Гайд: Молниезащита зданий и сооружений

Молниезащита, также известная как грозозащита, представляет собой инженерную систему, состоящую из специализированного оборудования и материалов, предназначенную для обеспечения безопасности зданий и сооружений, а также жизни и здоровья, и защиты материальных и иных ценностей от прямого удара молнии и его последствий.

Состав и структура системы молниезащиты определяются на основе индивидуальных характеристик объекта и специализированных расчетов.

На Земле ежегодно происходит до 16 миллионов гроз, что составляет около 44 тысяч в день. Прямой удар молнии в здание может вызвать:

• Повреждение здания или сооружения и его частей.
• Выход из строя электрического и электронного оборудования внутри.
• Гибель и травмы живых существ, находящихся внутри здания или вблизи него.

Существуют два типа молниезащитных систем:

Активные системы молниезащиты привлекают разряды молнии с помощью встроенного ионизатора. Они создают управляемое электрическое поле, которое направляет молнию в заранее определенное место.

Пассивные системы молниезащиты, наиболее распространенные, не всегда притягивают молнию, но компенсируют этот недостаток низкой стоимостью и высокой надежностью.

Молниезащитные системы также делятся на внешние и внутренние типы.

К внешним относятся сетчатые молниеприемники, молниеприемные стержни и натянутые молниеприемные тросы. Все они работают по одному принципу: перехватывают разряд и отводят его в грунт.

При ударе молнии молниеотвод принимает на себя разряд, по спускам отводит ток в землю, где он полностью рассеивается. Безопасность обеспечивает заземлитель из токопроводящих материалов.

Внутренние предохранительные системы, состоящие из устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), выполняют другую функцию.

Они защищают бытовые приборы от перенапряжения в электросети, вызванного ударом молнии, который может произойти как в само здание, так и в непосредственной близости от него или в линии электропередач.

Существует всего 3 категории защиты от молнии:

Первая категория

Первый уровень молниезащиты, самый высокий, применяется для зданий со взрывоопасными зонами. Молниезащита таких зданий осуществляется с помощью тросовых или стержневых молниеотводов, установленных отдельно друг от друга. Необходимо правильно выбрать заземлитель.

Варианты включают:

• Один железобетонный подножник длиной не менее 1,8 метров вместе с железобетонной сваей длиной около 6 метров.
• Железобетонная опора диаметром не менее 0,5 м, заглубленная в землю не менее чем на 6 метров.
• Железобетонный фундамент с обширной площадью контакта с землей, который может иметь различную форму.
• Искусственный заземлитель, состоящий из нескольких объединенных электродов.

Вторая категория

Ко второй категории относятся здания, содержащие взрывоопасные вещества, а также наружные технологические установки и открытые склады с горючими или взрывоопасными смесями и жидкостями.

Молниезащита второй категории обеспечивает защиту от непосредственного попадания разряда, заноса потенциалов через надземные или подземные коммуникации, и электромагнитной индукции.

Молниезащита выполняется в виде молниеприемной сетки с определенным шагом ячейки, а также отдельно стоящими или установленными на защищаемом объекте тросовыми или стержневыми молниеприемниками.

Третья категория

Этот уровень предназначен для зданий в районах с грозовой активностью более 20 часов в год.

Молниезащита третьей категории направлена на защиту от прямого попадания молнии и заноса высокого потенциала.

Защита осуществляется аналогично второй категории, включая молниеприемные сетки и молниеприемники.

Необходимо оценить состояние объекта:

• его местоположение (город, поле, лес и др.),
• рельеф местности,
• прилегающую инфраструктуру (высотные здания, линии электропередач, путепроводы, строящиеся объекты, железнодорожные пути и др.),
• наличие рядом высоких деревьев, водоемов и других факторов.

Все они важны, так как молния обычно бьет в самую высокую точку, выполненную из материалов с максимальной электропроводимостью, или в высокое дерево. Деревья, антенны и столбы, приняв на себя удар молнии, могут создать экранирующий эффект, в результате чего поражению могут подвергнуться рядом стоящие дома, автомобили и люди.

Еще одним ключевым аспектом при устройстве молниезащиты является тип грунта под объектом. Разные виды грунтов имеют разную токопроводимость и сопротивление, что следует учитывать при выборе сечения металлической полосы молниезащиты и глубины залегания контура.

Особое внимание вопросу молниезащиты следует уделить владельцам строений, находящихся вблизи водоемов и мест выхода ключевых источников на поверхность. Риск поражения разрядом молнии в таких местах максимален, особенно если число грозовых периодов превышает 40 часов в год.

Стоимость внешней системы молниезащиты зависит от площади объекта (в основном кровли) и используемых материалов, при этом количество проводки, электронных систем и оборудования, а также их мощность на стоимость системы не влияет.

Стоимость внутренней системы зависит от количества электронных систем, оборудования и их мощности.

Когда на объекте присутствует большое количество электронных систем (системы контроля доступа, компьютеры, телевизоры, системы умного дома, охранной и пожарной сигнализации, и другая техника), в том числе обеспечивающих функционирование жизненно важных систем, внутренняя система молниезащиты должна играть страховочную роль, а основным рубежом защиты служит внешняя система.

Оборудование внутренней системы молниезащиты достаточно дорого, и при обеспечении безопасности объекта с большим количеством электронных систем, его стоимость может быть сопоставима или даже превысить стоимость внешней системы.

Внутренняя система не предотвращает попадание молнии в объект, а только защищает электронное оборудование. При недостаточном уровне защиты или ошибках в расчетах и монтаже она может стать причиной пожара.

Только внешняя система молниезащиты обеспечивает комплексную защиту объекта.

Если говорить о классификации устройств защиты от грозовых перенапряжений, то, помимо ПУЭ, необходимо ознакомиться со следующими инструкциями и государственными стандартами:

• РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений»
• СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций»
• ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010 «Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 1»
• ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010 «Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 2»
• ГОСТ Р МЭК 62305-3-2010 «Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 3: Физические повреждения и опасности для жизни»
• ГОСТ Р МЭК 62305-4-2010 «Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 4: Электрические и электронные системы в зданиях»

Кто занимается установкой молниезащиты

Устройства молниезащиты должны быть введены в эксплуатацию до начала монтажных и пусконаладочных работ. Это снижает риск материальных потерь при установке оборудования.

Для этого в организации создается рабочая комиссия, состав которой определяет заказчик – собственник зданий или сооружений. В комиссию входят:

• главный энергетик,
• ответственный за электрохозяйство,
• представители подрядчика,
• пожарный инспектор,
• представители энергонадзора.

Комиссия рассматривает проект средств молниезащиты, акты на скрытые работы по недоступным для осмотра заземлителям и токоотводам. Ей представляют протоколы испытаний и сопротивления.

Комиссия также проверяет прочность затяжки болтового или сварного подсоединения заземлителей к токоведущим элементам. Для этого привлекается аккредитованная испытательная электролаборатория, имеющая аттестат, допуск СРО и регистрацию в органах Ростехнадзора.

В комплект технической документации на МЗУ у предприятий-потребителей должны входить пояснительная записка, схема расположения, рабочие чертежи.

Паспорт МЗУ хранится у ответственных за электрохозяйство. Подрядная организация после монтажа молниезащиты передает заказчику технический проект, согласованный с электросетями и пожарной частью, акты испытаний разрядников и ограничителей до и после установки молниезащиты, а также прочую документацию, перечисленную в СО 153-34.21.122-2003.

Важно соблюдать требования к средствам молниезащиты, чтобы обеспечить безопасность зданий и сооружений, а также защитить жизнь и здоровье людей.

Правильно выбранная и установленная система молниезащиты предотвращает материальные потери и серьезные повреждения. Обучение и повышение квалификации специалистов в области молниезащиты играет ключевую роль в надежной эксплуатации этих систем.

Повысить свою квалификацию и узнать больше о молниезащите можно в Институте ЕВИДПО. У нас есть курсы по электробезопасности 1-5 групп допуска. Обучение проходит онлайн, а для групп предоставляем скидки!

• Первая категория молниезащиты - самый высокий уровень защиты, применяемый для зданий со взрывоопасными зонами. Молниезащита осуществляется с помощью тросовых или стержневых молниеотводов, установленных отдельно друг от друга, с правильным выбором заземлителей.
• Вторая категория молниезащиты включает здания, содержащие взрывоопасные вещества, и наружные технологические установки. Молниезащита обеспечивает защиту от различных угроз, выполняется в виде молниеприемной сетки и молниеприемников.
• Третья категория молниезащиты применяется в районах с высокой грозовой активностью, защита осуществляется аналогично второй категории.