Различия заключаются в типе составляющих, зависящем от конфигурации крыши и здания.

Например, скатные кровли защищают от молнии посредством установки стержневых приемников. Над вытянутыми домами устраивают молниеотводы с тросовыми приемниками. Применение указанных разновидностей несколько портит архитектурный ансамбль, но в итоге оказывается наиболее экономичным.

Монтажные работы

Монтаж молниезащиты начинается с установки держателей. Закрепив их в нужных местах, где саморезами, где дюбелями, приступают к установке молниеотводов. Они крепятся в держателях с помощью болтовых соединений. Молниеотвод (молниеприемник) и токопровод, если позволяет обстановка, соединяются сваркой, в противном случае применяют болтовое соединение.

Заземление

Чтобы выполнить монтаж заземлителей для молниезащиты, вокруг здания на расстоянии более 1 м вырывают траншею глубиной около 80 см. Туда закладывают металлическую полосу или стержни сечением не менее 100 мм2.

Они при помощи сварки соединяются между собой и затем в местах спусков вбиваются стержни, которые тоже привариваются к полосе. При этом небольшая часть их должна торчать из земли. К ним приваривают токоотводы. Места сварок покрывают антикоррозионной краской. Получившийся контур засыпается.

После монтажа всей системы молниезащиты проверяют сопротивление заземления. Оно должно быть минимальным, в пределах 15 Ом. После этого контур заземления молниезащиты соединяется стальной полосой с общим контуром заземления электроустановок в здании.

Если сопротивление превышает нормативное значение, то придется выполнять специальные мероприятия, такие как замена грунта вокруг заземлителя на более токопроводящую почву или добавка химических реагентов для этих же целей.

Тросовый приемник

Если конек крыши является самой высокой точкой дома, то над ним нужно натянуть грозовой трос. Получится тросовая молниезащита. Расстояние до конька должно быть не менее 25 см. Мачтами могут быть деревянные бруски, которые закрепляются на фронтоне. С каждой стороны присоединяется токоотвод. При длине конька меньше 10 м допускается монтаж одного токоотвода.

Внутренняя защита

Установка внутренней молниезащиты применяется для стабильной работы компьютеров и другой дорогостоящей электронной техники. Для этого требуется монтаж устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Это грозоразрядник, который при перенапряжениях очень быстро замыкает на себя избыточную энергию, не давая проникнуть ей на защищаемую аппаратуру.

Монтаж одного прибора происходит в главном распределительном щите, а второго – в домовом электрощитке. Третий устанавливается непосредственно около защищаемого устройства. Каждый из них при попадании молнии снижает перенапряжения многократно, доводя в конце концов до приемлемого уровня.

Активные системы

В последнее время стали популярны активные системы молниезащиты. Они представляют собой молниеприемник с электронным блоком, вырабатывающим высокое напряжение на его конце.

Вокруг происходит ионизация воздуха, что провоцирует попадание молнии именно в данный молниеотвод. Установка одной активной системы на участке обеспечивает надежную защиту от поражения молнией.

Ионизация приводит к многократному увеличению защищаемой площади. Кроме этого, активная защита не портит внешний вид дома. Она устанавливается в стороне от него, но при этом, как зонтиком закрывает весь участок от прямого попадания молнии.

Монтаж внутренней и наружной молниезащиты позволит надежно защитить дом, электрооборудование и находящихся в нем людей от ударов молнии.

Способы защиты частного дома от воздействия грозового электричества

К сожалению, попадание молнии в загородные дома не редкость. Это приводит к самым неприятным последствиям, вплоть до гибели людей. При этом молниезащита частного дома не требует применения сложных технологий и инструментов и может быть сделана своими руками.

Есть несколько типовых схем молниезащиты, которые отличаются сложностью изготовления и способом применения.

Молниеприемная сетка

Чаще всего на практике применяют молниеотводную сетку. Она входит в состав систем защиты крупногабаритных строений с плоской кровельной конструкции. По сути — это обыкновенный тросовый громоотвод. Ее можно смонтировать или между слоев кровли, или непосредственно на поверхности крыши. Главное при укладке сетки — чтобы она не выходила за пределы крыши.

Сетка, уложенная под кровлей, выполняет три функции:

• заземляет металлические конструкции;
• распределяет ток от молнии;
• минимизирует потенциалы.

Но она не всегда может гарантировать надлежащий уровень безопасности при попадании электрического удара. Кроме этого, сетка, уложенная в кровельный пирог, никак не предохранит от грозовых ударов крышу и смонтированную на ней технику.

Базовые схемы молниезащиты сооружений с плоской крышей основаны на использовании этой сетки. Молниеотводы бывают трех типов: стержневые, тросовые, активные. У всех разное предназначение и способ действия.

Стержневые

В строительной практике широкой популярностью пользуются стержневые громоотводы. Они имеют разные габариты, начиная от нескольких сантиметров и заканчивая десятками метров.

Мачтовый молниеотвод, представляет собой конструкцию, выполненную из металлопроката или бетонной опоры и стержня, установленного на ней. Он и принимает молнию на себя. От мачты укладывают токоотвод, который присоединяют к заземляющему устройству. Такой молниеотвод должен устанавливаться с учетом ветровых и других нагрузок.

Большая часть типовых проектов, применяемых для обеспечения сохранности деревянных домов, основано именно на использовании стержневых молниеотводов, оснащенных системой токоотведения и заземления.

Основные достоинства стержневого молниеотвода заключены в сочетании высокого уровня безопасности, относительно невысокой стоимости, простоты изготовления, а монтаж молниезащиты можно выполнить своими силами.

Тросовые

При решении сложных задач по обеспечению надежной защиты от действия молнии, например, стадионов с вогнутой кровлей, используют тросовые молниеотводы. С их помощью защищаются линии электропередачи.

В состав такой защиты входит стальной оцинкованный тросы, с диаметром сечения 35 кв. мм. Их натягивают непосредственно над объектом, который подлежит защите. Тросы фиксируют на специальных опорах, к которым подведены токоотводы и сделано заземление.

Активные

Кроме вышеназванных молниеотводов, существуют и активные модели. В их конструкции установлен встроенный источник высокого напряжения. То есть, при приближении грозового фронта, источник подает электрический импульс на острую коническую вершину. Таким образом, он осуществляет перехват грозового разряда на более дальнем расстоянии.

Необходимость молниезащиты

О том, что необходима молниезащита известно практически всем, особенно владельцам частных домов. Те же, кто пренебрегает этими мероприятиями рано или поздно ожидает серьезный материальный ущерб и возможный травматизм от электрического тока людей, проживающих или работающих на объекте.

Чаще всего удары молний приводят к следующим негативным последствиям:

• Разрушаются частично или полностью здания, сооружения, инженерные сети и коммуникации.
• Выходят из строя электроприборы и оборудование, оказавшиеся в зоне поражения. Наносится ущерб электроустановкам, во многих случаях они не подлежат ремонту и восстановлению.
• Травмируются и погибают люди, животные находившиеся внутри или возле объекта, подвергшегося удару молнии.

Как уже отмечалось, любая молния относится к мощному электрическому разряду, легко разрушающему большинство конструкций. Они наносят серьезный ущерб линиям электропередачи, приборам и оборудованию. Попадая в нижние слои атмосферы, молния наносит удар по наиболее высокой точке, расположенной в опасной зоне. Поэтому качественный молниеотвод, правильно изготовленный и установленный, вполне способен защитить объекты и находящихся в них людей от смертельной опасности и механических разрушений.
Грозовые облака образуются на фоне резких перепадов температур и повышенной влажности воздуха. В этих условиях атмосфера начинает наполняться облаками с отрицательными зарядами. Между грозовым фронтом и поверхностью земли возникает электростатическая индукция, что и приводит к разряду по принципу действия конденсатора. Постепенно происходит рост напряженности электрического поля, а высокие объекты создавая ионизацию воздуха, снижают его удельное сопротивление и тем самым дают толчок молнии для нанесения ударов.

Эти же физические свойства были использованы, когда разрабатывалась та или иная система молниезащиты, принимающая удар и отводящая высокие токи в землю. При этом, совершенно исключаются пожары, механические повреждения и другие негативные последствия. Проектирование и установка выполняется на основе нормативных документов – ПУЭ, раздел «Молниезащита зданий и сооружений», СНиП 3.05.06-85, инструкция РД 34.21.122-87 и ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014. Они же определяют и основные требования к молниезащите.

Требования СО 153-34.21.122-2003

Помимо вопросов, касающихся обустройства молниезащиты на государственных объектах любой формы собственности, в инструкции под данным обозначением рассматривается порядок подготовки и хранения всех сопровождающих документов.

Документация

Подготавливаемая при этом исполнительная документация должна включать в свой состав полный комплект расчётов, схем, чертежей и пояснительных записок, определяющих порядок монтажа специального оборудования в пределах защищаемой зоны.

При её подготовке должны учитываться как расположение здания на генеральном плане застройки (с учётом прокладываемых коммуникаций), так и климатические условия в данной местности.

Сдача объекта

Кроме того, этим документом устанавливается общий порядок технической приёмки комплексов молниезащиты, а также особенности сдачи их в эксплуатацию. Особо оговаривается, что для приёмки здания или сооружения назначается специальная комиссия, состоящая из представителей исполнителя и заказчика, а также инспектора пожарной службы.

По результатам изучения представленной разработчиком документации оформляются акты приёмки и допуска оборудования молниезащиты в эксплуатацию.

После этого на каждое отдельное устройство обязательно оформляются специальные рабочие паспорта (на всю систему и заземлитель), которые остаются у лица, ответственного за электрохозяйство объекта.

Проверка

В разделах инструкции, касающихся эксплуатации введённых в действие устройств молниезащиты отдельно оговаривается, что порядок их содержания и обслуживания определяется основными положениями ПУЭ. При этом с целью поддержания систем в рабочем состоянии должны проводиться ежегодные проверки всех её составляющих.

Такие освидетельствования организуются перед началом сезона гроз, а также после внесения в конструкцию молниезащиты каких-либо изменений и усовершенствований.

Методика расчета молниезащиты

Охватить тему в полной мере невозможно, так как в зависимости от выбранного молниеотвода используются различные системы расчета.

Лишь в качестве примера мы вам расскажем, как происходит расчет стержневого молниеотвода одиночного. Стоит заметить, что зона его безопасности имеет форму конуса. Соответственно, здесь основными будут два параметра – высота этого конуса и его радиус на земле.

h0=0,85h

r0=(1,1-2*10-3h)h

rх=(1,1-2*10-3h)(h-1,2hх)

Где:

h0 – высота конуса;

r0 – радиус конуса;

hх – горизонтальное сечение на высоте здания и его радиус ;

rх – высота здания.

Наконец, в заключении хочется добавить, что в интернете сейчас возможно найти специальные программы, которые способны самостоятельно рассчитать все необходимые параметры. Для удобства использования существует возможность создания файла DXF, для последующей работы в программах CAD.

Обратите внимание, что если вы сомневаетесь в собственных силах, и никогда раньше не имели дела с подобными расчетами, вам лучше перепоручить это дело профессионалам. Ведь ошибка в этом случае может стоить слишком дорого

Потому и экономия в данном случае неуместна.

Виды молниеприемников

В системах защиты по возможности максимально используются естественные молниеотводы, на основе имеющихся конструктивных элементов. Если же они не дают нужного эффекта, применяются искусственные молниеприемники, в большинстве случаев играющие ключевую роль. Они просты в устройстве, не требуют специального тех. обслуживания, но вместе с тем гарантируют надежную пассивную защиту от высоких токовых зарядов, вызванных ударами молнии.

Все молниеприемники правила и нормы условно разделяют на три основных типа. Стержневые конструкции (рис. 1) изготавливаются в виде вертикальной металлической мачты, высотой от 1 до 20 метров. Они устанавливаются непосредственно на крыше или возле здания. В последнем случае защитная зона должна перекрывать объект, находящийся под защитой.

При помощи зажимов они закрепляются на любых поверхностях – вертикальных и горизонтальных. Каждая мачта соединяется с двумя токоотводами, которые, в свою очередь, подключаются к заземляющему контуру. Устройства стержневого типа защищают в основном небольшие здания в простом архитектурном исполнении.

Тросовый молниеприемник (рис. 2) представляет собой конструкцию, включающую в себя две мачты и стальной трос, натянутый между ними. Концы троса соединяются со своими токоотводами и далее – с заземлителями. Правильное расположение всех компонентов гарантирует уход электрических разрядов в грунт за внешними границами здания. Тросовые устройства, так же, как и стержневые, бывают одиночными, двойными или многократными, полностью охватывая и защищая объект. Многократная система устанавливается в крупных зданиях или нескольких сооружениях, расположенных на значительной территории.

Для изготовления молниеприемной сетки (рис. 3) используется металлическая проволока или пруток. Она укладывается на поверхность кровли с шагом ячеек от 5х5 м до 20х20 м в соответствии с категорией защиты данного объекта. Если кровля выполнена из негорючих материалов, укладку сетки можно производить прямо на нее. В противном случае должно выдерживаться расстояние не менее 10 см.

Зажимы креплений могут контактировать со стенами из горючих материалов, если повышенная температура не представляет для них никакой опасности. Монтаж токоотводов осуществляется по всему периметру на расстоянии 10-25 метров друг от друга, в соответствии с уровнем защиты здания.

Особенности системы молниезащиты

Молниезащита объекта — комплекс мероприятий и устройств, которые способны защитить отдельно стоящие здания и сооружения от ударов молний.

Существует три основных фактора воздействия молнии:

• непосредственное попадание молнии в крышу здания;
• удар в близлежащие коммуникационные и технические объекты;
• удар в землю вблизи дома либо в рядом расположенный объект с дальнейшим попаданием разряда в землю.

В первом случае прямой удар может привести к серьезным разрушениям — резкое нагнетание температуры и запекание материалов кровли, а в редких случаях — даже к возгоранию деревянных конструкций и перекрытий крыш. Главный разрушающий фактор скрыт в ударной волне, которую порождает молния.

При ударе в коммуникационные объекты или в линии электропередач создается ток грозового импульса, который попадает в жилье по электрическим проводам и трубам. Это может привести к поражению человека электрическим током, повреждению оболочек и жил кабелей, поломке оборудования и сбою в работе внутренних систем.

В третьем варианте разряд попадает в землю. При большом сопротивлении земли либо из-за других факторов напряжение может пойти через заземлитель в нулевой провод обратно в дом. В частных домах ноль заземляется в поселковых трансформаторных подстанциях. Может возникнуть случай, когда напряжение будет и на фазе, и на ноле, что также приведет к поломке приборов и техники. Но это редкий случай: как правило, ток, попадая в землю, равномерно растекается.

Защита от ПУМ

Здания, подстанции, в том числе, открытые распределительные устройства (ОРУ), воздушные линии и другие объекты защищают от ПУМ при помощи стержневого молниеотвода или комплексом таковых. Устройство, изобретенное в середине 18 века, актуально по сей день.

Вообще, молниеотводы бывают тросовыми и стержневыми. Первые из них используются для защиты от молнии протяженных объектов, типа шинных мостов, и применяются относительно редко. Вторые же наиболее распространены и способны обеспечить молниезащиту зданий, опор воздушных ЛЭП и других объектов.

Стержневой молниеотвод, как следует из названия, представляет собой устройство, состоящее из молниеприемника, токопровода и заземлителя. Расположенный значительно выше остальных конструкционных элементов сооружения, как минимум на 3 метра (ПУЭ), он и принимает на себя удар молнии.

Расчет переносного заземления

Перед расчетом переносного заземления (ПЗ) следует учесть, что для этого типа защитных приборов требования к сопротивлению стеканию тока еще более высокие, чем у стационарных ЗУ (фото ниже).

Устройство переносного заземления из четырех заземлителей

При решении этой проблемы, прежде всего, следует научиться различать сети и установки с различными действующими напряжениями. Провода ПЗ (согласно требованиям действующих стандартов) должны выдерживать продолжительный нагрев при замыкании в питающих линиях трехфазного и однофазного напряжения. Для электроустановок с этим показателем до 1000 Вольт выбирается шина сечением не менее 16 кв. мм.

В сетях, где напряжение превышает 1000 Вольт, предельная величина сечения проводов ПЗ не должна быть менее 25 мм2. Точный расчет этого значения производится обычно по следующей формуле:

S = ( Iуст √tф ) / 272

где Iуст – это ток короткого замыкания;

tф – время его действия в секундах;

272– коэффициент, указывающий на тип металла проводника и отличающийся для разных токов КЗ (для меди, в частности он равен 250, а в расчетах взят с небольшим запасом).

В случаях, когда действующее напряжение не превышает 6-10 кВ – требуемое для надежной защиты сечение провода колеблется в пределах от 120 до 185 мм2. Поскольку комплект переносных заземлений с такими шинами будет очень тяжелым и неудобным в работе – согласно ПУЭ допускается использовать несколько ПЗ с меньшим сечением. При подготовке рабочего места такие заземления включаются в защищаемую цепь параллельно.

В последнем случае в формулу подставляются максимальные значения по времени воздействия тока короткого замыкания, а в трехфазных цепях искомая величина определяется для каждой их фаз

Во втором случае особое внимание уделяется аккуратности обустройства ПЗ, чтобы избежать недопустимого в условиях наложения защитного заземления межфазного замыкания

Помимо этого комплект такого заземления обязательно оснащается достаточно «мощными» зажимами, посредством которых элементы переносной конструкции надежно закрепляются на токопроводящих частях. Для их фиксации на заземляющих проводах должны применяться крепления, позволяющие обходиться без переходных элементов. Такая предусмотрительность позволит увеличить площадь контакта и повысить надежность имеющегося соединения. В этом случае конструкция способна выдержать значительные по величине токи и сохранить свою работоспособность в течение длительного времени.

При наложении такого заземления в трехфазных силовых цепях с напряжениями выше 1000 Вольт для получения более надежного контакта допускается использовать сварку. В исключительных случаях согласно ПУЭ разрешено болтовое сочленение, но только при условии предварительной пайки контактной зоны. В заключение отметим, что в рассмотренной ситуации для образования надежного соединения потребуется комплексный подход (ограничиваться только одной пайкой, например, не допускается).

Помогла ли вам статья?

ПомоглаНе нравится

Удельное сопротивление грунта.

Определяет собой удельное сопротивление грунта уровень «электропроводности» земли как проводника равный тому, насколько хорошо в такой среде будет растекаться электрический ток, который поступает от заземлителя. Сопротивление заземления тем меньшее значение будет иметь, чем у этой величины будет меньший размер.

Удельное электрическое сопротивление грунта (Ом*м) — измеряемая величина, которая зависит от состава грунта, плотности и размеров прилегания его частиц друг к другу, а также температуры, влажности грунта и концентрации растворимых в нем химических веществ (щелочных и кислотных остатков, солей).

Так как точное измерение этого параметра возможно только в ходе проведения специальных геологических изыскательных работ, то применяется обычно таблица ориентировочных величин — «удельное сопротивление грунта».