PostHeaderIcon Конструктивные элементы устройств молниезащиты

2.1. Общие положения

В основу проектирования и сооружения устройств молниезащиты должны быть положены:

1. Выбор рациональной системы молниезащиты дома с учетом его конструктивных особенностей, интенсивности грозовой деятельности, стадии сооружения дома, архитектурного облика.

2. Высококвалифицированные расчеты защитных зон, несущей способности конструктивных элементов, способов защиты от вторичных проявлений молнии, с учетом применения современных средств молниезащиты.

3. Правильный выбор материала для несущих конструкций, молниеприемника, токоотводов, заземлителей с учетом их долговечной надежной эксплуатации.

4. Максимальное использование в качестве элементов молниезащиты конструктивных элементов дома, других сооружений, которые могут быть использованы для молниезащиты.

5. Использование унифицированных конструкций (опоры ВЛ, фундаменты, металлические профили и т.п.), применяемых в народнохозяйственном строительстве.

6. Надежные методы выполнения электрических соединений всех элементов сооружений молниезащиты с применением стандартных изделий.

7. Минимальная стоимость возводимых молниезащитных устройств при максимальной эксплуатационной надежности, электро- и пожарной безопасности.

Далее будут рассмотрены вопросы конструктивного выполнения отдельных элементов молниезащиты.

2.2. Молниеприемники

К молниеприемнику, предназначенному для приема прямого удара при разряде молнии, в конструктивном отношении предъявляются требования, обеспечивающие надежность его работы в процессе эксплуатации. Многолетний опыт проектирования и эксплуатации устройств молниезащиты определил оптимальные конструктивные характеристики молниеприемников, используемых при защите зданий.

Стержневые молниеприемники могут изготавливаться, как правило, из прокатной стали различного профиля. Наиболее распространенным профилем для изготовления молниеприемников являются прутки и водогазопроводные трубы (см. рис. 3).

Молниеприемник должен обладать достаточной прочностью при динамических воздействиях тока молнии, его сечение принимается не менее 100 мм2 при длине не более 2 м от точки закрепления на доме или конструкции молниеотвода. При использовании стальной трубы, ее верхний конец заваривают, плотно закрывают металлической пробкой или расплющивают.

Тросовые молниеприемники - это стальной трос, подвешенный над защищаемым домом, закрепленный на несущих конструкциях (опорах, мачтах). В качестве троса используют обычный стальной оцинкованный канат марки ТК сечением не менее 35 мм2. В принципе тросовые молниеотводы применяются для защиты протяженных сооружений (воздушные линии, здания большой длины и т.п.), однако в некоторых случаях применение тросового молниеотвода может оказаться эффективным и для защиты коттеджа. Как правило, абсолютное большинство из построенных в последние годы десятков тысяч коттеджей, не имеют устройств молниезащиты. И одним из возможных способов для их защиты могут быть тросовые молниеотводы, выполненные после ввода домов в эксплуатацию, на отдельно стоящих от дома опорах.

Рисунок 3. Конструкции молниеприемников

а) из круглой стали; б) из катанки; в) из стальной трубы; г) из стальной полосы; д) из угловой стали.

Закрепление троса на опорах производится с помощью натяжных клиновых или других зажимов и сцепной арматуры, применяемых для сооружения воздушных линий электропередачи. Соединение троса с заземлителем осуществляется с помощью плашечных зажимов типа ПС-1-1 и т.п. (см. рис. 4).

Сетчатые молниеприемники - это молниеприемники, укладываемые на кровле защищаемого дома или хозпостройки. Они выполняются из круглой стали (катанки) диаметром 6 - 8 мм. Могут так же применятся плоские стальные полосы сечением 4´20 мм. Поскольку молниеприемная сетка укладывается на кровлю дома, должен быть решен вопрос беспрепятственного стока дождевых вод, чистки снега и льда. С этой целью допускается укладка молниеприемной сетки под слоем негорючей тепло- и гидроизоляции или другой кровли. Размеры ячейки не более 12´12 м. Токоотводы выполняются через 25 м по периметру дома с присоединением к заземлителю из круглой стали диаметром 10 мм, выполненному вокруг дома.

Рисунок 4. Закрепление тросового молниеприемника на несущей конструкции

Соединение между собой отдельных ветвей сетки молниеприемника осуществляется при помощи сварки. Допускается болтовое соединение (см. рис. 5).

Примеры выполнения сетчатых молниеприемников см. рис. 6. Следует отметить, что в стандартах МЭК по молниезащите установлены более жесткие требования к выполнению сетчатых молниеприемников.

Во-первых, размер ячейки сетки уменьшается до 5 м; во-вторых, каждое пересечение имеет стержневой молниеприемник высотой не менее 250 мм; в-третьих, каждая ветвь молниеприемной сетки имеет токоотводы с обоих концов; в-четвертых, каждый токоотвод имеет заземление из двух вертикальных стержней и разъемный (плашечный) контакт для замера сопротивления заземлителя в процессе эксплуатации.

Учитывая, что в последние годы в России все больше используются стандарты МЭК, в ближайшее время могут быть введены в действия стандарты МЭК по молниезащите. Поэтому при проектировании или сооружении молниеотвода сетчатого типа необходимо руководствоваться требованиями стандартов МЭК. Пример решения молниезащиты дома с помощью такого молниеприемника показан на рис. 6. В каждом конкретном случае, в зависимости от конструктивных особенностей крыши дома, материала кровли, финансовых возможностей застройщика, размеров, способов прокладки сетки, устройства заземлителей, определяется конструкция молниеотвода для каждого конкретного дома (хозпостройки). Требование РД 34.21.122-87[1] являются обязательными до ввода стандартов на молниезащиту.

Рисунок 5. Пример болтового соединения молниеприемника сетчатого молниеотвода с помощью зажимов типа ПС 1-1

Рисунок 6. Сетчатые молниеприемники

а) на односкатной кровле; б) на двухскатной кровле.

Покровные молниеприемники* - это естественные металлические** кровли зданий, имеющие надежный электрический контакт по всей поверхности кровли.

* Понятие «покровные молниеприемники» предлагается автором в целях более четкого различия типов молниеприемников.

** Кроме металлочерепицы.

Такими молниеприемниками могут быть кровли из оцинкованных или черных кровельных листов, собранных между собой кровельным швом, или гофрированных оцинкованных листов, закрепленных к обрешетке кровли дома таким образом, что крепящие винты объединяют отдельные листы между собой и создают приемлемый для пропуска тока молнии электрический контакт. Для покровных молниеприемников применяются токоотводы из стальной оцинкованной или черной катанки диаметра 6 - 8 мм, присоединяемые к кровле с помощью специальных пластин (см. рис. 7) и не реже чем через 25 погонных метров периметра дома, прокладываемых по стенам к кольцевому заземлителю вокруг дома, выполненному из круглой стали диаметром 10 мм или стальной полосы сечением 4´40 мм.

Учитывая, что требования РД 34.21.122-87 о прокладке токоотводов через каждые 25 погонных метров периметра дома значительно отстают от требований соответствующих стандартов МЭК, целесообразно прокладывать токоотводы по углам дома (когда расстояние между ними не превышает 25 м), а может быть и чаще, с учетом архитектурных особенностей дома, но не превышая размеров, указанных в РД.

При этом для более надежного контакта кровли с заземлителем и надежного объединения листов кровли между собой можно порекомендовать в свес кровли, по всему ее периметру закатать горизонтальные токоотводы, или объединить все гофрированные листы кровли с помощью горизонтального токоотвода.

Рисунок 7. Способы присоединения плоского (а) и круглых (б) токоотводов к металлической кровле:

1 - токоотвод; 2 - кровля; 3 - свинцовая прокладка; 4 - стальная планка; 5 - стальная пластина с приваренным токоотводом.

В свою очередь концы горизонтальных токоотводов с помощью плашечных зажимов соединяются с вертикальными токоотводами и создают надежный электрический контакт кровли с заземлителем, см. рис. 8. В этом случае ожидается снижение возможности прожога кровли при прямом разряде молнии непосредственно в кровлю дома.

Все возвышающиеся над кровлей предметы: дымовые и вентиляционные трубы, мачты антенн, другие архитектурные элементы крыши дома, должны быть оборудованы стержневыми молниеприемниками (или покрыты металлическими листами) и иметь надежный электрический контакт с кровлей (токоотводами).

Струнные молниеприемники* - это разновидность сетчатых молниеприемников, применяемых на зданиях с неметаллической двускатной кровлей (см. рис. 31 А), закрепляемых на коньке с помощью изолирующих (поддерживающих) стоек. Концы молниеприемника отгибаются вверх под углом 45 - 50° для создания дополнительной защитной зоны по торцам здания. Молниеприемник выполняется из круглой стали Æ 8 - 10 мм.

* Понятие «струнные молниеприемники» предлагается автором.

2.3. Токоотводы

Токоотводом называется проводник, соединяющий молниеприемник с заземлителем. В качестве токоотводов, как правило, используются круглая оцинкованная или черная стальная катанка диаметром не менее 6 мм. Часть токоотвода, находящаяся в земле, должна иметь диаметр не менее 10 мм. Подземная часть токоотвода при помощи сварки соединяется с заземлителем. Длина сварного шва должна быть не менее 6 диаметров соединяемых элементов.

Рисунок 8. Пример устройства токоотводов, закатанных в свесе кровли:

1 - кровля из оцинкованного кровельного листа; 2 - токоотводы Æ 6 мм; 3 - протяженный заземлитель Æ 10 мм; 4 - металлические зонты над трубами; 5 - дополнительный горизонтальный электрод в месте подключения токоотвода к заземлителю*; 6 - зажим ПС 1-1.

* Для грунтов с ρ ≤ 500 Ом · м, см. п. 2.13 РД.

Часто в качестве токоотвода используется также стальная полоса сечением 4´20; 4´40 мм.

Допускается использование токоотводов из меди*. В качестве токоотводов могут использоваться металлические элементы обустройства дома (пожарные лестницы, парапеты, трубы) при условии обеспечения надежного электрического контакта всех элементов.

* Использование медных проводников в качестве токоотводов желательно при устройстве молниеотводов на крышах домов, имеющих кровлю из металлочерепицы.

Для токоотводов, прокладываемых непосредственно по кирпичным, бетонным или деревянным стенам домов и несущим конструкциям молниеотводов удобно использование круглой и полосовой стали. Прокладка и закрепление токоотвода на деревянных и других горючих поверхностях производится на специальных штырях, дающих возможность обеспечения расстояния между токоотводом и поверхностью конструкций дома не менее 100 мм (см. рис. 10).

При сооружении дома из монолитного железобетона или с железобетонным каркасом, возможно использование арматуры в качестве токоотводов. При этом обязательно должны быть выполнены следующие условия:

1. Решение вопроса молниезащиты дома принимается на стадии проектирования дома;

2. Арматура, предусмотренная для токоотвода, должна иметь соответствующие сечения и надежные электрические соединения по пути тока к заземлителю, а также со всей арматурой дома;

3. Если используются железобетонные фундаменты в качестве естественного заземлителя, то их арматура также должна иметь надежные электрические соединения.

Гибкие токоотводы тросовых молниеприемников, установленных на деревянных несущих конструкциях, выполняются тем же тросом, что и молниеприемник. При этом сечение гибкого токоотвода не должно быть менее 35 мм.

Токоотводы следует прокладывать от молниеприемника к заземлителю по кратчайшим путям в местах, доступных для периодических осмотров. На всем протяжении они не должны образовывать петель или острых углов (рис. 9). В противном случае возможны пробои между разными точками токоотводов, а также обрывы их под действием электродинамических сил, возникающих при прохождении по ним тока молнии.

Расстояния между точками закрепления токоотводов обычно принимаются не более: 2 м - при вертикальной прокладке и 1 м - при горизонтальной. Крепление токоотводов к конструкциям дома, как и к несущим конструкциям молниеотводов, производится при помощи крепежных деталей и устройств. Допускается прокладка токоотводов из оцинкованной стали или с другим коррозийным покрытием и использованием элементов крепления с таким же покрытием непосредственно по поверхности кирпичных и бетонных стен. Для крепления на деревянных конструкциях используются стальные скобы, держатели, гвозди, шурупы, а на кирпичных, бетонных и металлических конструкциях - хомуты, закрепы, дюбели, кронштейны и т.п. Примеры крепления токоотводов показаны на рис. 10 и 3.4 ¸ 3.6 Приложения III. При защите дома отдельно стоящим стержневым или тросовым молниеотводом, несущие конструкции которого выполнены из металла или железобетона, в качестве токоотвода рекомендуется использовать соответственно несущую металлоконструкцию или стальную арматуру. При этом диаметр арматуры не должен быть менее 6 мм, а отдельные элементы ее должны быть надежно соединены между собой сваркой. Для присоединения арматуры к заземляющему устройству последняя в нижней части железобетонной стойки опоры выпускается наружу. Так называемый «нижний заземляющий выпуск», которым оборудуются железобетонные опоры линий электропередачи. При использовании железобетонных стоек, элементы арматуры которых не имеют надежного металлического соединения, а также при применении железобетонных стоек с предварительно напряженной арматурой, не предназначенной для использования в качестве заземляющего проводника, необходимо прокладывать отдельный токоотвод соответствующего сечения.

Рисунок 9. Прокладка токоотводов

Рисунок 10. Крепление токоотводов:

а) крепление полосового токоотвода на кирпичной стене; б) крепление токоотвода из круглой стали на кирпичной стене; в) крепление круглого токоотвода при помощи держателя.

Электрические соединения отдельных частей токоотвода между собой, а также с молниеприемником и заземляющим устройством осуществляются, как правило, при помощи сварки. Допускается болтовое соединение в надземной части.

При необходимости проведения в процессе эксплуатации замеров сопротивления растеканию заземляющего устройства, соединение токоотвода с заземлителем производится при помощи болтового соединения или плашечного зажима. Устройство таких соединений (испытательных разъемов) показано на рис. 11.

Присоединение токоотводов к металлической кровле, используемой в качестве молниеприемника, осуществляется с помощью специальных прижимных устройств, обеспечивающих достаточно большую контактную площадь токоотвода с кровлей.

Примеры таких контактов показаны на рис. 7. Для защиты токоотводов от механических повреждений, последние на высоте до 2,5 м от поверхности земли и на глубине до 0,5 м закрываются швеллерной или угловой сталью как это показано на рис. 12. Для всех токоотводов, независимо от места их установки и типа, необходимо предусматривать антикоррозийные покрытия. При этом для контактных поверхностей испытательных разъемов и других соединений нельзя применять краски, лаки и т.п.; для обработки этих поверхностей следует использовать лишь оцинкование, лужение или антикоррозийную металлизацию.

Рисунок 11. Устройство испытательных разъемов на токоотводе:

а) болтовой разъем; б) плашечный зажим.

Рисунок 12. Защита токоотводов от механических повреждений:

а) на бревенчатой стене; б) на кирпичной стене; 1 - токоотвод; 2 - стержень для крепления токоотвода; 3 - токоотвод (заземлитель) Æ 10 мм; 4 - хомут; 5 - уголок стальной; б - горизонтальный электрод заземлителя.

2.4. Несущие конструкции молниеотводов

Современные условия и практика молниезащиты зданий, в том числе и индивидуальных жилых домов, коттеджей и приусадебных жилых построек, позволяют использовать, в зависимости от преимущественного применения, соответственно древесину, железобетон и металл. Применение того или иного материала обуславливается требуемой высотой молниеотвода; расчетными механическими нагрузками, климатическими условиями, долговечностью; а также соображениями конъюнктурного характера.

Ниже приводятся конструктивные характеристики и технические показатели некоторых, наиболее распространенных типов несущих конструкций.

1) Деревянные конструкции отдельно стоящих молниеотводов широко применяются при защите невысоких объектов, главным образом одноэтажных жилых домов и приусадебных построек. Несущие конструкции из дерева применяются, как правило, лишь для молниеотводов стержневого типа (см. рис. 13).

Рисунок 13. Стержневой отдельно стоящий молниеотвод:

1 - молниеприемник; 2 - несущая конструкция; 3 - токоотвод; 4 - заземлитель.

Использование деревянных конструкций для тросовых молниеотводов нецелесообразно, т.к. горизонтальные нагрузки от тяжения троса приводят к необходимости применения А-образных конструкций или конструкций с оттяжками, вызывающих значительные перерасходы материала и требующих больших площадей в месте установки молниеотвода.

Стержневые молниеотводы, единственной доподлинной нагрузкой которых является только давление ветра, являются более предпочтительными, чем молниеотводы тросового типа. Однако по мере увеличения высоты молниеотвода эти нагрузки возрастают пропорционально удлинению стойки и при определенных условиях, зависящих от скорости ветра данного района и высоты молниеотвода, достигают таких значений, при которых использование дерева для несущих конструкций уже становится нецелесообразным. Практикой проектирования установлено, что оптимальная высота деревянных конструкций отдельно стоящих стержневых молниеотводов в зависимости от конкретных условий составляет не более 20 м. Материалом для изготовления несущих деревянных конструкций молниеотводов может служить древесина осины, лиственницы, ели, пихты; применение ели и пихты для приставок не рекомендуется.

Минимальный диаметр бревен в верхнем отрубе не должен быть менее 120 мм. В целях предотвращения преждевременного загнивания все деревянные детали несущих конструкций молниеотводов подвергаются антисептированию. Допускается использовать без обработки антисептирующими составами воздушно-сухую древесину лиственницы зимней рубки. Увеличивает срок эксплуатации применение деревянных стоек молниеотводов с железобетонными приставками, используемыми в сельском электросетевом строительстве. Наиболее эффективно применение железобетонных приставок, при установке молниеотводов в неблагоприятных грунтовых условиях (песчаные и суглинистые грунты), в которых загнивание подземной части деревянных стоек особенно интенсивно. Примеры устройства стержневых молниеотводов с несущими конструкциями из дерева приведены на рис. 3.7 и 3.8 Приложения III.

2) Деревянные конструкции молниеотводов, устанавливаемые на защищаемом доме, выполняются из пиломатериалов хвойных пород дерева. Древесина, используемая для этих целей, должна быть обязательно воздушно-сухой сушки.

Конструкции выполняются в виде стоек, которые служат соответственно для закрепления на них молниеприемников и токоотводов. Площадь поперечного сечения стоек определяется расчетом в соответствии с конкретными расчетными нагрузками, однако не должна быть менее 150 мм2. При установке непосредственно на кровле стойка закрепляется так, чтобы в процессе эксплуатации обеспечивалась стабильность ее положения и исключалось протекание крыши в месте установки стойки.

3) Железобетонные конструкции отдельно стоящих молниеотводов обладают высокими технико-экономическими показателями, просты в монтаже, долговечны и надежны в эксплуатации. Железобетонные конструкции стоек молниеотводов могут быть выполнены с предварительным напряжением арматуры или с ненапряженной арматурой; из вибрированного или центрифугированного бетона; прямоугольного или круглого (полого или сплошного) поперечного сечения.

Обычно в качестве несущих конструкций для этого типа молниеотводов служат типовые унифицированные железобетонные опоры, изготавливаемые на специализированных предприятиях для нужд энергетического строительства. Наиболее удобными для изготовления молниеотводов являются железобетонные стойки опор линий электропередачи, контактной сети электрифицированного транспорта или уличного освещения городов.

На рис. 14 показаны общие виды железобетонных стоек молниеотводов, выполненных из вибрированного и центрифугированного бетона. В качестве несущих конструкций этих молниеотводов использованы железобетонные стойки опор линий электропередачи.

Рисунок 14. Конструкции стержневых молниеотводов на железобетонных стойках опор воздушных линий электропередачи:

а) на стойке СВ 10.5-3.5; б) на стойке СВ 164-3-5; в) на стойке СК 22.1-1.

4) Металлические конструкции молниеотводов могут выполняться либо отдельно стоящими, либо установленными на защищаемом сооружении. При этом первые служат для закрепления на них как стержневых, так и тросовых молниеприемников; вторые - только стержневых молниеприемников.

Отдельно стоящие металлические конструкции молниеотводов используются при защите коттеджей в тех случаях, когда применение деревянных или железобетонных молниеотводов невозможно, технически или эстетически нецелесообразно, а также когда с их помощью невозможно обеспечить надежную защиту коттеджа значительных размеров*. Металлоконструкции (особенно в виде пространственной фермы) способны воспринимать значительные механические усилия от воздействия ветра и тяжения тросовых молниеприемников, что выгодно отличает их от конструкций, выполненных из дерева или железобетона. Металлические конструкции молниеотводов применяются при защите высоких коттеджей, когда требуемая высота молниеотводов составляет более 20 - 30 м, или в случаях, когда металлическая конструкция создает более приемлемый архитектурный вид.

* См. рис. 3.1 Приложения III.

Как показывает опыт проектирования и сооружения устройств молниезащиты промышленных сооружений, наибольшая оптимальная высота несущих конструкций отдельно стоящих молниеотводов (тросовых и стержневых) составляет порядка 45 - 50 м, жилых домов - до 30 м.

Для изготовления несущих конструкций применяется прокатная сталь в основном углового профиля. В ряде случаев для этих целей, как местный материал, используются стальные, бывшие в употреблении некондиционные трубы.

При необходимости применения отдельно стоящих стержневых молниеотводов такой высоты необходимо обращаться за их проектом в специализированную проектную организацию.

Для защиты металла от коррозии вся конструкция молниеотвода (за исключением контактных поверхностей) покрывается антикоррозийным лаком № 177 в два слоя с добавлением в верхний слой лака около 20 % алюминиевой пудры.

Несущие конструкции молниеотводов могут выполняться в виде пространственной фермы или телескопического устройства, состоящего из стальных труб различного диаметра. Наиболее распространенной конструкцией является пространственная ферма, собранная из угловой стали и состоящая из отдельных сварных секций, соединенных между собой при помощи болтов.

Наибольший интерес среди применяемых в последнее время конструкций представляют несущие конструкции стержневых и тросовых молниеотводов, разработанные институтом «Тяжпромэлектропроект» (см. рис. 15).

Металлические фермы этих молниеотводов комплектуются из отдельных пятиметровых секций. Минимальная высота стержневого молниеотвода составляет 10 м (2 секции), тросового - 15 м (3 секции); максимальная высота молниеотвода - 50 м.

Основаниями металлических молниеотводов служат сборные железобетонные фундаменты, используемые для сооружения линий электропередачи с металлическими опорами.

Металлические конструкции, устанавливаемые на защищаемом доме, предназначенные для закрепления молниеотводов высотой до 10 м, подразделяются на два основных типа: настенные и кровельные.

Настенные конструкции выполняются, как правило, в виде кронштейнов, отдельные детали которых изготавливаются из угловой или листовой стали. Закрепление молниеотвода на кронштейне осуществляется при помощи специальных хомутов или скоб.

Для установки стержневых молниеотводов на кровле здания используются оттяжки, изготовляемые, как правило, из угловой стали. При этом количество оттяжек принимается не менее трех, а угол смещения их по отношению друг к другу не менее 120°. Одним концом оттяжки прикрепляются при помощи болтов к кровле, а другим - к фланцу, установленному на молниеотводе, на расстоянии не менее 1/5 высоты молниеотвода. Основание молниеотвода снабжается специальным опорным устройством в виде фланца с ребрами жесткости, закрепляемым на кровле с помощью болтов.

Рисунок 15. Металлические стержневые молниеотводы: СМ-15, СМ-20, СМ-25

Защита металла настенных и кровельных конструкций от коррозии осуществляется аналогично несущим конструкциям отдельно стоящих металлических молниеотводов.

Пример установки молниеотвода на кровле дома приведен на рис. 16.

Рисунок 16. Крепление стержневых молниеотводов h = 5 - 10 м на бетонной кровле:

1 - кровля; 2 - молниеотвод; 3 - оттяжка из угловой стали; 4 - опора; 5 - фланец; 6 - токоотвод.

2.5. Заземляющие устройства

Накопленный опыт проектирования и эксплуатации молниезащитных устройств и экспериментальные работы, подтвержденные результатами фактических измерений, позволяют сделать выводы и рекомендовать оптимальные типы заземлителей.

1) В грунтах, имеющих небольшую величину расчетного удельного сопротивления (ρ < 300 Ом · м), наиболее целесообразны сосредоточенные вертикальные заземлители длиной 2,5 - 3 м, эффективно отводящие токи молнии (рис. 17).

При высокой проводимости нижних слоев грунта рекомендуется применение удлиненных электродов (l = 4 - 6 м). При высокой проводимости верхнего слоя грунта следует применять протяженные заземлители длиной не более 10 м, так как дальнейшее увеличение длины лучей при указанных характеристиках грунта практически не приводит к снижению импульсных сопротивлений растекания тока.

Рисунок 17. Сосредоточенный вертикальный заземлитель:

а) одностержневой; б) двухстержневой.

2) В грунтах с расчетным удельным сопротивлением ρ ≥ 400 - 700 Ом · м оптимальным является комбинированный тип заземляющего устройства, например двух-трехлучевой тип с вертикальными электродами длиной 2,5 - 3 м (рис. 18). Наряду с лучевым расположением электродов большое распространение имеют комбинированные заземлители, выполненные в виде контура (квадрат, прямоугольник, кольцо), охватывающего защищаемый объект. При выполнении комбинированных заземлителей необходимо учитывать отрицательный эффект взаимного экранирования электродов. Поэтому не рекомендуются многолучевые заземлители с близким расположением вертикальных электродов друг от друга (менее двойной длины электродов).

Рисунок 18. Комбинированный трехлучевой заземлитель

3) В грунтах с высоким удельным сопротивлением (ρ ≥ 800 Ом · м) предпочтительнее применять лучевые заземлители с длиной элементов 20 - 40 м. В отдельных случаях могут быть использованы протяженные заземлители кольцевой формы.

Элементы заземляющих устройств выполняются в основном из круглой, полосовой и уголковой стали. Допускается изготовление вертикальных электродов из некондиционных или бывших в употреблении (демонтированных) газовых и водопроводных труб. Наиболее ходовым сортаментом стали для изготовления электродов являются: полосовая сталь шириной 40 мм и толщиной 4 мм, угловая сталь с шириной полки 40 мм, круглая сталь диаметром 12 - 16 мм, трубы с наружным диаметром 40 - 60 мм.

Наиболее радикальным средством защиты заземлителей от коррозии является оцинковка электродов. Необходимо помнить, что покраска и покрытие элементов заземлителя лаками или битумом резко снижают эффект растекания тока и поэтому категорически запрещается. Минимальные размеры (сечение) элементов заземлителей приводятся ниже:

полосовая и угловая сталь - сечение 48 мм2, толщина 4 мм;

трубы - толщина стенки 3,5 мм; круглая сталь - диаметр 10 мм.

Соединение электродов в единую заземляющую систему должно осуществляться, как правило, сваркой. Длина сварного шва должна составлять не менее двойной ширины свариваемых полос и не менее шестикратного диаметра электродов из круглой стали. В ряде случаев (для возможности производства замеров) соединение заземлителя с токоотводом может производиться при помощи зажимов или болтов; при этом количество болтов должно быть не менее двух.

После окончания монтажа комплекса молниезащиты необходимо выполнить замеры сопротивления заземляющего устройства и сопоставить их с данными проекта. Замеры необходимо повторять в процессе эксплуатации в наиболее неблагоприятные дни грозового периода (сухое состояние почвы). Измерение сопротивления заземления выполняется специалистом.

Обновлено (31.03.2011 10:10)

 
Реклама


Яндекс.Метрика