Розділ 26.4 Розрахунок блискавкозахисту
← План заняття

Блискавкозахист — це комплекс захисних пристроїв, призначених для забезпечення безпеки людей, збереження будинків і споруджень, устаткування і матеріалів від можливих вибухів, руйнувань і пожеж, що виникають від удару блискавки, а в будинках сільськогосподарських підприємств — також для забезпечення безпеки тварин і птахів.

Блискавковідвід — пристрій, що сприймає удар блискавки і відводить її струм у землю. Блискавковідвід забезпечує захист від прямих ударів блискавки. Захисна дія блискавковідводу заснована на властивості блискавки уражати найбільш високі і добре заземлені металеві спорудження. У загальному випадку блискавковідвід складається з опори, блискавкоприймача, безпосередньо сприймаючого удар блискавки, струмовідводу, по якому струм блискавки передається в землю, заземлювача, що забезпечує розтікання струму блискавки в землі. У деяких випадках функції опори, блискавкоприймача і струмовідводу об’єднуються (використання труб або ферм).

З’єднання блискавкоприймачів зі струмовідводами і струмовідводів із заземлювачем повинні виконуватися, як правило, зварюванням, а при неприпустимості вогневих робіт дозволяється виконання болтових з’єднань з перехідним опором не більше 0,05 Ом при обов’язковому щорічному контролі останнього перед початком грозового сезону.

Зона захисту блискавковідводу — простір, усередині якого будинок і спорудження захищене від прямих ударів блискавки з надійністю не нижче:

  • зона захисту типу А — 99,5%;
  • зона захисту типу Б — 95%.

Зона захисту одиночного стрижневого блискавковідводу
Рис.6 — Зона захисту одиночного стрижневого блискавковідводу

Зона захисту подвійного стрижневого блискавковідводу
Рис.7 — Зона захисту подвійного стрижневого блискавковідводу

Зона захисту одиночного тросового блискавковідводу
Рис.8 — Зона захисту одиночного тросового блискавковідводу

Зона захисту подвійного тросового блискавковідводу
Рис.9 — Зона захисту подвійного тросового блискавковідводу

Конструктивно блискавковідводи розділяються за наступними видами:

  1. стрижневі (бувають одиночні (рис.6), подвійні (рис.7), багаторазові) — з вертикальним розташуванням блискавкоприймача. Стрижневі блискавкоприймачі повинні бути виготовлені зі сталі будь-якої марки перетином не менше 100 мм², довжиною не менше 200 мм і захищені від корозії лудінням, цинкуванням або фарбуванням;
  2. тросові (бувають одиночні (рис. 8) і подвійні (рис. 9)) — з горизонтальним розташуванням блискавкоприймача. Тросові блискавкоприймачі повинні бути виконані зі сталевих багатодротових канатів перетином не менше 35 мм²;
  3. сітки — багаторазові горизонтальні блискавкоприймачі, що перетинаються під прямим кутом і укладаються зверху на будинок, що захищається.

Блискавковідвід, що стоїть окремо — блискавковідвід, опора якого встановлена на землі на деякому видаленні від об’єкта, що захищається.

Одиночний блискавковідвід — одинична конструкція стрижневого або тросового блискавковідводу.

Подвійний (багаторазовий) блискавковідвід — два (або більше) стрижневих або тросових блискавковідводи, що утворюють одну загальну зону захисту.

Заземлювач блискавкозахисту — один або декілька провідників, що знаходяться у зіткненні з землею і призначені для відводу в землю струмів блискавки або обмеження перенапруг, що виникають на металевих корпусах, устаткуванні, комунікаціях при близьких розрядах блискавки. Заземлювачі поділяються на природні і штучні.

Природні заземлювачі — заглиблені в землю металеві і залізобетонні конструкції будинків і споруджень.

Штучні заземлювачі — спеціально прокладені в землі контури, що складаються з вертикальних і горизонтальних заземлювачів.

Конструкція заземлювача не розраховується, а повинна відповідати вимогам, викладеним у РД. Опір струму промислової частоти не нормується, а замірюється при введенні заземлювача в експлуатацію. Надалі він вимірюється для блискавкозахисту I і II категорій 1 раз у рік, III категорії — 1 раз у 3 роки перед початком грозового сезону. Заміряне значення не повинно перевищувати результати вимірів при введенні в експлуатацію більш ніж у 5 разів.

Конструкції заземлювачів, що рекомендуються, приведені в таблиці 2.

Таблиця 2 — Конструкції заземлювачів, що рекомендуються

Заземлювач Ескіз Розміри, м
Залізобетонний підножник Залізобетонний підножник a ≥ 1,8
b ≥ 0,4
l ≥ 2,2
Залізобетонна паля Залізобетонна паля d = 0,25÷0,4
l ≥  5
Сталевий двострижневий:
смуга розміром 40×4 мм; стрижні діаметром d=10÷20 мм
Сталевий двострижневий: смуга розміром 40×4 мм; стрижні діаметром d=10÷20 мм t ≥ 0,5
l=3÷5
c=3÷5
Сталевий тристрижневий:
смуга розміром 40×4 мм; стрижні діаметром d=10÷20 мм
Сталевий тристрижневий: смуга розміром 40×4 мм; стрижні діаметром d=10÷20 мм t ≥ 0,5
l=3÷5
c=5÷6

Враховуючи розмаїтість технологічних процесів, висувати однакові вимоги до блискавкозахисту всіх об’єктів недоцільно. Тому всі будинки і спорудження за блискавкозахистом класифіковані. В основу класифікації будинків і споруджень за ступенем небезпеки і можливістю ураження їх блискавкою покладена імовірність виникнення вибуху або пожежі, а також масштаби можливих руйнувань.

На підставі цього всі будинки і спорудження підрозділяються на три категорії, що позначаються I, II, III (найбільш небезпечна I).

I категорія — виробничі будинки і спорудження з зонами класу 0, 1, 20, 21 по всій території країни. Кожне ураження об’єкта І категорії викликає вибух, створює підвищену небезпеку руйнувань і жертв не тільки для даного об’єкта, але і для розташованих поруч.

До II категорії відносяться:

  • виробничі будинки і спорудження з зонами класів 2, 22 з середньорічною тривалістю гроз 10 годин і більше на рік;
  • зовнішні установки з зонами класу 2 на всій території країни;
  • будинки обчислювальних центрів, у тому числі розташованих у міській забудові в місцевостях із середньою тривалістю гроз 20 годин на рік і більше.

Удар блискавки в об’єкт II категорії створює небезпеку вибуху тільки при збігу з технологічною аварією або моментом спрацьовування дихальних і аварійних клапанів.

До IІI категорії відносяться: - будинки і спорудження з пожежонебезпечними приміщеннями або будівельними конструкціями низької вогнестійкості; - об’єкти, ураження яких становить небезпеку електричного впливу на людей і тварин: великі суспільні будинки, тваринницькі будівлі, високі спорудження типу труб, веж, монументів; - дрібні будівлі в сільській місцевості, де найчастіше використовуються горючі конструкції і де невелика вартість будівель дозволяє виконати блискавкозахист спрощеними способами.

До III категорії віднесені об’єкти, наслідки ураження яких не зв’язані з вибухами.

При використанні стрижневих і тросових блискавковідводів додатково визначається тип зони захисту блискавковідводу. Тип зони захисту залежить від очікуваної кількості уражень N у рік будинку.

Середньорічна тривалість гроз (у годинах) у заданому пункті на території СНД визначається за картою, приведеною на рис. 5. Підрахунок очікуваної кількості N для будинків і споруд проводиться за формулами, приведеними раніше.

Для будинків і споруд з приміщеннями, що вимагають улаштування блискавкозахисту I і II або I і III категорій, блискавкозахист виконується за І категорією. Якщо площа приміщень І категорії блискавкозахисту становить менше 30% площі всіх приміщень будинку, блискавкозахист всього будинку допускається виконувати за II категорією незалежно від категорії інших приміщень. При цьому на вводі в приміщення І категорії повинен бути передбачений захист від заносу високого потенціалу по підземних і наземних (надземних) комунікаціях.

Для будинків і споруджень з приміщеннями, що вимагають улаштування блискавкозахисту II і III категорій, блискавкозахист виконується за II категорією. Якщо площа приміщень II категорії блискавкозахисту становить менше 30% площі всіх приміщень будинку, блискавкозахист всього будинку допускається виконувати за III категорією, незалежно від категорії інших приміщень. При цьому на вводі в приміщення II категорії повинен бути передбачений захист від заносу високого потенціалу по підземних і наземних (надземних) комунікаціях.

Для будинків і споруджень, не менше 30% площі яких приходиться на приміщення, що вимагають улаштування блискавкозахисту за I, II і III категоріями, блискавкозахист виконується як описано вище. Для будинків і споруджень, більше 70% площі яких становлять приміщення, що не підлягають блискавкозахисту, а іншу частину займають приміщення, що вимагають улаштування блискавкозахисту за I, II і III категоріями, повинен бути передбачений тільки захист від заносу високих потенціалів по комунікаціях, що вводяться в приміщення.

Будинки і спорудження, віднесені за улаштуванням блискавкозахисту до I і II категорій, повинні бути захищені від прямих ударів блискавки, вторинних її проявів і заносу високого потенціалу через наземні (надземні) і підземні металеві комунікації.

Будинки і спорудження, віднесені за улаштуванням блискавкозахисту до III категорії, повинні бути захищені від прямих ударів блискавки і заносу високого потенціалу через наземні (надземні) металеві комунікації.

Зовнішні установки, віднесені за улаштуванням блискавкозахисту до II категорії, повинні бути захищені від прямих ударів і вторинних проявів блискавки.

Зовнішні установки, віднесені за улаштуванням блискавкозахисту до III категорії, повинні бути захищені від прямих ударів блискавки.

Усередині будинків великої площі (шириною більше 100 м) необхідно виконувати заходи щодо вирівнювання потенціалу.

Для захисту від прямих ударів блискавки слід максимально використовувати як природні блискавковідводи існуючих високих споруджень, так і блискавковідводи інших розташованих поруч споруджень.


© 2004 АГЗУ. Все права защищены