Классификация зданий и сооружений | Молниезащита зданий и сооружений

Подробности

Категория: Разное

• РЗиА
• молниезащита
• сооружения

Содержание материала

• Молниезащита зданий и сооружений
• Характеристики грозовой деятельности и разрядов молнии
• Классификация зданий и сооружений
• Защита от прямых ударов молнии
• Молниезащита II категории
• Молниезащита III категории
• Расчет и построение зон защиты молниеотводов

Страница 3 из 7

3. Классификация зданий и сооружений

Производственные, жилые и общественные здания и сооружения в зависимости от их назначения, а также от интенсивности грозовой деятельности в районе их местонахождения должны иметь молниезащиту в соответствии с категориями устройства молниезащиты.
Таблица 3.1. Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты и необходимости ее выполнения

Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к I и II категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии, от электростатической и электромагнитной индукции и от заноса высоких потенциалов через подземные и наземные металлические коммуникации.
Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к III категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии, от заноса высоких потенциалов через подземные металлические коммуникации, а установки класса П-III  с корпусами из железобетонных или синтетических материалов должны также иметь защиту от электростатической индукции.

Для зданий и сооружений  совмещающих в себе помещения, требующие устройства молниезащиты I и II или III категории, рекомендуется молниезащиту всего здания или сооружения выполнять в соответствии с требованиями для I категории.
Однако если объем помещений, требующих защиты по I категории, составляет в одноэтажных зданиях менее 30% всего объема здания, а в многоэтажных зданиях менее 30% всего объема помещений верхнего этажа, молниезащита всего здания в целом может быть выполнена по II категории. При этом все подземные и наземные внутрицеховые коммуникации при вводе в помещения, которые требуют защиты I категории, должны быть присоединены к специальному протяженному заземлителю, расположенному за пределами этих помещений и имеющему сопротивление растеканию тока промышленной частоты не более 10 Ом.

Для зданий и сооружений, совмещающих в себе помещения, требующие устройства молниезащиты II и III категорий, рекомендуется молниезащиту всего здания или сооружения выполнять в соответствии с требованиями для II категории.
Если же объем помещений, требующих защиты II категории, составляет в одноэтажных зданиях менее 30% всего объема здания, а в многоэтажных зданиях менее 30% объема помещений верхнего этажа, то молниезащита всего здания в целом может быть выполнена по III категории. При этом подземные и наземные внутрицеховые коммуникации у вводов в помещения, требующих защиты II категории, должны быть присоединены к специальному внутрицеховому заземлителю, имеющему сопротивление растеканию тока промышленной частоты не более 10 Ом.

Требование о присоединении подземных и наземных коммуникаций к специальному заземлителю должно быть выполнено для помещений, требующих защиты II категории, также в том случае, когда остальная часть здания не подлежит молниезащите.
При наличии на зданиях или сооружениях, относящихся к I и II категории, на установках или емкостях класса В-1г газоотводных или дыхательных труб для свободного отвода в атмосферу газов взрывоопасной концентрации, независимо от наличия на них огнепреградителей, пространство над обрезом труб, ограниченное полушарием радиусом 5 м, должно входить в зону защиты молниеприемника.

Для газоотводных и дыхательных труб, оборудованных колпаками или «гусаками», эта зона может быть уменьшена при избыточном давлении внутри установки:

1. менее 0,05 кгс/см² при газах тяжелее воздуха — до 1 м по вертикали и 2 м по горизонтали;
2. от 0,05 до 0,25 кгс/см² при газах тяжелее воздуха и до 0,25 кгс/см² при газах легче воздуха — до 2,5 м по вертикали и 5 м по горизонтали в стороны от обреза трубы.

Выполнение требования о включении в зону защиты молниеотводов пространства над обрезом труб необязательно:

1. при выбросе из труб газов невзрывоопасной концентрации;
2. при наличии азотного дыхания;
3. для труб с постоянно горящими факелами и факелами, поджигаемыми в момент выброса газов;
4. для вентиляционных шахт, предохранительных и аварийных клапанов, выброс газов взрывоопасной концентрации из которых осуществляется лишь в редких аварийных случаях.

• Назад
• Вперёд

• Назад
• Вперёд

org/BreadcrumbList»>
• Вы здесь:  
• Главная
• Книги
• Разное
• Оперативные переключения на подстанциях

Еще по теме:

• Вольт-секундные характеристики длинных воздушных промежутков и защита подстанций от атмосферных перенапряжений
• Грозозащита подстанций 154 и 330 кВ, в районах с высоким удельным сопротивлением грунтов
• Грозозащита линии электропередачи средних классов напряжения
• Грозозащита подстанций
• Вентильные разрядники для защиты от перенапряжений с большими энергиями

Молниезащита зданий и сооружений — инструкция по расчёту

Молниезащита зданий

Согласно мерам по электробезопасности, на всех промышленных зданиях и сооружениях должна быть установлена система молниезащиты.
Все здания и сооружения по требованиям молниезащиты, подразделяются на три категории:

1 категория – здания электростанций и подстанций, а так же здания и сооружения с взрывоопасными смесями класса В-1 и В-2.
В данной категории молниезащита выполняется:
а) от прямых ударов молнии, посредством отдельно стоящих стержневых и тросовых молниеотводов, обеспечивающих требуемую зону защитного покрытия;
б) от зарядов статического электричества, путём заземления всех металлических корпусов оборудования, установленных в зданиях через специальные заземлители, с сопротивлением растеканием тока не более 10 Ом;
в) от магнитного поля, появляющегося как вторичное действие молнии и индуктирующего в контурах силы, с помощью небольших перемычек, обьеденяющих контуры в единую систему.

2 категория – другие здания и помещения со взрывоопасными смесями, не относящиеся к первой категории.
Во второй категории, молниезащита зданий и сооружений, от прямых ударов молнии, выполняется одним из указанных способов:
а) отдельно стоящими или расположенными на зданиях, неизолированными тросовыми или стержневыми отводами, обеспечивающие необходимую зону защиты;
б) заземлённой молниеприёмной металлической сеткой, с ячеёй 6х6 метров, накладываемой на неметаллическую кровлю здания;
в) непосредственное заземление металлической кровли.

3 категория — все остальные, в том числе и пожароопасные, здания и сооружения.
Защита зданий и сооружений данной категории, применяется такой же как и во второй категории, но молниеприёмная металлическая сетка, может иметь ячею 12х12 или 6х24, а сопротивление заземлителя, допускается до 20 Ом.

Молниезащита зданий подстанций с распределительными устройствами от прямых ударов молнии, выполняется с помощью стержневых или тросовых молниеотводов. Если сопротивление заземляющего устройства подстанции менее 1 Ом, то молниеотвод разрешается присоединять к заземлителю. Если молниеотвод на концевой опоре не обеспечивает надлежащую защиту подстанции от перенапряжений, то дополнительно устанавливается отдельно стоящий молниеотвод, с сопротивлением заземляющего устройства не более 25 Ом.

Молниезащита фабричных труб осуществляется с помощью молниеотводов, изготовленных из сплошных железных стержней диаметром 25 мм. Трубы высотой менее 40 метров, должны иметь один стержневой спуск к молниеприёмнику, а высотой более 40 метров – не менее двух спусков.

Молниезащита высоких зданий и сооружений (водокачки, градирни, буровые вышки и.т.д.), из стальных строений, обеспечивается молниезащитой посредством заземления стального каркаса минимум в двух точках, а в случае не металлического строения – современной системой молниезащиты.

Молниеотводы открытых взрывоопасных установок (наливные станции, перекачивающие резервуары и.т.д.), обеспечиваются молниезащитой посредством отдельно стоящих, стержневых молниеприёмников, или молниеотводами, установленными в резервуаре на высоте не менее 5 метров, соблюдая прохождения каналов молниеотводов вне сферы, возможного образования взрывоопасной смеси.

Зона покрытия защиты от ударов молнии, является основным параметром при расчёте молниезащиты зданий и сооружений.
Для одиночного стержневого молниеотвода (рис.а), при его высоте менее 60 метров, радиус защиты составляет: rx = 1,6h (h-hx) / (h+hx),
где h – высота молниеотвода;
hx – высота защищаемого объекта;
разность h-hx = hа – называют активной высотой;

Для тросового молниеотвода (рис. б), при высоте подвеса менее 30 метров, радиус защиты составляет: : rx = 0,8h (h-hx) / (h+hx),
где h – высота подвеса троса;
hx – высота подвеса защищаемых проводов;
h-hx = hа –активная высота;

Допустимое расстояние по воздуху при прямом ударе молнии в молниеотвод, определяется импульсным напряжением Uи в точке расположенной от земли на высоте t:
Uи = iмRи + Ldi/dt,
где iм – значение тока молнии;
Rи – импульсное сопротивление заземлителя;
L – индуктивность участка t токоотвода от заземлителя до рассматриваемой точки.
Пусть ток молнии Iм > 150 кА, тогда при ωL = t – амплитудное импульсное напряжение :
Uмакс = (Iм/2) [Rи + Rи + t].
В этом случае, минимальное расстояние по воздуху и в земле составляет:
Sмин.в = Uмакс / Ев;
Sмин.з = Iм Rи / Ез.
Для расчётов принимают Ев – 500 кВ/м, Ез – 300кВ/м.

Молниезащита – нужна ли она вам?

Системы молниезащиты существуют уже более 100 лет, начиная с многочисленных научных исследований Бенджамина Франклина. Сила тока молнии превышает 100 000 ампер и более, температура достигает 50 000 градусов по Фаренгейту, а скорость составляет около одной трети скорости света. Молниеотводы (также называемые молниеприемниками) могут защитить ваш дом или здание от разрушительных и смертельных ударов во время грозы.  

Зачем мне это нужно? Молния может нанести значительный ущерб конструкции и даже привести к травме или смерти человека, если она не может найти безопасный путь к земле. В случае удара молния будет использовать любой доступный проводник, чтобы найти путь к земле, включая электрические линии, телефон, кабель, компьютеры, водопроводные трубы или даже само здание. Он будет прыгать с объекта на объект в структуре через боковые вспышки, вызывая пожары или взрывы. Электроника и бытовая техника также могут выйти из строя, если в здание ударит молния.

Какова вероятность удара молнии? Существуют спутники, которые отслеживают грозовую активность и предоставляют графики и статистику. В любой момент времени в мире происходит около 2000 гроз. Земля сталкивается со 100 вспышками молнии в секунду, а в Соединенных Штатах ежегодно происходит более 40 миллионов ударов молнии.

Не привлечет ли система молниезащиты молнию? Нет, но он также не может предотвратить удар молнии. Он в основном перехватывает удар молнии и обеспечивает безопасный путь к земле для электрического тока. Молния непредсказуема и ударит в любое место, независимо от того, есть ли у вас защита или нет. Наличие более высоких зданий или больших деревьев не имеет значения, молния может ударить в любой низко расположенный дом или строение и даже в землю. Боковые вспышки часто возникают, когда молния ударяет поблизости, поэтому, даже если ваша структура не поражена напрямую, молниезащита может предотвратить повреждение от этих боковых вспышек.

Все ли здания нуждаются в молниезащите? Для защиты от молнии требуется несколько строений, но она может быть установлена ​​в любом доме или здании. Молниезащитой оснащены многие известные достопримечательности, такие как Белый дом, Статуя Свободы, НАСА, Министерство энергетики и многие другие. Одним из самых известных примеров успешной защиты от молний является Эмпайр Стейт Билдинг в Нью-Йорке, в который молния поражает около 100 раз в год. Другие сооружения, которые обычно имеют молниезащиту, включают школы, больницы и аэропорты.

Нужно ли обслуживать? Молниезащита должна работать всю жизнь, хотя требуются плановые проверки каждые несколько лет. Если в вашем доме или здании есть какие-либо ремонтные работы, дополнения или изменения, необходимо проверить систему на предмет необходимости обновлений.

Кто может установить? Только тот, кто узкоспециализирован в установке такого типа оборудования. Громоотводы имеют свои собственные стандарты NFPA, которым необходимо соответствовать. Необходимо углубленное обучение и знание нескольких кодов. Если молниезащита установлена ​​неправильно, она точно не будет работать так, как должна, и может быть невероятно опасной.

Это дорого? Трудно оценить, сколько будет стоить система молниезащиты, поскольку она зависит от размера, местоположения, конструкции и других факторов здания.

Как выглядит система молниезащиты? Стержни размещаются с промежутками на самых высоких и наиболее открытых частях дома или здания. Они становятся наиболее вероятным местом, куда ударит молния. Эти стержни соединены с токопроводящими кабелями, которые проходят по вершинам и краям крыши и вниз по зданию, обеспечивая безопасный путь к заземляющему стержню, который глубоко закопан в землю вокруг защищаемой конструкции. Современные громоотводы намного меньше, чем раньше, и их можно установить так, чтобы они гармонировали с архитектурными особенностями. Специалисты по проектированию могут даже просмотреть планы защиты до начала строительства, чтобы найти лучший способ скрыть систему и сохранить эстетику здания.

Общие вопросы о молниезащите

Общие вопросы о молниезащите | Осветительное оборудование Восточного побережья

ECLE переехала! Наш новый адрес: 187 Commercial Blvd, Torrington, CT 06790

Перейти к навигации
Перейти к содержимому

Ваш браузер устарел.

В настоящее время вы используете Internet Explorer 7/8/9, который не поддерживается нашим сайтом. Для получения наилучших результатов используйте один из последних браузеров.

• Хром
• Фаерфокс
• Пограничный браузер Internet Explorer
• Сафари

Люди все еще используют громоотводы?

Да. На самом деле, сейчас установлено больше систем молниезащиты, чем когда-либо прежде. Современные системы молниезащиты незаметны. Поскольку современные здания оснащены множеством чувствительных электронных систем, планировщики, как правило, включают системы молниезащиты не только для защиты конструкции, но и для защиты электронных систем и поддержания зданий в рабочем состоянии.

Разве громоотводы не притягивают молнии?

Нет. Это распространенное заблуждение восходит к временам Бена Франклина. Молниеотводы просто перехватывают удар молнии и обеспечивают адекватные пути для безопасного отвода молнии в землю. Если молния пристреливается к определенному месту, она ударит в это место независимо от того, есть ли молниезащита или нет. Полезно помнить, что молния проходит несколько миль, чтобы достичь земли. Крошечные объекты на земле не влияют на контроль пути молнии по воздуху.

Как выглядят громоотводы?

В большинстве случаев, если вы не ищете громоотводы, вы их не заметите. Громоотводы имеют высоту всего 12 дюймов и диаметр 3/8 дюйма. Это ненамного больше карандаша. Расположенные на крыше высотой 30–50 футов и на расстоянии 18 дюймов от края крыши, стержни едва видны с земли.

Существует ряд мер, позволяющих сделать молниезащиту еще менее заметной. Существуют различные материалы, которые можно выбрать в соответствии с архитектурными особенностями, стилем и материалами. Например, луженая медь может сочетаться с серой каменной кладкой, а медь хорошо сочетается с темными материалами.

При проектировании во время строительства вся система молниезащиты, кроме клемм на крыше, может быть скрыта и проходить внутри конструкции. Есть также способы избежать использования молниеприемников, например, замена громоотводов толстостенными металлическими перилами. Декоративные наконечники также можно использовать в качестве молниеприемников, делая молниезащиту архитектурным акцентом.

Если в здании есть стальной каркас, безопасно ли это?

Конструкционная сталь здания пропускает молнию, но вам нужна система молниезащиты, обеспечивающая необходимые взаимосвязи, чтобы гарантировать, что молния может безопасно пройти через здание.

Без системы молниезащиты при ударе в здание молния пытается найти путь к земле. Если нет достаточного количества взаимосвязей, обеспечивающих непрерывный путь для прохождения молнии, возникнет искрение или боковые вспышки. Молния также будет перемещаться по другим механическим системам в здании, таким как электрические системы или системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Ток молнии, перескакивающий с объекта на объект внутри здания, опасен и, как известно, может вызывать пожары, взрывы и т. д.

Сколько стоит молниезащита?

Стоимость сильно варьируется в зависимости от расположения строения, его размера, конструкции, сложности линии крыши и грунтовых условий. Затраты ниже, если система спроектирована и установлена ​​во время строительства. Модернизация системы очень распространена, но, как правило, немного дороже. По сравнению с другими системами здания, такими как охрана или водопровод, молниезащита обычно менее затратна.

Каковы шансы того, что здание попадет под удар?

По всему миру есть спутники, которые следят за молниеносной активностью. Это действие наносится на карту и предоставляет статистику, которая показывает, как часто молния ударяет в ту или иную область. В каждый данный момент где-то в мире происходит 2000 гроз. Земля испытывает 100 вспышек молнии в секунду. Только в США ежегодно происходит более 40 миллионов ударов молнии. На любую квадратную милю в США можно рассчитывать примерно на 40 забастовок в год.

Некоторые статистические данные, касающиеся ущерба от молнии, включают:

• По оценкам, в период с 1992 по 1996 год страховые компании выплатили 1,7 миллиарда долларов по коммерческим искам, связанным с молнией.
• Институт страховой информации сообщает, что примерно 5% всех коммерческих претензий связаны с молнией.
• В 1996 году федеральный судья оставил в силе судебное решение, вынесенное OSHA против фирмы из Пенсильвании за неспособность обеспечить надлежащую защиту от молнии после того, как два рабочих погибли в результате взрыва, вызванного молнией.
• Управление пожарной охраны США сообщило в 2002 году, что, по его оценкам, ежегодно молния вызывает 17 400 пожаров в зданиях. Долларовые потери от пожара молнии почти в два раза больше, чем от пожаров, вызванных другими причинами.

Электрик этим не занимается?

Молниезащита не входит в компетенцию большинства электриков. У молниеотводов есть свой собственный стандарт NFPA, который отделен от Национального электрического кодекса, по которому обучаются электрики. Работы по молниезащите должны выполняться подрядчиком, специализирующимся на молниезащите. ECLE рекомендует использовать фирму, которая занимается молниезащитой полный рабочий день. Эти фирмы являются специалистами, внесенными в список Underwriters Laboratories, сертифицированы Институтом защиты от молнии и знакомы с требованиями NFPA и UL по защите от молнии.

Разве молниезащита не предназначена для предотвращения ударов молнии?

Ничто не может предотвратить удар молнии. Если молния нацелена на конкретный объект, она ударит в этот объект независимо от того, что находится на земле. Цель молниезащиты состоит в том, чтобы перехватить удар молнии и отвести его на землю. Это достигается путем размещения стержней через равные промежутки времени на всех самых высоких и наиболее открытых частях конструкции. Эти стержни становятся наиболее вероятным местом для прикрепления молниеотвода, поскольку они представляют собой кратчайший путь к земле. Стержни соединены сетью кабелей с высокой проводимостью, которые обеспечивают путь к земле с низким сопротивлением.

Обязательно ли прокладывать все эти кабели по всей крыше?

Использование некоторых кабелей неизбежно, но если система устанавливается во время строительства, большую часть системы можно провести под крышей, оставив открытыми только воздухораспределители. Конструкционная сталь здания часто может использоваться вместо проводников. Это также ограничивает количество проводников крыши, которые вы увидите.

Какие типы зданий нуждаются в молниезащите?

Любая структура является хорошим кандидатом на молниезащиту. Все здания могут быть повреждены молнией. Руководство по оценке рисков NFPA 780 — полезный инструмент для оценки уязвимости конструкции к поражению молнией. Использование и содержание конструкций являются такими же важными факторами, как расположение и конструкция при определении риска молнии.

Обычно системы молниезащиты устанавливаются в школах, больницах, медицинских учреждениях, аэропортах, торговых центрах, офисных зданиях, производственных помещениях и т. д. молниезащита на некоторых типах зданий. Например, во Флориде системы молниезащиты требуются для установки в школах и медицинских учреждениях. Исправительные учреждения также должны иметь системы молниезащиты.

Действительно ли работают громоотводы?

Да. NFPA поддерживает стандарты молниезащиты уже 100 лет. Стандарт постоянно обновляется и редактируется для включения новых данных. Например, за последние несколько лет молниеотводы с острыми наконечниками были заменены стержнями с тупыми или круглыми наконечниками в соответствии с требованиями NFPA. Это результат полевых исследований в Технологическом институте Нью-Мексико, которые доказали, что стержни с тупыми наконечниками всегда успешнее улавливают разряд молнии по сравнению со стержнями с острыми наконечниками. Стандарт NFPA основан на тех же практиках и принципах, что и стандарты молниезащиты во всем мире.

Федеральное управление гражданской авиации, НАСА, Департамент энергетики и Министерство обороны обычно не строят никаких сооружений без систем молниезащиты. На самом деле, в 2004 году был выпущен федеральный отчет, в котором рассматривалась техническая обоснованность защиты от молнии и сделан вывод о том, что системы защиты от молнии имеют решающее значение для защиты нашей национальной инфраструктуры. Американское метеорологическое общество опубликовало аналогичный документ в начале 2003 г.

Требуется ли защита от молнии по нормам?

Не всегда. В разных частях страны действуют разные правила. Некоторые федеральные агентства требуют молниезащиты, другие агентства требуют, чтобы молниезащита, если она должна быть установлена, соответствовала требованиям NFPA 780. Например, Управление по делам ветеранов требует сертификата UL Master Label для всех установок молниезащиты. Федеральному бюро тюрем требуются системы молниезащиты. Во Флориде Строительный кодекс штата требует молниезащиты для всех медицинских учреждений, включая амбулаторные учреждения и дома престарелых, а также для школ.

Что нужно знать специалистам по проектированию о молниезащите?

дополнительные ресурсы

Галерея

Артикул

Ресурсы

Готовы внедрить систему молниезащиты в своем здании?

Наша команда экспертов может помочь вам в этом процессе.