Расстояние между токоотводами молниезащиты

Нормативные документы

Главное меню

СО 153-34.21.122-2003 ИНСТРУКЦИЯ по устройству молниезащиты зданий, сооружений и пром. коммуникаций
Автор Редактор контента
28.08.2008 г.

3.2.2. Токоотводы

3.2.2.1. Общие соображения

В целях снижения вероятности возникновения опасного искрения токоотводы располагаются таким образом, чтобы между точкой пораже­ния и землей:

а) ток растекался по нескольким параллельным путям;

б) длина этих путей была ограничена до минимума.

3.2.2.2. Расположение токоотводов в устройствах молниезащиты, изолированных от защищаемого объекта

Если молниеприемник состоит из стержней, установленных на от­дельно стоящих опорах (или одной опоре), на каждой опоре преду­сматривается не менее одного токоотвода.

Если молниеприемник состоит из отдельно стоящих горизонтальных проводов (тросов) или из одного провода (троса), на каждом конце провода (троса) выполняется не менее одного токоотвода.

Если молниеприемник представляет собой сетчатую конструкцию, подвешенную над защищаемым объектом, на каждой ее опоре выполняется не менее одного токоотвода. Общее количество токоотводов принимается не менее двух.

3.2.2.3. Расположение токоотводов при неизолированных устройствах молниезащиты

Токоотводы располагаются по периметру защищаемого объекта та­ким образом, чтобы среднее расстояние между ними было не меньше значений, приведенных в табл. 3.3.

Токоотводы соединяются горизонтальными поясами вблизи поверх­ности земли и через каждые 20 м по высоте здания.

Таблица 3.3 Средние расстояния между токоотводами в зависимости от уровня защищенности

Среднее расстояние, м

3.2.2.4. Указания по размещению токоотводов

Желательно, чтобы токоотводы равномерно располагались по пери­метру защищаемого объекта. По возможности они прокладываются вблизи углов зданий.

Не изолированные от защищаемого объекта токоотводы прокладыва­ются следующим образом:

если стена выполнена из негорючего материала, токоотводы могут быть закреплены на поверхности стены или проходить в стене;

если стена выполнена из горючего материала, токоотводы могут быть закреплены непосредственно на поверхности стены, так чтобы по­вышение температуры при протекании тока молнии не представляло опасности для материала стены;

если стена выполнена из горючего материала и повышение темпера­туры токоотводов представляет для него опасность, токоотводы распо­лагаются таким образом, чтобы расстояние между ними и защищаемым объектом всегда превышало 0,1 м. Металлические скобы для крепления токоотводов могут быть в контакте со стеной.

Не следует прокладывать токоотводы в водосточных трубах. Реко­мендуется размещать токоотводы на максимально возможных расстоя­ниях от дверей и окон.

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

3.2.2.5. Естественные элементы токоотводов

Следующие конструктивные элементы зданий могут считаться есте­ственными токоотводами:

а) металлические конструкции при условии, что:

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

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

Металлические конструкции могут иметь изоляционное покрытие.

б) металлический каркас здания или сооружения;

в) соединенная между собой стальная арматура здания или соору­жения;

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

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

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

  • примерно 50 % соединений вертикальных и горизонтальных стержней выполнены сваркой или имеют жесткую связь (болтовое крепление, вязка проволокой);
  • электрическая непрерывность обеспечена между стальной арматурой различных заранее заготовленных бетонных блоков и арматурой бетонных блоков, подготовленных на месте.

В прокладке горизонтальных поясов нет необходимости, если метал­лические каркасы здания или стальная арматура железобетона исполь­зуются как токоотводы.

#13 Молниезащита жилого многоэтажного дома

Недавно проходил экспертизу проекта молниезащиты жилого многоэтажного дома и, разумеется, без замечаний не обошлось Так получилось, что мы делали только кровлю и экспертиза настояла выполнить еще дополнительно молниезащиту.

Времени на проект у меня было менее дня, поэтому про бесплатный проект, о котором я рассказывал на своем канале youtube, и речи быть не могло.

Сначала хочу рассказать про общие принципы выполнения молниезащиты жилых многоэтажных домов, а затем расскажу, какие замечания получил при прохождении экспертизы.

В России и Беларуси есть некоторые отличия в проектировании молниезащиты.

  • ТКП 336-2011 (Молниезащита зданий и сооружений и инженерных коммуникаций). [3]

Если вы проектируется в РФ, то должны руководствоваться:

  • СО 153-34.21.122-2003 (Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций).[1]
  • РД 34.21.122-87 (Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений). [2]

Проектирование молниезащиты жилого многоэтажного дома можно разделить на следующие этапы:

1 Определение необходимости молниезащиты.

Если вы проектируете в РБ, то должны подтвердить расчетом необходимость устройства внешней молниезащиты.

Если проектируете в РФ, то можно воспользоваться таблицей 1 из РД 34.21.122-87.

Если очень обобщенно, то жилым домам 6 этажей и меньше внешняя молниезащита, как правило, не требуется.

2 Выбор и размещение молниеприемников.

Существуют 3 основных типа молниеприемника:

  • тросовый молниеприемник;
  • стержневой молниеприемник;
  • молниеприемная сетка.

Для жилых домов актуальна молниеприемная сетка и стержневой молниеприемник.

Обычно на кровле укладывается молниеприемная сетка, а все выступающие части, при необходимости, защищаются стержневыми молниепримениками, если молниеприменая сетка не выполняет их защиту.

Размеры ячеек молниеприемной сетки определяются нормативными документами в зависимости от категории (класса) СМЗ.

По ТКП 336-2011 – 15×15 м (3 класс СМЗ).

По РД 34.21.122-87 – 12×12 м (3 уровень СМЗ).

По СО 153-34.21.122-2003 – 10 х10м (3 уровень СМЗ).

3 Проектирование токоотводов.

Токоотводы нужно размещать с определенным шагом и с учетом архитектурных особенностей здания, как можно дальше от окон и дверей.

Токоотводы располагаются по периметру защищаемого объекта таким образом, чтобы среднее (или максимальное) расстояние между ними было не более значений, приведенных ниже:

По ТКП 336-2011 – 15 м (3 класс СМЗ).

По РД 34.21.122-87 – 25 м (3 уровень СМЗ).

По СО 153-34.21.122-2003 – 20 м (3 уровень СМЗ).

4 Проектирование заземлителя молниезащиты.

В идеальном случае вокруг здания на расстоянии 1 м от фундамента и на глубине 0,5 м прокладывается кольцевой заземлитель, а в местах присоединения токоотводов предусматривается дополнительно вертикальный электрод 2-3 м.

При невозможности выполнить кольцевой заземлитель, можно предусмотреть отдельные заземлители для каждого токоотвода.

Не забываем присоединить заземлитель молниезащиты к шине ГЗШ ВРУ здания.

5 Размещение горизонтальных кольцевых проводников.

Для РБ расстояние между горизонтальными кольцевыми проводниками принимается таким же как и для токоотводов.

Для РФ токоотводы соединяются горизонтальными поясами вблизи поверхности земли и через каждые 20 м по высоте здания. [1]

Должен сказать, что не всегда их делают, т.к. пытаются на них экономить.

Вывод: Общая концепция построения СМЗ жилого дома в РБ и РФ одинаковая, однако, есть некоторые нюансы, на которые следует обращать внимание. Даже если вы делаете проект молниезащиты в РФ, то должны согласовать с заказчиком нормативный документ, по которому будет выполнен проект, т.к. в РД 34.21.122-87 одни требования, в СО 153-34.21.122-2003 другие.

А теперь закрепим полученные знания на практике.

Исходные данные: жилой 9-ти этажный дом Г-образной формы. Проект в РБ.

Периметр дома – 174 м.

Расположение токоотводов до экспертизы

Изначально я разместил 11 токоотводов примерно на расстоянии 15 м друг относительно друга. Т.к. кольцевой заземлитель для существующего дома сделать почти нереально, то предусмотрел вертикальные электроды для каждого токоотвода, но, у основания объекта на отм.+0,4 м предусмотрел пояс из стальной полосы 4×25 с целью обвязки токоотводов по периметру и для уравнивания потенциалов. По-хорошему, следовало бы еще предусмотреть дополнительно кольцевой проводник на отм. +15 м, т.к. общая высота дома около 32 м. При таком расположении токоотводов среднее расстояние между токоотводами получаем 15,8 м.

Однако, по замечаниям экспертизы мне пришлось исключить горизонтальный пояс на отм. +0,4 м и уменьшить количество токоотводов до 9. Среднее расстояние между токоотводами получилось 19,3 м.

Расположение токоотводов после экспертизы

Как вы считаете, прав ли эксперт, с учетом того, что по белорусским нормам максимальное расстояние между токоотводами должно быть не более 15 м? Всегда ли вы делаете горизонтальные пояса?

Правильная установка молниеотводов

Для безопасного прохождения тока молнии молниеотводы должны быть установлены таким образом, чтобы от точки удара молнии до земли путь протекания тока молнии был как можно короче (прямой, вертикальный, без петель), при этом молниеотводов должно быть не менее двух.

Молниеотводы следует размещать на расстоянии большем чем минимальное изоляционное расстояние S от внутренней электросети или металлических коммуникаций/проводящих частей здания (формулу расчета минимального изоляционного расстояния S см. ниже). При невозможности такого расположения должно быть выполнено эквипотенциальное соединение, при этом необходимо учитывать частичное попадание тока молнии внутрь здания.

Количество устанавливаемых молниеотводов зависит от периметра внешних краев кровли (периметра проекции краев кровли на землю). Типичные расстояния между молниеотводоами, в зависимости от уровня молниезащиты приведены в Табл. 1 и 2.

Установку молниеотводов следует начинать с углов здания, а при необходимости их количество увеличивают за счет равномерного и симметричного распределения по периметру здания. В зависимости от особенностей здания, расстояние между молниеотводами может быть разным.

Стандарты ДСТУ Б В.2.5-38:2008 (Украина) и IEC 62305 ч. 3 (международный) в зависимости от уровня молниезащиты, дают разные средние расстояния между молниеотводами, см. табл. 1 и 2:

  • а расстояние между молниеотводами

Табл. 1. ДСТУ Б В.2.5-38:2008

уровень молниезащиты среднее расстояние, м
I 10
II 15
III 20
IV 25

Табл. 2. IEC 62305 ч. 3

уровень молниезащиты среднее расстояние, м
I 10
II 10
III 15
IV 20

При монтаже молниеотводов допускается 20ти процентное отклонение от табличных величин.

Точное количество молниеотводов может быть определено только исходя из расчета безопасного расстояния S (S-минимальное безопасное изоляционное расстояние между токоотводом и проводящими частями внутридомовых коммуникаций).

Расчет безопасного изоляционного расстояния S

S – безопасное расстояние

L- расстояние по вертикали от точки сближения до ближайшей точки эквипотенциального соединения

Кс – коэффициент учитывающий ток молнии протекающий по молниеотводам (в т.ч. и количество молниеотводов)

Кi – коэффициент учитывающий уровень молниезащиты

Km – коэффициент учитывающий материал в изоляционном/разделительном промежутке

Если расчетное безопасное расстояние не может быть обеспечено установкой молниеотводов согласно таблицы 1 (или 2), возникает необходимость в дополнительной установке молниеотводов. Дополнительные параллельные пути для протекания тока молнии влияют на коэффициент Kc. Установка дополнительных молниеотводов позволяет уменьшить величину тока протекающего по отдельному молниеотводу в момент удара молнии и таким образом может быть обеспечено требуемое безопасное изоляционное расстояние S.

Соединяя молниеотводы вблизи поверхности земли (например кольцевой проводник снаружи или внутри здания) и использование кольцевого проводника для высоких зданий (более 30м) через каждые 20 м– пропорционально распределяет ток молнии, при этом уменьшается безопасное изоляционное расстояние S.

Международный стандарт IEC 62305, в отличии от украинского, уделяет большое значение безопасному изоляционному расстоянию S. При невозможности добиться безопасного изоляционного расстояния S, в качестве молниеотводов используется кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, обладающий высокими изоляционными способностями.

Молниеотводы для совмещенных со зданием систем молниезащиты (громоотводов)

Молниеотводы в основном устанавливаются непосредственно на здание. Критерием их установки непосредственно на здание является подъем температуры в случае удара молнии в молниезащитную систему (громоотвод). Если стены сделаны из негорючего материала или материала с нормальным уровнем воспламеняемости молниеотводы могут быть установлены непосредственна на или в стену. Как правило, при строительстве легковоспламеняемые материалы не используются.

Древесина с объемной плотностью 400 кг/м 2 и толщиной более 2 мм обладает нормальным уровнем воспламеняемости. Поэтому молниеотводы могут непосредственно устанавливаться, например, на дома из сруба.

Если стена сделана из легковоспламеняемого материала молниеотводы могут быть установлены непосредственно на поверхность стены, при условии, что возможное повышение температуры при протекании тока молнии не будет опасным.

Значения максимального температурного подъема (? T в К 0 , система Си) проводников из различных материалов для каждого уровня молниезащиты отображены в таблице 3.

Табл. 3. Максимальный температурный подъем ? T в К 0 проводников из различных материалов

q мм 2 ? материал молниезащитной системы
алюминий железо медь сталь
III+IV II I III+IV II I III+IV II I III+IV II I
16 146 454 * 1120 * * 56 143 309 * * *
50 8 мм 28 52 37 96 211 5 12 22 190 460 940
78 10 мм 4 9 17 15 34 66 3 5 9 78 174 310
*плавление/испарение

Значения приведенные в таблице 3 говорят о том, что в большинстве случаев, молниеотводы можно размещать даже под тепловую изоляцию, так как имеющий место температурный подъем, при протекании тока молнии, не создает опасность возникновения пожара.

Когда молниеотводы устанавливаются под или в теплоизоляцию влияние температурного подъема (на поверхности) может быть уменьшено за счет использования проводников с изоляцией ПВХ (PVC).

Если же стены сделаны из легковоспламеняемых материалов и температурный подъем молниеотводов может представлять опасность, тогда молниеотвод должен быть установлен так, чтобы расстояние между молниеотводом и стеной был больше, чем 0,1 м. Крепежные элементы, при этом могут касаться стены.

Молниеотводы, прокладываемые непосредственно на стенах зданий, необходимо размещать не ближе чем 3 м от входов или в местах недоступных для касания людей.

Металлические части здания в качестве молниеотвода

Натуральные проводящие элементы здания (стальной каркас, железобетонные опоры) также могут быть использованы как дополнительные молниеотводы, при условии обеспечения постоянной электрической проводимости. Например, выступающая над стеной часть крыши, можно быть встроена в систему молниеотвода.

  • 1 держатель провода
  • 2 фальцевая клемма
  • 3 стержни заземления

Надежный монтаж молниеотводов

При ударе молнии освобождается огромная энергия. На примере из лаборатории Obo Bettermann показан неправильно установленный круглый проводник с изгибами > 90° перед и после импульса молнии.

Что такое токоотвод

Токоотвод — важнейший элемент молниезащиты зданий и строений. Его непосредственная задача – отводить ток молнии к прибору заземления. Токоотвод сейчас, как и много лет назад, представляет собой алюминиевую или оцинкованную стальную проволоку значительного диаметра (обычно 6-8 мм). Применяют также медный проводник. Несмотря на принципиальную простоту и невысокую стоимость, у этого приспособления потрясающая эффективность.

Монтаж и выбор держателя

Обычно на здание монтируют не один, а сразу несколько токоотводов. Располагают их таким образом, чтобы ток растекался по нескольким непересекающимся путям. Это позволяет снизить вероятность возникновения сильного искрения. Изгибы токоотвода должны быть плавными, а их количество при прокладке сведено к минимуму.

Закрепить надёжно токоотвод возможно только с помощью профессиональных инструментов и дополнительных приспособлений. Для соединения с заземлением следует применять сварку или пайку твёрдым припоем. А для того, чтобы соединить отводящую ток проволоку с молниеприёмником, допустимо использование болтов, бандажей, клёпок.

Закрепление токоотвода происходит через каждый метр. Кроме того, обязательно понадобится такая деталь, как держатель.

Самый экономный вариант в данном случае – купить пластиковый держатель токоотвода. Пластик вполне подойдёт здесь в качестве материала. Он не проводит ток, устойчив к воздействию влаги и химикатов.

Однако у пластиковых изделий есть и свои минусы. Например, у них сравнительно невысокие прочностные характеристики.

Помимо пластиковых существуют ещё и металлические держатели для токоотвода. Они применяются для крепления тяжёлых по весу молниеотводов со сравнительно большим диаметром проволоки. Эти держатели более надёжны, чем пластиковые, однако со временем они могут подвергнуться коррозии.

Отличия изолированных и неизолированных вариантов

Сами токоотводы, как и держатели, тоже можно разделить на две группы:

Вторые считаются более современным решением, чем первые. Неизолированные изделия характеризуются тем, что соединяют все металлические части молниезащитной системы. Это позволяет снизить разность потенциалов при ударе молнии.

Но антенны связи, спутниковые антенны, прочее оборудование для передачи данных при таком подходе остаётся незащищённым. И эту проблему решает как раз изолированный токоотвод.

Он может обеспечить требуемое расстояние между металлическими элементами (так называемую воздушную изоляцию). Причём и этим элементам и корпусу здания больше не будет угрожать опасность наведения потенциалов.

На сегодняшний день эффективность изолированных систем уже не вызывает сомнений – они успешно обустраиваются на различных строениях и мачтах по всему миру.

В качестве конкретного примера здесь можно привести изолированный токоотвод iscon 750 sw.

Это товар от немецкой компании OBO Bettermann. Он обеспечивает разделительное расстояние в 750 миллиметров (что понятно из цифры в названии). Его поверхность не имеет скользящего разряда и устойчива к высокому напряжению. Выпускается данный токоотвод в двух вариациях — одна подходит для прокладки в грунте, а другая на поверхности.

Ограничения на установку

Монтаж отводящих ток проволок следует производить согласно существующим стандартам и правилам. В частности, монтажникам нельзя забывать о том, где категорически не допускается прокладка токоотводов:

  • внутри водосточных труб;
  • по легковоспламеняющимся поверхностям (такая поверхность не должна находиться ближе 150 миллиметров от провода).

Плюс ко всему рекомендуется располагать токоотвод так, чтобы он был максимально удалён от окон, дверей, входящих кабелей, трубопроводов (минимум 2 м). Прятать проводник в стене можно только в том случае, если она из материала, который не горит. Алюминий прятать запрещено из-за его быстрого коррозионного разрушения.

Можно прикреплять токоотвод к водосточным трубам. Соединение с заземлителем делают на высоте 1 м от земли (максимум 1,5 м). Надо обеспечить разборное соединение, чтобы при проверке можно было замерить сопротивление заземлителя. В случае прокладки за фасадом внизу устанавливают смотровой лючок.

Читать еще:  Какой глубины должен быть фундамент для одноэтажного дома из кирпича?
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector