Для ефективного захисту від електричних грозових розрядів, будівлі оснащують спеціальними пристроями блискавкозахисту.
Вибір блискавкозахисту проводиться з урахуванням конструктивних особливостей об'єкта, інтенсивності грозової діяльності в регіоні, необхідного ступеню безпеки. В даний час всі споруди розділені на 3 категорії, в залежності від пропонованих вимог до захисту від небезпечного впливу блискавки (прямого удару, вторинних дій, занесення високих потенціалів):
- I категорія - будівлі, в яких постійно присутні вибухонебезпечні суміші парів, газів, пилу з повітрям, а також у відкритому вигляді зберігаються вибухонебезпечні хімічні речовини.
У разі вибуху можливі значні руйнування і людські жертви.
- II категорія - будівлі, в яких вибухонебезпечні речовини зберігаються в міцні (металеві) упаковці, а вибухонебезпечна суміш парів, газів і пилу з повітрям виникає тільки в момент аварії.
Під час вибуху можливі незначні руйнування.
- III категорія - будівлі, де немає загрози виникнення вибухонебезпечних сумішей парів, газів і пилу з повітрям, де не зберігаються вибухонебезпечні хімічні речовини. Сюди відносяться громадські або житлові будівлі, водонапірні башти, димові труби тощо.
Удар блискавки може спровокувати пожежу, руйнування об'єкту, ураження людей.
- Будинки I і II категорії повинні бути захищені від прямого удару блискавки, вторинних дій, занесення високих потенціалів.
Будинки III категорії потребують захисту тільки від прямого удару і занесення високих потенціалів.
Улаштування блискавкозахисту складається з трьох обов'язкових конструктивних елементів:
- блискавкоприймач
- струмовідвід
- заземлювач
Пристрій блискавкоприймач.
Блискавкоприймач призначений для перехоплення електричного розряду блискавки. Може бути сконструйований у вигляді сітки, стержня або тросової конструкції.
Стержневою блискавкоприймач- це традиційний вид захисного пристрою, придуманий ще в XVIII столітті самим Бенджаміном Франкліном. Являє собою металевий стержень, закріплений на даху будівлі. Найчастіше виготовляється з профільного металопрокату (прутки, труби).
Для конструювання тросового блискавкоприймача використовують сталевий канат, підвішений на спеціальних опорних конструкціях. Застосовується для захисту будівель і протяжних технічних споруд, наприклад, повітряних ліній.
Сітчастий блискавкоприймач укладається по поверхні покрівлі об'єкта, що захищається. Для нього використовується сталевий прокат круглого перетину або сталеві смуги. Побудова блискавкозахисту в вигляді сітки вимагає забезпечення безперешкодного стоку талих вод, чистки покрівлі від снігу та криги. Раніше розміри осередку сітчастого блискавкоприймача могли досягати 12х12 метрів. В даний час стали діяти норми Міжнародної Електротехнічної Комісії, які визначають граничний розмір 5х5 м.
Пристрій струмовідвід
Струмовідвід - це провідник, який з'єднує дві частини громовідводу: блискавкоприймач і заземлювач. Як струмовідвід використовується оцинкований або чорний сталевий прокат діаметром не менше 6 мм. Даний елемент пристрою блискавкозахисту з'єднується з заземлювачем за допомогою зварювання.
Струмовідвід прокладається найкоротшим шляхом від блискавкоприймача до заземлювача. Для того щоб виключити ослаблення натягу або механічні пошкодження, зовнішній струмовідвід повинен бути доступний для регулярного огляду. Не допускається гострих кутів і петель при прокладці струмовідводу, через загрозу обриву і пробоїв.
Можливе використання в якості струмовідводу металевих елементів самої будівлі. Це можуть бути труби, пожежні сходи, парапети. Головна умова тут - це надійний електроконтакт складових частин пристрою блискавкозахисту. Також при зведенні будівлі з залізобетону токооводом може виступати арматура всередині плити. Однак така захисна конструкція вимагає грамотного, професійного проектування та монтажу.
Пристрій заземлювача
Заземлювач являє собою металевий провідник, що безпосередньо контактує з землею. В якості заземлювача використовується листовий, сортовий і фасонний металопрокат. Найчастіше застосовується смуга, труба, кутовий профіль. Діючими нормативами з обладнання блискавкозахисту, пристрій заземлення може бути виконано з б-у, або некондиційних водопровідних і газових труб.
Заземлювач необхідно захистити від корозії. Найнадійніший спосіб - це оцинковка. Зустрічаються випадки, коли для економії коштів металлоелемент фарбують, покривають бітумом або лаком. Така обробка в рази знижує ефективність заземлювача, так як перешкоджає розсіюванню електричного струму. Тому нормативними документами таке антикорозійне покриття заборонено.
Для проектування максимально ефективної системи блискавкозахисту будинку необхідно враховувати безліч параметрів. Неспеціалісту розрахувати конструкцію дуже складно. Наша компанія пропонує послуги з проектування та встановлення блискавковідводів для житлових будівель, об'єктів громадського та виробничого призначення. Ми забезпечимо повну безпеку споруди від наслідків електричного розряду блискавки.
Блискавковідвід (Громовідвід)
Навіщо потрібно встановлення блискавковідвідвіду?
За сумною статистикою, в нашій країні від блискавки гинуть не менше 700 чоловік в рік. Тому особливо важливо захистити себе і своїх близьких від блискавок і їх наслідків.
З успіхом вирішує цю проблему блискавковідвідвід, або як його інакше називають громовідвід. Для того що б зрозуміти як він влаштований, слід розібратися в суті самої блискавки і її наслідки. Блискавка є гігантським електричним розрядом, що має колосальну силу струму, що досягає 10-100 тисяч ампер, і напруга, іноді досягає 50 млн. Вольт. Пряме влучення блискавки в будинок, в якому не встановлена система блискавкозахисту, може спричинити велику пожежу, а електромагнітне поле, створюване блискавкою, тягне псування побутової техніки, яка підключена до мережі.
Компанія "МОНТАЖЄВРОБУД" здійснює розрахунок і установку блискавковідвідводів на дачі, багатоквартирних і комерційних будівлях, промислових об'єктах і підстанціях.
Принцип дії блискавковідвідводу
Блискавковідвідводи являють собою систему перехоплення блискавки в момент розряду в зоні захищення. Класичний варіант - штирьовий блискавковідвідвід, який піднімається над об'єктом, що охороняється. За рахунок підвищення і спеціального матеріалу виготовлення такого блискавковідвідводу для дачі та інших будівель він приймає удар на себе і передає його далі через струмовідвід до заземлення.
Ще один варіант - тросова система, коли в якості перехоплювача служить натягнутий металевий трос.
Схожим рішенням є і близкавковловлюючі сітка, що укладається на покрівлю з певним кроком.
Всі ці системи виготовляються з міцного матеріалу високої токопроводимості, таких як сталь, мідь, алюміній і відносяться до пасивних систем. Це означає, що перехоплення розряду йде за рахунок загальних законів фізики без генерації додаткових дій. Крім цього існує і сучасний активниий блискавкозахист.
Принцип дії активної системи блискавкозахисту заснований на створенні випереджаючого розряду в сторону блискавки. При виникненні блискавки над територією що захищається вона обов'язково буде спіймана блискавкоприймачем і відведена в землю.
Вибір блискавкоприймача для блискавковідвідводів
Радіус захисту блискавкоприймача Satelit 3 розраховується відповідно до формули певної стандартом NFC 17-102 (Франція) і залежить від:
- вибору моделі блискавкоприймача;
- необхідного рівня захисту будівлі;
- висоти на якій встановлюється пристрій.
Принцип встановлення блискавкоприймача
Залежно від типу і параметрів будівлі, необхідного рівня захисту встановлюється один, або кілька блискавкоприймачів. Кожен блискавкоприймач встановлюється як мінімум на 2 метри вище найвищої точки будівлі.
Кожен блискавкоприймач повинен бути з'єднаний з системою заземлення за допомогою струмовідводів. Всі металоконструкції, що потрапляють в безпечний інтервал, повинні бути з'єднані між собою.
Відповідно до французьких стандартів, кожен струмовідвід повинен бути обладнаний ревізійним вузлом, захисним кожухом і лічильником удару блискавок.
- Блискавкоприймач Satelit 3
- Щогла
- Струмовідвід
- Ревізійний вузол
- Захисний кожух
- Система заземлення
- Стержень заземлення
КОМПЛЕКТУЮЧІ АКТИВНОЇ СИСТЕМИ БЛИСКАВКОЗАХИСТУ
- Блискавкоприймачі SATELIT 3
- ПРИСТРІЙ ДИСТАНЦІЙНОГО КОНТРОЛЮ УПРАВЛІННЯ TELETESTER-S3
- Лічильник ударів блискавки
Особливості проектування блискавковідвідводу
Перша установка блискавковідвідводу з'явилася на заході в вісімнадцятому столітті, завдяки Бенджаміну Франкліну. Суть його роботи полягає в наступному: розряд блискавки потрапляє в спеціальний відвід, який встановлюють вище, ніж рівень споруди, що захищається, далі, через струмовідвід заряд направляється в заземлювач, а вже з нього направляється в землю.
Блискавковідвідводи можуть відрізнятися типом штанги. Це залежить від типу споруди, і безпосередньо площі споруди, яку охоплює захист. Так блискавковідвід може бути виконаний у вигляді металевого штиря (даний варіант придумав Франклін), а також у вигляді металевої крупноячеїстой мережі або троса, натягнутого між опорами. Блискавковідвідвід на дачі може виконувати і металевий дах будівлі. При цьому, слід виконати роботи по заземленню, виконавши його безпосередньо через арматуру в залізобетонному фундаменті, або використовуючи сталеві стержні, які слід закласти глибоко в землю або на залізобетонних палях. У будь-якому випадку, розрахунок блискавковідвідводу обов'язковий. Також необхідно враховувати, що призначення будівлі або будови диктує необхідний ступінь захищеності.
Наприклад, для комори з зерном, потрібні стандартні заходи захисту від блискавок, а для підприємств, де є підвищена пожежонебезпека, важливо виконувати захист від можливих вторинних проявів блискавичних ударів, таких як занесення високого потенціалу, що є причиною пожежі (особливо якщо мова йде про хімічне або нафтогазове виробництво) . Установка блискавковідвідводу є сьогодні необхідним засобом захисту, як в побуті, так і в промисловості.
Працездатність будь-якої системи грозозахисту не можна забезпечити без необхідної кількості грамотно розташованих по відношенню один до одного струмовідвідов. Саме вони дозволяють току після удару блискавки від блискавкоприймача розтікатися в землю. Для визначення кількості струмовідводів блискавкозахисту, виду матеріалу і мінімальної площі їх перерізу, а також для визначення найбільш оптимального усередненого відалення між ними.
Вітчизняні проектувальники використовують слідуючі нормативи в області блискавкозахисту.
- від точки удару блискавки до землі, струм має розтікатися декількома паралельними шляхами;
- довжина шляху струму має бути найкоротшою (струмовідвід повинен бути прямим, вертикальним, без петель і різких поворотів);
- мають дотримувалися безпечні відстані між струмовідводами дверними і віконними прорізами.
- кількість струмовідводів залежить від типу покрівлі будівлі і його розмірів. Один струмовідвід встановлюється при периметрі будівлі менше 20 м.
- струмовідводи встановлюються так, щоб вони були рівномірно розподілені по периметру будівлі, починаючи від кута.
- відстань між струмовідводами може варіюватися в залежності від категорії блискавкозахисту.
Поради по прокладки струмовідводів
Кількість струмовідводів блискавкозахисту визначається складністю об'єкта, що захищається, його архітектурними особливостями і розмірами, а так само категорією необхідного захисту.
Найпростіша система грозозахисту включає два струмовідвіда, які рівномірно по двох паралелях відводять струм до землі. Зазвичай вони розподіляються по периметру будівлі або споруди, максимально утримуючись від великої кількості вигинів у вигляді гострих кутів. Це необхідно щоб не допустити небезпечного їх іскріння і максимально зменшити довжину шляху струму до заземлення.
Досвідчені фахівці рекомендують прокладати струмовідводи ближче до кутів будівель і будинків.
Загальна кількість струмовідводів повинна розраховуватися в кожному окремому випадку, але відстань між ними має бути не менше 10 м.
Струмовідводи повинні встановлюватися з мінімальним безпечним проміжком (відстанню) S = 0,5 м від дверей і вікон захищаємої споруди.
Струмовідводи, які не ізольовані від будівель, споруд та комунікацій, які вони захищають, краще прокладати, дотримуючись наступних рекомендацій.
- У разі, коли стіни, що захищаються виконані з важкогорючих або вогнестійких матеріалів кріплення струмовідводів здійснюється безпосередньо до поверхні стіни або всередині неї.
- Якщо матеріал, з якого виконані стіни об'єкту не відрізняються стійкістю до високих температур, кріплення струмовідводів можна виконати на їх поверхні. Однак це необхідно виконати таким чином, щоб струмовідвід при нагріванні від струму блискавки, не являв будь-якої загрози будинку або котеджу і не став причиною пожежі.
- У разі, коли матеріал стін будинку, що захищається може легко спалахнути від нагрітого струмовідводу, розташованого на її поверхні, фахівці радять розташовувати його на відстані понад 100 см від об'єкта. При цьому металеві утримувачі струмовідвідов можуть контактувати зі стіною.
- Як показала практика краще струмовідводи кріпити на достатній віддаленості від віконних і дверних прорізів.
- Не варто здійснювати прокладку струмовідвідов у водостоку захищаємого будинку або промислової споруди.
- Виконуючи кріплення струмовідводів, варто вибирати максимально короткий шлях до землі і краще це робити по прямих і вертикальних лініях.
- Небажано розташовувати струмовідводи у вигляді вигнутих петель.
- Згідно нормативної документації струмовідводи поруч із земною поверхнею з'єднуються спеціальними поясами по горизонталі. По висоті будівлі відповідно до нормативних вимог їх з'єднують через кожні 20 м.
Природні струмовідводи
Багато елементів будівель і споруд можуть бкти природними струмовідводами. До них можна віднести всі конструкції, виготовлені з металу (мідь, алюміній, сталь оцинкована, нержавіюча). Однак як струмовідводи вони можуть бути використані при виконанні наступних вимог:
- на всьому своєму протязі вони повинні бути цілісними і мати достатню довжину і довговічність;
- число з'єднань провідника повинно бути мінімальним;
- між собою різні елементи конструкції повинні зварюватися, паяться або допускається з'єднання болтами чи зажимами для струмовідводу;
- необхідні розміри і площа перерізу повинні бути не менше потрібних відповідно до затверджених нормативних вимог для відповідних даним випадком струмовідвідов;
- конструкції можуть мати изолюючі покриття.
Також природним струмовідвідом може служити металевий каркас самого об'єкта, що захищається або різноманітні частини фасаду будівель, металеві опори, профілі, знову ж якщо вони відповідають вимогам державних стандартів з захисту від блискавки, а товщина більше 0,5 мм.
Допускається використовувати сталеву арматуру, яка є складовою частиною залізобетонних блоків, що використовуються на будівництві будівель. При цьому повинні виконуватися наступні умови:
- велика частина арматури має жорстку зв'язоку, а також її вертикальні і горизонтальні стержні зварені між собою;
- в процесі будівництва будинку, торгової або промислової споруди забезпечена електрична безперервність між арматурними стержнями різних залізо-бетонних плит.
Як правило, горизонтальні пояси для природних струмовідвідов блискавкозахисту НЕ облаштовуються, якщо в якості таких використовується металевий каркас або арматура захищається.
Важливий момент! Елементи, з яких виконані природні струмовідводи, повинні бути виготовлені з матеріалів стійких до корозії або мати відповідне покриття поверхні (наприклад, гаряче оцинкування). При цьому покриття має добре проникати в основний матеріал. Вітчизняні нормативи забороняють для струмовідводів використовувати "чорну сталь" без покриття.