Системы молниезащиты и заземления зданий

24.01.2016

От грозового разряда может загореться не каждый дом, который не оснащен специальной молниезащитой. Например, дом будет находиться в безопасности, если он находится в низине, а поблизости есть более высокое здание либо же там оборудована надежная молниезащита. Она может своей зоной действия покрыть некоторые строения по соседству. В таких случаях может понадобится система заземления и молниезащита зданий.

Но в любом случае молниезащита и заземление играют важную роль и не будут лишними для дома. В особенности актуально будет обзавестись такой защитой в том случае, если крыша строения покрыта металлочерепицей либо же другой кровлей, в которой есть металл. Обычно кровля укладывается на специальную деревянную обрешетку или же на рубероид.

Молниезащита зданий и кровли - эти материалы являются диэлектриками, из-за чего происходит полная изоляция кровли от земли. В металлических элементах кровли может скапливаться атмосферное электричество, а когда оно достигнет своего пика, то может произойти разряд.

Он может быть очень мощным, из-за чего человек может сильно пострадать. Тем более что такой разряд обычно случается в виде искры, способной поджечь элементы дома.

По этой причине, если человеку дорога безопасность, то рекомендуется предпринять все необходимые меры, направленные на защиту от поражений током и пожаров во время грозы. Профессиональная молниезащита и заземление помогут обезопасить себя и всех жителей дома от проблем, связанных с грозами. Молниезащита кровли - один из важнейших элементов системы заземления.

Молниезащита зданий

Молниезащита зданий осуществляется при помощи нескольких важных компонентов. На приемник молнии поступает прямой удар, из-за чего он должен выдерживать существенные тепловые и динамические нагрузки. Необходимо разместить его на наиболее высокой точке крыши.

Молниезащита зданий становится невозможной без токоотвода и заземление. Если произвести все работы грамотно, то можно исключить возможность возникновения проблем, связанных с молниями.

Глубина залегания заземления в грунте находится в прямой зависимости от конкретного типа почвы и подземных вод. Если грунт сухой, а уровень вод низкий, то можно устроить заземлитель в виде пары стержней, которые вбиваются в землю под прямым углом и соединяются на глубине в полметра со специальной перемычкой при помощи сварочного аппарата. Если грунт влажный или торфяной, то надо располагать заземлитель горизонтально.

Молниезащита кровли

Молниезащита кровли может быть активной, пассивной и т.д. Активный вид представляет собой современную разработку, которая основывается на ионизации воздуха около приемника. Таким образом, удается в значительной степени увеличить зону защиты. Устройство не нуждается в сетевой подпитке.

Пассивная молниезащита – это традиционный метод отвода молнии при помощи металлического приемника, который монтируется непосредственно на крыше сооружения.

Типы такой системы молниезащита

• Штыревая система основывается на использование металлического молниеприемника, устанавливаемого на кровле, где он и заземляется. На него ложится основной удар от молнии.
• Тросовая система основана на использование металлического троса, который необходимо протянуть вдоль кровельного конька.
• Тросовая система сочетает в себе металлические токоотводы и проводники, которые заземляются по отдельности друг от друга.

Классификация системы заземления

Специальные системы заземления играют очень важную роль для обеспечения безопасности от ударов током. В настоящее время различают три основные системы заземления, среди которых система TN, TT, а также IT.

Каждая из них обладает своими особенностями. Например, TN представляет собой систему, обладающую глухозаземленной нейтралью. В системе IT ноль источника изолируется от земли. В системе ТТ ноль заземляется.

Молнии — серьёзная угроза для жизни людей

При движении грозового фронта от трения воздуха между кучевыми облаками и землёй образуется большая разность потенциалов. Поскольку разряд статического электричества идёт по пути наименьшего электрического сопротивления - «грозовое облако-земля», то часто молния попадает в деревья, мачты, трансформаторные установки на железной дороге. Поражение человека молнией часто происходит на открытых пространствах (ежегодно в мире от молний погибает около 3000 человек.).

Разряд молнии характеризуется большими токами, а его температура доходит до 300 000 градусов, что зачастую вызывает возгорание. Разряды молний представляют также большую опасность для электрического и электронного оборудования. При прямом попадании молнии в провода в линии возникает перенапряжение, вызывающее разрушение изоляции электрооборудования.

Большие токи обуславливают термические повреждения проводников, из-за чего пожары на сложнотехнологическом оборудовании могут возникать не мгновенно, а в период до восьми часов после попадания молнии. Для электронных устройств  опасность представляет также и электромагнитный импульс, создаваемый молнией.

Основной задачей системы молниезащиты является улавливание всех попадающих в здание молний. Ее работу можно разделить на три основных процесса - улавливание молнии в месте попадания, токоотвод в грунт и заземление. При этом очень важно избежать тепловых, механических или электрических побочных эффектов. Система молниезащиты состоит из внешней (устройства защиты от прямых ударов молнии) и внутренней (устройства защиты от вторичных воздействий молнии) молниезащиты.

Обычно в состав системы молниезащиты входят:

• молниеприемник - для приема прямого удара молнии;
• токоотводы - для отвода тока молнии к заземлению;
• заземляющее устройство - для распределения энергии молнии в земле, обеспечения безопасных режимов работы электросетей;
• система уравнивания потенциала - для ликвидации разности потенциалов между проводящими частями здания, электроустановки и заземлений;
• оборудование защиты от перенапряжений - для ограничения импульсов перенапряжения в электроустановках, телекоммуникационных и электронных системах.

Молниеприемное оборудование является частью системы внешней молниезащиты. Молниеприемные устройства необходимо располагать таким образом, чтобы были защищены преимущественно углы и кромки строительного сооружения. В основе системы изолированной молниезащиты OBO Bettermann – создание разделительного интервала, предотвращающего искрообразование и пробои. Таким образом, система предотвращает попадание частичных токов молнии в здание.

Токоотвод (спуск) — часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю. В целях снижения вероятности возникновения опасного искрения токоотводы располагаются таким образом, чтобы между точкой поражения и землей ток растекался по нескольким параллельным путям и длина этих путей была ограничена до минимума.

Заземление – это часть системы внешней молниезащиты, которая отводит ток молнии в грунт и распределяет его в нем. Для равномерного распределения тока молнии без возникновения опасных перенапряжений важно учитывать параметры системы заземления. Согласно DIN VDE 0185 часть 3 (IEC 62305-3) раздел 4.4.1, рекомендованный уровень сопротивления заземления составляет < 10 Ом. Заземлители можно соединить между собой, учитывая при этом риск образования коррозии. Систему заземления необходимо соединить с системой уравнивания потенциалов.

Выполнение системы уравнивания потенциалов предусматривает соединение всех подлежащих заземлению проводников и металлических конструкций между собой и заземлением. Система уравнивания потенциалов комплектуется шинами, соединительными клеммами, хомутами и т.п.

Оборудование защиты от перенапряжений - это включенные по специальным правилам разрядники, ограничители перенапряжения для защиты различных электрических и телекоммуникационных сетей, электрооборудования и электронных приборов.

Компания OBO Bettermann предлагает полный спектр материалов, необходимых для молниезащиты и заземления зданий, кровли и сооружений любого назначения: от сложных промышленных и инфраструктурных комплексов до административных и жилых помещений. Система внешней молниезащиты может быть смонтирована под любой тип кровли и на любой фасад, и удовлетворит самого капризного заказчика, так как ассортимент изделий OBO Bettermann насчитывает более 30 000 позиций.

Материалы используемые для изготовление элементов молниезащиты и заземления:

• сталь, оцинкованная методом горячего погружения;
• медь;
• нержавеющая сталь;
• алюминий;
• оцинкованная сталь с пластиковым покрытием.

Для оптимальной защиты от перенапряжений силовых сетей применяются комбинированные и молниезащитные разрядники следующих типов:

Молниезащитные разрядники типа 1

Разрядники для защиты от перенапряжений типа 1 благодаря своему особому строению в состоянии отводить токи молний или частичные токи молний при прямом попадании. Рекомендуется при воздушном вводе питания или при наличии системы внешней молниезащиты.

Комбинированный разрядник, молниезащитный разрядник типа 1:

• для молниезащитного уравнивания потенциалов согласно VDE 0185-305 (IEC 62305);
• токоотводная способность 50 кА (10/350) на каждый полюс и до 150 кА (10/350) в целом;
• гашение сопровождающих токов в сети 25 кА Ipeak, предохранитель на входе до 500 A gL/gG;
• для монтажа в области перед счетчиком согласно требованиям VDEW;
• разрядник закрытого типа, исключает искрение вне корпуса, возможна установка в стандартных корпусах распределительных щитов
• Применение: промышленные установки и здания с системой внешней молниезащиты классов I - IV.Тип
• RCD не интерпретирует его как ток утечки.

Молниезащитные разрядники типа 1+2

Разрядники перенапряжения типа 1+2 - это защита от перенапряжений при прямом ударе молнии, а также обеспечение низкого уровня защитного напряжения, приемлемого для большей части электрического и электронного оборудования.

Комбинированный и молниезащитный разрядник, устройство для защиты от перенапряжений типа 1+2:

• для молниезащитного уравнивания потенциалов согласно VDE 0185-305 (IEC 62305);
• токоотводная способность 12,5 кА (10/350) на каждый полюс и до 50 кА (10/350) в целом;
• штекерный разрядник с динамическим предохранителем и оптической индикацией функций;
• разрядник закрытого типа с варистором на основе оксида цинка, для монтажа в стандартных корпусах распределительных щитов

Применение: жилые здания с системой внешней молниезащиты классов III и IV.

Молниезащитные разрядники типа 2

Молниезащитные разрядники типа 2 - это разрядники, которые в состоянии отводить перенапряжения,вызванные ближним или дальним ударом молнии или действиями при переключении. Тип 2 не способен самостоятельно без разрушения выдержать удар молнии.

Устройство для защиты от перенапряжений - разрядник типа 2, 150 В:

• протестирован в соответствии с требованиями VDE;
• для защиты от перенапряжений и уравнивания потенциалов согласно VDE 0100-443 (IEC 60364-4-44);
• токоотводная способность до 40 кА (8/20) на полюс;
• штекерный разрядник с динамическим предохранителем и оптической индикацией функций;
• с мощным варистором

Область применения: уравнивание потенциалов (в области перехода зон молниезащиты 1 --> 2), для монтажа в главном и вспомогательном корпусах распределительных щитов.

Молниезащитные разрядники типа 2+3

Устройство защиты от перенапряжений / компактный модуль - разрядник типа 2+3:

• для защиты от перенапряжений и уравнивания потенциалов согласно VDE 0100-443 (IEC 60364-4-44);
• токоотводная способность до 60 кА (8/20) в целом;
• с термическим и динамическим предохранителем, с оптической индикацией функций;
• интегрированное решение 3+1 для сетей TN и TT с шириной модуля 45 мм;
• с мощным варистором

Применение: защита промышленных и жилых зданий, а также устройств в системах трехфазного тока.

Молниезащитные разрядники типа 3

Молниезащитные разрядники типа 3 - это разрядники, которые в состоянии отводить перенапряжения отдельных потребителей или групп потребителей и используемые непосредственно в розетках, обеспечивают очень низкий уровень защитного напряжения.

Высокочувствительное сетевое устройство защиты от перенапряжений - разрядник типа 3, штекерное исполнение:

• протестировано в соответствии с требованиями VDE и GS, с защитными шторками;
• комбинированная защита для силовых сетей, спутниковых, телевизионных и телефонных устройств;
• с адаптерным кабелем (0,5 м);
• для защиты телефонных устройств (TAE-D, RJ-D и ISDN-D), подходит для подключений DSL;
• с индикацией функций

Применение: для установки непосредственно на конечном устройстве с помощью защитного адаптера.