Молниеприемник стержневой


Молниеприемник стержневой Цены на молниеприемники
Содержание:

1. Общие положения

2. Виды

  • Стержневой молниеприемник
  • Тросовый молниеприемник
  • Молниеприемная сетка

3. Расчет молниеприемника

  • Зона защиты
  • Планирование молниеприемного оборудования

4. Естественные молниеприемники

5. Активный молниеприемник

6. Варианты монтажа разных типов молниеприемников

  • Молниеприемные стержни
  • Сборные молниеприемники
  • Отдельно стоящие конструкции
  • Молниеприемные мачты

7. Особенности конструкций для разных типов кровли

  • Скатная кровля
  • Плоская кровля
  • Металлическая кровля

8. Производители

9. Цена молниеприемника


10. Как купить нужный молниеприемник?

Молниеприемник — обязательный элемент внешней молниезащитной системы (МЗС), предназначенный для перехвата молнии и передачи разряда по токоотводу к заземлителю в грунте, где разряд растекается и рассеивается. Специально установленные молниеприемники бывают стержневые, тросовые или сетчатые. Кроме того, естественными молниеотводами выступают некоторые строительные конструкции из металла.

Общие положения

Требования и рекомендации по выбору молниеприемников для устройства внешней молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций изложены в инструкциях РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003. Также допускается использование более жестких международных стандартов IEC. В таблице приведены допустимые материалы для изготовления молниеотводов согласно отечественным нормативным документам. 

Материал Минимальное сечение, кв. мм
Сталь 50
Алюминий 70
Медь 35

Стальные элементы обрабатываются антикоррозийными составами или окрашиваются, но как правило обычно используют сразу нержавейку. Если требуется увеличить высоту молниеприемника, используются специальные мачты и переходники.

Самый дешевый вариант – это, как правило, Al, дороже – NIRO (нержавеющая сталь V2A), самый затратный вариант – Сu ( обычно используется из эстетических соображений, когда требуется выполнить систему молниезащиты в цвет кровли или похожий). Для экономии у молниеприемников большой высоты используется сталь в качестве нижних секций трубостоек и только верхняя секция, имеющая наименьший диаметр, выполняется из алюминия.


Виды молниеприемников

Стержневые молниеприемники

Простейшие громоотводы — металлические штыри, устанавливаемые на пиковых точках крыши (наряду с понятием «молниеприемник» в быту принято употреблять родственные — «громоотвод», «молниеотвод», хотя это и не севсем правильно, так как они могут относиться к любому из элементов системы молниезащиты).

Существует две конструкции стержневых молниеприемников (примеры на фото ниже):

  • Одиночный молниеотвод. Стандартная зона защиты рассчитывается по круговому конусу с вершиной в крайней точке молниеприемника и основанием по уровню земли (см. следующий раздел). Защищаемый объект должен полностью покрываться одним или группой конусов.
  • Двойной молниеотвод. Молниеприемник классифицируется как двойной, если расстояние между стержнями не превышает максимального значения, приведенного в документе СО 153-34. Если расстояние больше — рассматриваются две одиночные конструкции.

Молниеприемник стержневой 


Молниеприемник стержневой

Применяются также для защиты надстроек на крыше, труб и т.п. Стержни бывают выполнены в виде единого проводника (прутка) диаметром 10-16 мм или с уменьшением диаметра из двух частей, у которых в свою очередь существуют облегченные варианты с нижней полой секцией, так называемые трубчатые молниеприемники.

Молниеприемник стержневой  Молниеприемник стержневой

Молниеприемник стержневой   Молниеприемник стержневой

Тросовый молниеотвод

Металлический проводник (или трос) натягивается между двумя точками (стержнями или мачтами), токоотводы присоединяются с двух сторон. Такие молниеприемники дают возможность значительно снизить общую высоту МЗС. Различают 3 вида тросовых громоотводов:

  • Одиночный. Защитная зона — равнобедренная трапеция с основанием по земле и высотой по тросу с учетом погрешностей на провес.
  • Двойной. Если расстояние между тросами меньше максимального — молниеотвод рассчитывается, как двойной. В таблицах СО 153-34 даны расчеты параметров для параллельных тросов на одинаковой высоте.
  • Замкнутый контур. Молниезащита с применением замкнутых тросов целесообразна для зданий и сооружений до 30 м в высоту. При этом объект должен находиться внутри периметра для надежной защиты.

Молниеприемная сетка

Молниеприемник стержневой

Молниеприемная сетка располагается на кровле, состоит из стальных, алюминиевых или медных прутков диаметром 6-8 мм. В качестве держателей используются бетонные, пластиковые и металлические крепежи. В зависимости от класса молниезащиты сетка устраивается с ячейкой от 5х5 до 20х20 м, преимущественно — поверх кровли. Для выступающих элементов дополнительно устанавливаются стержневые молниеотводы, которые интегрируются в общую цепь.

Расчет молниеприемника

Расчет зоны защиты

Для каждого объекта устанавливается параметр надежности МЗС, который обеспечивается суммарно всеми предусмотренными молниеприемниками. Расчет зон защиты для сложных объектов выполняется с помощью специальных компьютерных программ. Для простейших конфигураций инструкция СО 153-34 предлагает типичные параметры — в зависимости от требуемой надежности защиты.

Ниже представлен расчет для одиночного стержневого (высотой h) и тросового молниеотводов (длиной L, установленного на высоте h), где:


  • Рз — вероятность защиты (чем выше, тем более надежнее); при этом очевидно, что с увеличением Рз зона защиты (сектор синего цвета на чертеже) уменьшается — в таблицах соответствующие значения h0 и r0 для больших значениях Рз ниже;
  • hx — высота постройки, которую мы защищаем;
  • rx — ee горизонтальный размер на высоте hx, который не выходит за границы зоны защиты;
  • a — угол защиты (откладывается от верхней точки молниеприемника), в простейшем случае находится по графику в зависимости от величины h и класса молниезащиты сооружения.

 Молниеприемник стержневой

Молниеприемник стержневой

Подробно с формулами расчета зон защиты и высоты молниеприемников можно ознакомиться в соответствующем разделе Инструкции.

Расчеты в инструкции СО 153-34 приведены для конструкций максимальной высотой 150 м. Для молниеприемников, превышающих расчетную высоту, используются специальные методики вычислений. Обращайтесь к специалистам нашей компании для профессионального расчета внешней молниезащиты и выбора наиболее подходящих молниеотводов!


Важно всегда понимать, что одиночный стержневой молниеприемник — это наименее предпочтительный вариант, так как он действует односторонне. Это станет понятно, если взглянуть на рисунок ниже: у молнии, бьющей с фронта из точки А больше шансов прорваться к объекту (h0), чем у молнии, бьющей из точки В через молниеприемник (hr). Поэтому для надежной защиты его придется делать очень высоким. Проще (и самое главное так будет дешевле) установить два молниеотвода с разных сторон или вообще сделать замкнутый тросовый.

Молниеприемник стержневой

Планирование молниеприемного оборудования

Во-первых, необходимо выяснить к какому типу зданий относится ваше. В зависимости от этого выбирают метод расчета:

Тип кровли Метод
Отвесная крыша конькового типа Метод угла защиты
Плоская крыша Метод молниеприемной сетки
Плоская крыша с надстройками Сочетание молниеприемной сетки с методом угла защиты для выступающих участков

* В качестве примера далее рассмотрим первый вариант — коньковую кровлю и метод защитного угла. Особенности планирования для плоской кровли (в том числе с надстройками) читайте в наших следующих материалах.


Во-вторых, определяем к какому классу по степени молниезащиты относится наше здание. Подробно о классификации можно прочитать на этой странице.

В-третьих, определяем высшую точку конструктива здания. Обычно – это конек крыши, который и будет исходной точкой для расчета. По нему планируется исходный элемент конструктива – тросовый молниеприемник (проводник из алюминия или нержавеющей стали (для Al это обычно Rd10, а для NIRO или Cu – достаточно Rd8).

Молниеприемник стержневой

В-четвертых, исходя из высота здания по коньку и класса молниезащиты по таблице находим необходимый угол защиты и откладываем его от верхней точки здания (конька). В результате получаем зону, защищенную тросовым молниеприемником.

Молниеприемник стержневой

Молниеприемник стержневой

В-пятых, отмечаем те элементы на крыше, которые выступаю за пределы угла защиты. Для них нужно будет выполнить отдельный расчет и защиту стержневыми молниеприемниками.

В-шестых, дополняем полученную конструкцию прокладкой проводников от тросового молниеприемника к элементам водосточной системы и токоотводам, там где необходимо на выступающих частях (за пределами угла защиты) также прокладываем коньковую проводку (причем везде на выступающих частях концы проводников необходимо подогнуть вверх примерно на 15 см – таким образом мы защищаем выступающие над стеной части крыши).


Молниеприемник стержневой

Естественные молниеприемники

Международные нормы МЭК предписывают использовать конструкционные элементы здания в качестве молниеприемников, только если не стоит задача сохранить целостность объекта. Тем не менее, в отечественной практике устройства молниезащиты использование естественных молниеотводов в приоритете:

  • Металлическая крыша. Действует ряд ограничений: хорошая электропроводность между кровельными элементами, толщина металла от 4 до 7 мм в зависимости от материала, отсутствие горючей изоляции, неметаллические элементы находятся в пределах крыши.
  • Кровельные металлоконструкции. Стропила, фермы, арматура.
  • Прочие элементы из металла. Сечение — не меньше параметров, установленных для громоотводов.
  • Технологические трубы из металла. Толщина металла — от 2,5 мм, возможный прожог не спровоцирует воспламенение.
  • Металлические трубы. Металл толщиной 4-7 мм.

Активная молниезащита

Технология более эффективна и практична по сравнению с классической молниезащитой. В качестве молниеотвода используется стержни и разрядники, которые ионизируют воздух, срабатывая при достижении определенного порога напряженности электрического поля и провоцируя разряд молнии на себя. Активная молниезащита дает возможность использовать меньшее количество громоотводов, а также уменьшить их высоту.

Конструктивно активные молниеприемники могут выглядеть абсолютно по разному.

Молниеприемник стержневой    Молниеприемник стержневой   Молниеприемник стержневой   Молниеприемник стержневой

Активные головки всегда все равно ставятся на мачту молниеприемника для того, чтобы увеличить высоту, с которой будет происходить разрядный контакт.

В последнее время действие активной молниезащиты ставится под сомнение, ряд компаний просуживают иски от владельцев сооружений, где она не сработала.

Варианты монтажа разных типов молниеприемников

Молниеприемный стержень

Штыри из стали или алюминия устанавливаются в наивысших точках кровли или по периметру объекта. Допускается монтаж на коньки, к стене, а также на специальное бетонное (примеры ниже) или металлическое основание.


Молниеприемник стержневой Молниеприемник стержневой Молниеприемник стержневой

Высота молниеприемного стержня не превышает 5 м. Из-за ветровых нагрузок, при свободной длине > 2,5 метров рекомендуется при монтаже молниеприемника в бетонную опору использовать дополнительное крепление, например дистанционные держатели.

Молниеприемник стержневой Молниеприемник стержневой

Обычно длина молниеприемников ограничена из соображений транспортировки и если вам нужно установить молниеприемник большей длины, то для удлинения используются специальные соединительные элементы. В этом случае для надежности конструкции выше соединительного элемента также устанавливают дополнительное крепление.

              Молниеприемник стержневой          Молниеприемник стержневой

Для эффективности на верхние точки стержней устанавливают стальные или алюминиевые наконечники.

Сборные молниеотводы (МСС – молниеприемники стержневые сборные)

Сборная конструкция состоит из приемного стержня и необходимого количества секций (трубостоек), которые соединяются между собой высокопрочными крепежами (например, соединительными муфтами, запрессовочными гайками и т.п.).

Молниеприемник стержневой     Молниеприемник стержневой      Молниеприемник стержневой    Молниеприемник стержневой

Как правило монтируют на стенах или других конструкциях с помощью элементов крепления.

Молниеприемник стержневой  Молниеприемник стержневой  Молниеприемник стержневой

Составные молниеприемники выдерживают повышенные ветровые нагрузки.

Отдельно стоящие молниеприемники

Автономные молниеотводы (в основном составные конструкции) предназначены для защиты кровельных надстроек на крышах с углом наклона до 10 градусов. В основании почти всегда используют специальные треноги, а также иные складные или разборные конструкции, усиленные бетонными опорами.

Молниеприемник стержневой Молниеприемник стержневой Молниеприемник стержневой

Молниеприемная мачта

Стержень высотой от 5 м. Особенность конструкции — телескопическая система, которая крепится на специальные держатели к стене или другим кровельным элементам, устанавливается на треногу или бетонную платформу. Стержень плавно сужается в диаметре к вершине, что позволяет использовать мачты в регионах с сильными ветрами.

Кроме того, некоторые отдельно стоящие мачты устанавливаются в грунт на винтовые фундаменты (для исключения проведения земляных работ) или наборные опоры из бетона.

Молниеприемник стержневойМолниеприемник стержневойМолниеприемник стержневой

Молниеприемники для разных типов кровли

Двускатная крыша

Базовое правило — использовать тросовый молниеприемник, натянутый вдоль конька.

Молниеприемник стержневой

Часто на коньке кровли для установки молниеприемного стержня используется специальные держатели, монтаж которых осуществляется за счет натяжной ленты (при помощи фиксированного и регулируемого зажимов на ленте держатель может быть установлен на разных типах коньковых кровель). Может применяться одиночная и двойная конструкция.

Молниеприемник стержневой                Молниеприемник стержневой          Молниеприемник стержневой

Молниеприемник стержневой  Молниеприемник стержневой

Существующие конструкции держателей непосредственно для установки на скате кровли устанавливаются на внешней стороне и прикручиваются непосредственно на стропильные балки через обрешеточную рейку, которая предотвращает раскол черепицы, все они для герметизации трубостоек и молниеприемников используют специальный узлы прохода через кровлю.

Молниеприемник стержневой  Молниеприемник стержневой

Плоская крыша

Оптимальное решение — молниеприемная сетка, которая комбинируется со стержневыми громоотводами, если на кровле есть значительные выступы.

Молниеприемник стержневой

Держатели проводника для плоской кровли могут быть выполнены в разном исполнении: пластиковый корпус с наполнением бетоном или металлические с возможностью приклеивания к поверхности. Причем непосредственно элементы, в которые крепится проводник также могут быть разных видов.

Молниеприемник стержневой   Молниеприемник стержневой  Молниеприемник стержневой      Молниеприемник стержневой

  Молниеприемник стержневой  Молниеприемник стержневой  Молниеприемник стержневой      Молниеприемник стержневой

Металлическая крыша

При соблюдении определенных условий выступает естественным молниеприемником. Для крепления выбирают соответствующие опоры и держатели, подходящие характеристикам кровли (ниже показан пример для круглого стоячего фальца). При этом конструкция должна обеспечивать способность проводить требуемый ток молнии.

Молниеприемник стержневой

Однако современные кровли, как правило, или имеют недостаточную толщину, или укладываются на деревянные стропила. В таком случае требуется установка стержневых или тросовых молниеотводов.

Производители и цены на молниеприемники

В настоящий момент на рынке представлено множество производителей молниезащиты, все они предлагают разные конструкции молниеприеников. Представим наиболее известные из них:

  • DEHN (Германия)
  • J. Propster (Германия)
  • OBO Bettermann (Германия)
  • EZETEK (Россия)
  • Voltstream (Россия)
  • Forend (Турция)
  • ДКС (Россия)

Отечественные производители по сути делают копии конструктива немецких производителей, да и то не всегда лучшим образом (с точки зрения надежности и эстетичности). Тем не менее за счет более конкурентной цены они пользуются спросом у клиентов (преимущественно частных). При этом модельный ряд производителей молниеприемного оборудования из России не может похвастаться таким разнообразием, как у зарубежных и обычно ограничен несколькими простыми моделями стержневых и сборных конструкций.

Молниеприемник стержневой Цены на молниеприемники

На цену молниеприемника при прочих равных влияют три составляющих:

1)    Качество материала, из которого он изготовлен

2)    Конструктив (зависит от эстетических предпочтений покупателя)

3)    Использования дополнительных элементов крепления и комплектующих

Часто цена у дилеров бывает меньше, чем у производителя в силу того, что те имеют значительные скидки. Поэтому советуем не торопиться и сравнить цены у компаниии-производителя и некоторых его дилеров.

Предлагаем профессиональное проектирование молниезащиты для объектов любой сложности в Москве и Московской области. Купить молниеприемники, а также другие необходимые материалы по ценам от производителей можно в нашем интернет-магазине с официальной гарантией. Обращайтесь, мы сделаем надежную молниезащиту!

Источник: www.mzke.ru

Об изготовителе молниеприемников. Примеры монтажа.

ООО "Элмашпром" разрабатывает и производит полностью готовые к монтажу системы молниезащиты и заземления, в том числе: молниеприемники стержневые сборные из качественных конструкционных и нержавеющих сталей на фланцах, плитах, металлических и бетонных опорах, кронштейнах высотой от 0,5 до 25 метров (см. референц-лист и фотогалерею). Некоторые типы конструкций молниеприемников можно посмотреть в PDF каталоге. В настоящем разделе сайта представлен не полный ассортимент выпускаемой продукции:

Молниеприемники МСС производство ООО Элмашпром Elmast

1. Молниеприемники стержневые сборные МСС-3.4КД коньковые

2. Молниеприемники стержневые сборные МСС-3.5КД коньковые

3. Молниеприемники стержневые сборные МСС. Тип 1.1Ф, 1.2Ф, 1.3Ф, 1.4Ф на фланцах

4. Молниеприемники стержневые сборные МСС. Тип 1.1.КО, 1.1К, 1.2К, 1.3К, 1.4К на кронштейнах

5. Молниеприемники стержневые сборные МСС. Тип 2.1П, 2.2П, 2.3П, 2.4П на плитах

6.  Молниеприемники стержневые сборные МСС. Тип 3.12К на кронштейнах (для дымовых труб)

7. Молниеприемники стержневые сборные МСС. Тип 3.1К, 3.2К из нержавеющей стали на кронштейнах (для дымовых труб)

8. Молниеприемники стержневые сборные МСС. Тип 3.1К, 3.2К из оцинкованной (методом горячего оцинкования) стали на кронштейнах (для дымовых труб)

9. Молниеприемники стержневые сборные МСС. Тип 5.1Б, 5.3Б, 5.4Б, 5.5Б на бетонных опорах (свободно стоящие)

10. Части молниеприемников стержневых сборных МСС на бетонных опорах (см. п.6)

11. Молниеприемники сборные тросовые для плоских кровель МСТ (на бетонных опорах)

Для уточнения Вашего заказа или получения консультации технических специалистов позвоните в ООО "Элмашпром", г.Нижний Новгород по телефонам: +7 (831) 2786072, 2786073, 2786423, 2786450, 4238623  или  напишите нам.

ВНИМАНИЕ! Опасайтесь подделок!

Если Вам предлагают "аналог" нашего молниеприемника, уточните марку стали, толщину стенки трубы (у нас — от 4 до 16 мм у всех молниеприемников), вес, толщину покрытия цинком, район ветрового давления и т.д.

Если Вам не смогли ответить на эти вопросы — Вас пытаются обмануть и продать дешевую подделку!

Каждый наш молниеприемник проектируется и рассчитывается по нагрузкам для каждого конкретного места установки в зависимости от климатической зоны, района ветрового давления, типа местности, высоты установки, способа крепления, несущей нагрузки основания и прочих влияющих факторов. От этого зависит безопасность, надежность и срок эксплуатации.

Мы гарантируем, что наши изделия прослужат более 30 лет при условии правильного проектировния, монтажа и эксплуатации!

Не пытайтесь сравнивать наши молниеприемники из горячеоцинкованной качественной конструкционной стали (!) и молниеприемники из алюминиевых сплавов (?), которые имеют ограниченный срок службы изделий: в 5-7 раз ниже, прочность в 3-5 раз ниже (ударная вязкость сплавов ниже, чем ударная вязкость сталей (например, дуралюмины имеют а=3 кгм/см2, а сталь 3 а=8-10 кгм/см2) или молниеприемников из сварных тонкостенных стальных труб (марка стали 3).

Это совершенно разные изделия по качеству, прочности, надежности и сроку службы!

Мы изготавливаем и поставляем наши изделия исключительно из специальных высококачественных марок стали для наших Заказчиков напрямую (см. референц-лист) или через уполномоченные нами строительно-монтажные предприятия, как правило, выигравших тендер на производство работ, в том числе на установку молниеприемников.  Требуйте от них наше письмо с указанием серийных номеров молниеприемников.  

Сообщите нам информацию о строительно-монтажном предприятии для проверки и подверждения оригинальности наших изделий.

Молниеприемники производства ООО "Элмашпром" для Крайнего Севера маркируются буквенным кодом СГЦ и изготовлены из специальной хладостойкой высокопрочной конструкционной стали (включая специальные высокопрочные крепежные изделия, предназначеные для использования при крайне низких температурах). Для сварных швов молниеприемников используются специальные сварочные электроды. Каждое изделие имеет серийный номер, выбитый на секциях молниеприемника.

Многие производители при производстве молниеприемников применяют самую дешевую сталь 3. Обратите внимание на то, что в производстве молниеприемников для Крайнего Севера сталь 3 нельзя использовать при отрицательных температурах — 50…- 60°С, т.к. её ударная вязкость снижается со 100 Дж/см2 при t=20°C до 5…10Дж/см2 при t = -50°C. 

ЗАПРЕЩЕНО! Эксплуатация в России молниеприемников с толщиной стенки трубы менее 4 мм.

ПРЕИМУЩЕСТВА МОЛНИЕПРИЕМНИКОВ СТЕРЖНЕВЫХ НАШЕГО ПРОИЗВОДСТВА

— Небольшая площадка  для монтажа молниеприемника ввиду отсутствия растяжек.
 
— Высокий запас прочности молниеприемника — двух кратный расчетный.
 
— Удобные транспортные размеры – молниеприемник сборно-разборный, состоящий из секций не более 3-х метров, чем достигается быстрая доставка к месту монтажа молниеприемника.
 
— Отсутствуют лишние конструктивные элементы. Мачта молниеприемника является одновременно токоотводом. Непрерывность электрической цепи в местах соединения достигается применением специальной токопроводящей антикоррозийной пасты, которая входит в комплект поставки.
 
— Учтен район ветрового давления. Конструкция каждого стержневого молниеприемника разработана для района с необходимым ветровым давлением в соответствии с ПУЭ (7-е издание). Перед внесением в проект уточняется ветровой район местоположения проектируемого объекта.
 
— Предусмотрены все варианты монтажа и крепления молниеприемников как к  горизонтальным поверхностям, так и к вертикальным поверхностям.  При монтаже и креплении молниеприемника к вертикальным поверхностям предусмотрены специальные кронштейны, которые могут быть доработаны индивидуально по желанию Заказчика или Проектировщика. Крепление молниеприемника предусмотрено анкерными болтами. Усилие отрыва рассчитано от 12 тонн. При монтаже и креплении молниеприемника к горизонтальной поверхности здания предлагаются технические решения в зависимости от типа горизонтальной поверхности элемента здания с учетом материала его поверхности. При наземном монтаже молниеприемника предусмотрены конструкции закладных деталей фундамента.
 
— Длительный срок службы смонтированного молниеприемника определяется характеристиками материалов — применением специальных конструкционных сталей, защитным антикоррозийным покрытием горячим цинком толщиной 165-200 мкм с применением по дополнительному заказу Покупателя специальной антикоррозионной пожарнобезопасной композиции Цинол с содержанием цинка до 98 процентов. В состав комплекта поставки входит банка (или баллончик) для подкраски перед монтажом в случаях случайного повреждения оцинкованной поверхности.

— Гарантии изготовителя подтверждаются паспортом изделия.

— Каждый молниеприемник промаркирован и имеет серийный номер.

Предупреждение об опасных воздействиях:

Во время опасных метеорологических явлений молниеприемник (в дальнейшем по тексту — изделие) может представлять опасность для жизни и здоровья человека:

— во время грозы  при нахождении на расстоянии менее 5-ти метров от мачты молниеприемника или ее касания во время прямого удара молнии. Вид опасного воздействия – электротравма от возможного поражения человека атмосферным электрическим разрядом молнии. Например, в Правилах технической эксплуатации резервуаров и инструкции по их ремонту, п. 4.3.18. (Утверждены Госкомнефтепродуктом СССР 26 декабря 1986г.)  прямо указано: "Во время грозы приближаться к молниеотводам ближе чем на 4 м запрещается, о чем должны быть вывешены предупредительные надписи около резервуара или отдельно стоящего молниеотвода".

— при  ветре,  превышающим расчетные нормы, указанных в паспорте на конкретный молниеприемник. Вид опасного воздействия – травма от возможного поражения человека падением изделия

Воздействия молнии принято подразделять на две основные группы: первичные, вызванные прямым ударом молнии, и вторичные, индуцированные близкими ее разрядами или занесенные в объект протяженными металлическими коммуникациями. Опасность прямого удара и вторичных воздействий молнии для зданий и сооружений и находящихся в них людей или животных определяется, с одной стороны, параметрами разряда молнии, а с другой — технологическими и конструктивными характеристиками объекта (наличием вэрыво- или пожароопасных зон, огнестойкостью строительных конструкций, видом вводимых коммуникаций, их расположением внутри объекта и т.д.).

Прямой удар молнии вызывает следующие воздействия на объект:

электрические, связанные с поражением людей или животных электрическим током и появлением перенапряжений на пораженных элементах. Перенапряжение пропорционально амплитуде и крутизне тока молнии, индуктивности конструкций и сопротивлению заземлителей, по которым ток молнии отводится в землю. Даже при выполнении молниезащиты прямые удары молнии с большими токами и крутизной могут привести к перенапряжениям в несколько мегавольт. При отсутствии молниезащиты пути растекания тока молнии неконтролируемы и ее удар может создать опасность поражения током, опасные напряжения шага и прикосновения, перекрытия на другие объекты;

термические, связанные с резким выделением теплоты при прямом контакте канала молнии с содержимым объекта и при протекании через объект тока молнии. Выделяемая в канале молнии энергия определяется переносимым зарядом, длительностью вспышки и амплитудой тока молнии; и 95 % случаев разрядов молнии эта энергия (в расчете на сопротивление 1 Ом) превышает 5,5 Дж, она на два-три порядка превышает минимальную энергию воспламенения большинства газо-, паро- и пылевоздушных смесей, используемых в промышленности. Следовательно, в таких средах контакт с каналом молнии всегда создает опасность воспламенения (а в некоторых случаях взрыва), то же относится к случаям проплавления каналом молнии корпусов взрывоопасных наружных установок. При протекании тока молнии по тонким проводникам создается опасность их расплавления и разрыва;

механические, обусловленные ударной волной, распространяющейся от канала молнии, и электродинамическими силами, действующими на проводники с токами молнии. Это воздействие может быть причиной, например, сплющивания тонких металлических трубок. Контакт с каналом молнии может вызвать резкое паро- или газообразование в некоторых материалах с последующим механическим разрушением, например, расщеплением древесины или образованием трещин в бетоне.

Вторичные проявления молнии связаны с действием на объект электромагнитного поля близких разрядов. Обычно это поле рассматривают в виде двух составляющих: первая обусловлена перемещением зарядов в лидере и канале молнии, вторая — изменением тока молнии во времени. Эти составляющие иногда называют электростатической и электромагнитной индукцией.

Электростатическая индукция проявляется в виде перенапряжения, возникающего на металлических конструкциях объекта и зависящего от тока молнии, расстояния до места удара и сопротивления заземлителя. При отсутствии надлежащего заземлителя перенапряжение может достигать сотен киловольт и создавать опасность поражения людей и перекрытий между разными частями объекта.

Электромагнитная индукция связана с образованием в металлических контурах ЭДС, пропорциональной крутизне тока молнии и площади, охватываемой контуром. Протяженные коммуникации в современных производственных зданиях могут образовывать контуры, охватывающие большую площадь, в которых возможно наведение ЭДС в несколько десятков киловольт. В местах сближения протяженных металлических конструкций, в разрывах незамкнутых контуров создается опасность перекрытий и искрений с возможным рассеянием энергии около десятых долей джоуля.

Занос высокого потенциала по вводимым в объект коммуникациям (проводам воздушных линий электропередачи, кабелям, трубопроводам). Он представляет собой перенапряжение, возникающее на коммуникации при прямых и близких ударах молнии и распространяющееся в виде набегающей на объект волны. Опасность создается за счет возможных перекрытий с коммуникации на заземленные части объекта. Подземные коммуникации также представляют опасность, так как могут принять на себя часть растекающихся в земле токов молнии и занести их в объект.

Источник: elmast.com

Принцип действия и устройство

Система защиты от молнии состоит из трех компонентов:

  • молниеприемник;
  • токоотвод;
  • заземлитель.

Схема устройства представлена на рисунке ниже.

Примерная схема защиты дома от молний

Функция приема разряда молнии возлагается на молниеприемник. По токоотводам электричество поступает в заземлительный контур, который передает разряд в грунт.

Молниеприемник

Существует три разновидности молниеприемников:

  • стержневой;
  • штыревой;
  • сетчатый.

Также в качестве приемника может выступать сама крыша.

Стержневой приемник представляет собой металлический штырь, установленный на станине (на кровле, рядом со зданием, на высоком дереве). С помощью токоотвода (проводника) штырь соединяется с заземлительным контуром. Для изготовления громоотводов применяют медь, алюминий или сталь. Причем первая— оптимальный вариант с точки зрения качества защиты, а самые дешевые приемники производятся из стали.

Сечение молниеприемника стержневого типа должно составлять не менее 35 кв. мм, если речь идет о меди, и 70 кв. мм — для стальных устройств. Длина штыря колеблется от 50 до 200 см.

Стержневой молниеприемник из меди

Стержневые приемники обычно выглядят эстетично, однако площадь их покрытия не слишком большая. Для расчета покрываемой территории от наивысшей точки штыря прочерчивают мысленную линию к уровню земли под углом 45 градусов. Защищенным является все пространство, оказавшееся в треугольнике по периметру. Ввиду маленькой зоны действия, стержневые громоотводы используют для защиты небольших домов, банных построек, гаражей и т.п.

Обратите внимание! Молниезащиту можно как сделать своими руками, так и приобрести готовую.

Сеточные молниеприемники выполняются в виде металлических сеток и представляют собой арматурный каркас с ячейками размером от 3 до 12 м. Толщина арматуры — в среднем 6 мм. Сетку размещают на определенной высоте над материалом кровли, оставляя зазор не менее 15 см. Наиболее подходящие объекты для применения сеточных систем — большие кровли (многоквартирные дома, торговые центры, промышленные и складские здания и т.п.).

Тросовый приемник располагается на двух или четырех мачтах, связанных друг с другом проволокой из стали или алюминия. Трос протягивают по коньку крыши, используя деревянные бруски, которые выступают в качестве опор. Наименьший рекомендуемый диаметр троса — 5 мм.

Размещение тросового молниеприемника на крыше

По сравнению со стержневыми описываемые устройства покрывают гораздо большую площадь. С точки зрения эффективности тросовые системы лучше, чем стержневые или сеточные приемники справляются с задачей защиты от молнии. Особенно распространены такие системы на шиферных кровлях.

Иногда в качестве молниеприемника используют саму крышу. Это возможно, когда кровля изготовлена из профнастила, металлической черепицы и любых других материалов, в основе которых есть металл. Существуют требования, которые дисквалифицируют конструкционный материал кровли, если его толщина меньше 4 мм (иначе возможно его прожигание молнией). Также не допускаются какие-либо горючие материалы, способные легко воспламениться.

Токоотвод

Для изготовления проводников применяют шестимиллиметровую медную, стальную или алюминиевую проволоку. Соединения с другими элементами системы — молниеприемником и заземлительным контуром — выполняют посредством болтов или сварных швов. Токоотвод нуждается в качественном изолировании от окружающей среды (подойдут кабель-каналы). Еще одно требование — выбор для токоотвода самого краткого пути от молниеприемника к заземлительному устройству.

Выход токоотвода на кровлю

Заземлитель

Заземлительный контур располагают неподалеку от здания. При этом выбирают место, находящееся вне прогулочной территории и поближе к какому-либо ограждению. Электрический заряд, поступающий к заземлительному контуру через токоотвод, через металлические стержни отводится в грунт. Стержни вкапывают в землю на глубину примерно 80-100 см. Их размещают таким образом, чтобы они при соединении формировали треугольник.

Подготовительные мероприятия

Перед тем как сделать громоотвод необходимо провести подготовку. Причем по важности этот этап ничем не отличается от собственно процесса установки молниезащитной системы. Понадобится произвести расчеты согласно формуле, подобрать материалы и найти правильное место для установки молниезащиты.

Формула расчета

Молниезащита — достаточно сложная и ответственная в силу выполняемых задач система. При ее планировании необходимы точные расчеты и оценка потенциальных рисков. В то же время необходимости в чрезмерно сложных математических вычислениях нет. Нужно лишь определить зону действия системы, исходя из формул. Для стержневого молниеотвода существуют коэффициенты, применяемые для расчета нужной высоты устройства. Используется такая формула:

Формула для расчета высоты молниеприемника

Она подходит для громоотводов высотой до полутора метров, что вполне достаточно для обеспечения защиты частного дома от ударов молнии.

Материал для громоотвода

Для создания защитной системы понадобятся конструкционные материалы. Придется сделать выбор из стали, меди или алюминия. При этом площадь необходимого поперечного сечения будет отличаться, что продиктовано разным сопротивлением каждого вида из перечисленных металлов. Чтобы объяснить сказанное более наглядно, внизу приведена таблица, в которой указаны минимальные требования к компонентам молниезащиты, исходя из вида металла:

Материал Молниеприемник Токоотвод Заземлитель
Площадь сечения, мм Диаметр, мм Площадь сечения, мм Диаметр, мм Площадь сечения, мм Диаметр, мм
Медь 35 7 16 5 50 8
Сталь 50 8 50 8 100 11,5
Алюминий 70 9,5 25 6 Не применяется

Исходя из данных, представленных в таблице, оптимальный выбор материала — медь. Однако наиболее дешевым вариантом громоотвода, изготовленного своими руками, является сталь.

Установка конькового молниеприемника из стали

Токоотвод отличается меньшим сечением в сравнении с другими компонентами защитной системы. Рекомендуется постепенно увеличивать его толщину от приемника к заземлительному контуру.

Совет! При создании молниезащиты желательно применять один и тот же вид металла для всех элементов конструкции.

Для изготовления молниезащиты необходимы такие материалы и инструменты:

  1. Молниеприемник. В случае со стержневой системой понадобится металлический заостренный штырь. Также подойдет ТВ-мачта или антенна для приема радиосигналов. В продаже имеются готовые приемники, например, GALMAR или SCHIRTEC.
  2. Металлическая проволока нужного сечения.
  3. Устройства для заземления (металлические штыри, трубы или лента).
  4. Пластиковые фиксаторы, скобы, болты.
  5. Инструменты для выполнения работы (сварочный аппарат, электродрель, молоток, лопата).

Комплект молниезащиты GALMAR

Место установки

Громоотвод следует располагать на наиболее высокой точке из имеющихся на участке. При этом нужно помнить про защитную конусообразную зону. Громоотвод должен находиться в таком месте, чтобы здание полностью было покрыто защитой. Получается, что, чем более отдален громоотвод от дома, тем выше он должен быть.

По финансовым соображениям предпочтительнее разместить молниеприемник на кровле здания. В этом случае не понадобится сооружение высокой опоры, которая к тому же вряд ли будет эстетически привлекательной.

Совет! Не рекомендуется установка громоотвода в центральной части крыши. Лучше поставить приемник с краю кровли и зафиксировать его к стене. При таком подходе уменьшается риск попадания молнии в какую-либо часть кровли.

Размещение стержневого громоотвода на краю крыши

Отдельный вопрос — правильное размещение заземлительного устройства. При ударе молнии высокомощный разряд проходит в землю и в этот момент рядом с заземлителем не должны находиться живые существа. Поэтому разработаны требования к минимальным расстояниям от заземления к стене дома — 1 м и до пешеходных дорожек — 5 м. Заземляющее устройство должно быть установлено в таком месте, где нет вероятности нахождения людей. К тому же, вокруг заземлителя следует установить ограждение и поставить рядом предупреждающий знак.

Обратите внимание! Эффективная работа заземления возможна только во влажном грунте. Это нужно учитывать при выборе места для заземлительного контура. Если постоянно мокрый участок отсутствует, следует задуматься об искусственном орошении.

Установка тросового молниеотвода

Прежде всего нужно протянуть проволоку по коньку кровли. Она будет выступать в качестве приемника для молнии. Если крыша изготовлена из пожароопасных материалов (древесина, пластиковая черепица и т.п.), проволоку следует расположить на высоте не менее 15 сантиметров от материала. При этом поддерживающую для нее функцию будут выполнять пластиковые фиксаторы. Концы проволоки закрепляют на металлических мачтах (их называют горизонтальными приемниками).

Токоотвод фиксируют к приемнику с помощью сварочного аппарата болтовыми соединениями или заклепками. На смежные участки наносят изоляцию. На кровле токоотвод закрепляют скобами, а на стенах — пластиковыми фиксаторами. Проводник лучше разместить в кабельном канале, чтобы избежать пагубного воздействия на него влажности.

Схема установки тросового молниеприемника

Заземление создают так:

  1. Копают траншею глубиной от 80 см.
  2. Забивают в дно ямы металлические штыри.
  3. Соединяют их стальной трубой или лентой. Для этого используют сварочный аппарат.
  4. Отводят ленту к участку соединения с токоотводом.
  5. Состыковывают токоотвод с заземлителем.

Установка стержневого молниеотвода

Для монтажа стержневой системы понадобится высокая станина. Ее функции сможет выполнять, например, мачта ТВ-антенны. Приемник фиксируют к ней сварным или болтовым соединением.

Установка токоотвода и заземлителя осуществляется так же, как описано выше, когда речь шла о тросовой молниезащите. После завершения установки следует протестировать сопротивление системы. Максимально допустимый показатель — 10 Ом.

Дерево в качестве громоотвода

Для создания молниеотвода своими руками подойдет обычное дерево. При этом его высота должна превышать уровень крыши здания примерно в 2,5 раза. Расстояние до дома не должно быть меньше 3 м.

Один конец пятимиллиметровой проволоки приваривают к заземляющему устройству и закапывают соединение в землю. Оставшийся конец будет приемником. Его подводят к верхушке дерева.

Размещение громоотвода на дереве рядом с домом

Уход за конструкцией

Металлические устройства чувствительны к отрицательным воздействиям окружающей среды. Чтобы избежать развития коррозийных процессов и сохранить рабочие свойства металлов, необходимо регулярно проводить осмотры системы защиты от молнии.

С наступление весны — перед началом грозового сезона — необходимо провести визуальное исследование всех компонентов системы. В процессе эксплуатации металл бывает настолько поврежден, что не обойтись без замены деталей.

Особое внимание следует уделять контактам. Некачественный контакт приводит к размыканию системы и возгоранию. Если нужно, их прочищают от окиси.

Подземную часть молниезащиты также нужно проверять. Однако ввиду трудоемкости процесса, разрешается делать это не каждый год, а один раз в трехлетний период.

Молниезащита – настолько важный элемент обеспечения безопасности жильцов и здания, что браться за ее создания стоит только при полной уверенности в своих знаниях и опыте. Если этого чувства недостаточно, лучше поручить выполнение работы профессионалам.

Источник: 220.guru

Молниеприемная сетка

Молниеотвод в виде сетки

В нашей стране один из самых распространенных молниеотводов для габаритных зданий с плоской кровлей — молниеприемная сетка. Это обусловлено возможностью ее использования по двум главным нормативным документам по молниезащите (СО 153-34.21.122-2003 и РД 34.21.122-87) и простотой проектирования и монтажа.

По своей сути, сетка – это обычный тросовый молниеотвод, монтируется либо внутри пирога кровли, либо на кровле здания таким образом, чтобы она не выходила за внешние границы этого сооружения. Проводники сетки, проложенные под кровельным покрытием, выполняют 3 функции: обеспечивают заземление металлических элементов и конструкций, к которым она подключена, отвечают за распределение и протекание тока молнии между токоотводами и выравнивание потенциалов.

Существенной проблемой применения молниеприемных сеток является их низкий уровень защиты здания от прямых ударов молнии (ПУМ). Сетка, выполненная на поверхности кровли, не в состоянии обеспечить надежность защиты от ПУМ выше 50-55%, при требуемых минимум 80%. А молниезащитная сетка, расположенная в пироге кровли (под слоями гидроизоляции, утеплителя и пр.), никак не защищает от молний крышу здания и технологическое оборудование, установленное на ней.

Стержневые молниеотводы

Стержневой молниеотвод

Большой популярностью для защиты зданий и сооружений различных типов и назначений пользуются стержневые молниеотводы. Стержневые молниеприемники в зависимости от материала исполнения и защищаемого объекта могут иметь различные габаритные размеры (длинной от 30 см до нескольких десятков метров и диаметром от 6мм до десятков сантиметров). Стержневые молниеприемники могут быть установлены непосредственно на защищаемом объекте или на определенном удалении от него (отдельно стоящий молниеотвод). Для крепления молниеприеников могут быть использованы существующие конструкции здания или специально монтируемые опорные конструкции (например, бетонные основания). Мачтовые отдельно стоящие стержневые молниеотводы представляют собой самонесущие конструкции, состоящие из металлической или железобетонной опоры и молниеприемного стержня, закрепленного на ней. От молниеприемника прокладывается или используется естественный токоотвод, монтируется собственное или используется естественное заземляющее устройство. Мачтовый молниеотвод рассчитывается с учетом ветровых и иных нагрузок.

Основные преимущества создаваемой системы – сочетание высокого уровня защищенности, эксплуатационной надежности, простоты и легкости изготовления и небольшой стоимости. Стержневые молниеприемники чаще других являются самым оптимальным решением для защиты от молний.

Тросовые молниеотводы

Тросовый молниеотвод

Для решения нестандартных задач, требующих высочайшей надежности защиты от прямых ударов молний, отлично подходят тросовые молниеотводы. Длинные или узкие здания, объекты с уникальными, например, вогнутыми кровлями (например, ледовый дворец на Ходынском поле в г.Москве), высоковольтные линий электропередач – лучшее применение тросового молниеотвода.

Система представляет собой стальные оцинкованные канаты (специальный грозозащитный трос сечением не менее 35 мм2), натянутые непосредственно над защищаемым объектом на определенном рассчитанном расстоянии. Тросы закрепляют на опорах, где проложены токоотводы и выполнено заземление.

Активные молниеотводы (Early Streamer Emission (ESE) — раннее стримерное инициирование)

Активный молниеотвод

Кроме вышеперечисленных типов молниеотводов, которые используются при монтаже классической/пассивной системы молниезащиты, существуют также активные молниеотводы. Такой тип молниеотводов имеет встроенный источник высокого напряжения, который подает импульс на острую коническую вершину. Как заверяют производители активных молниеотводов, благодаря вышеописанной технологии, молния перехватывается на более далеком расстоянии от защищаемого объекта за счет образования длинного встречного лидера.

Важно отметить, что практика применения активных молниеотводов на территории РФ вызывает ряд острых дискуссий. Во-первых, их эффективность не была подтверждена ни при помощи численного моделирования, ни при полевых и лабораторных экспериментах (применение ESE-молниеотводов не приводит к расширению зоны защиты здания от молнии). Во-вторых, ни в одном из Российских или Международных стандартов или нормативных документов по молниезащите нет прямых указаний на их использование. В указанных документах содержаться предписания только по использованию классических молниеотводов — только они являются законным юридическим основанием для применения и планового обследования системы защиты от ПУМ (Прямой Удар Молнии).

Источник: www.amnis.ru


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.