Устройство молниезащиты на плоской кровле: Молниезащита плоской кровли: монтажа молниезащитной сетки

© 2021 stylekrov.ru

Молниезащита на плоской кровле или скатной с малым уклоном с гибкой черепицей

Монтаж узлов на кровле в 2 слоя из материалов ТЕХНОЭЛАСТ. Молниезащита

Молниезащита — комплекс мер, предпринимаемых для защиты людей, сооружений и оборудования от негативных воздействий молнии. В данной инструкции представлены примеры приспособлений для устройства молниезащиты на кровле.

Более подробно об устройстве молниезащиты зданий и сооружений вы сможете узнать в СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций».

Для устройства молниезащиты необходимо:

Молниеприемный канат – предназначен для устройства молниеприемной сетки.

Бетонное основание – применяется для установки молниеприемников на плоских кровлях.

Молниеприемные стержни и мачты – для устройства отдельностоящих стержневых молниеприемников.

Держатель молниеотвода — предназначен для крепления провода молниеотвода.

Для защиты оборудования, расположенного на кровле (вентиляция, кондиционирование, антенны и т. п.), применяют отдельно стоящие стержневые молниеотводы.

Молниеприемные стержни устанавливают на бетонное основание рядом с защищаемым объектом. Бетонное основание устанавливается на кровлю свободно.

Молниеприемную сетку устанавливают согласно проекту. Сетка крепиться на пластиковые держатели. Для создания балласта, удерживающего молниеприемную сетку, пластиковые держатели наполняют песком или цементно-песчаным раствором. Шаг установки держателей должен быть не более 1 м.

Все элементы молниезащиты должны быть соединены между собой с помощью молниеприемной сетки. Молниеприемная сетка соединяется с тоководами. Тоководы проходят по фасаду здания к заземлителю.

Была ли статья полезна?

Молниезащита кровли зданий

Зачастую при устройстве молниезащиты зданий происходит совмещение понятий молниезащита и молниеприемная или сетка — настолько часто применяется в проектировании молниезащиты зданий капитального строительства молниеприёмная сетка на плоских кровлях. Причина широкого применения молниеприёмной сетки в молниезащите промышленных и жилых зданий заключается в том, что это привычно и удобно проектировщику.

Само обоснование защиты тот ПУМ (прямой удар молнии) подменяется цитатой данного термина из устаревшей, но действующей нормы, a Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87г. Но в данной норме применение сетки как молниеприёмника предписано только на неметаллической кровле, т.е. на кровле, выполненной без применения электропроводящих конструкций. При этом проблема прожига кровельного покрытия при ПУМ (прямом ударе молнии) не рассматривается как задача. В современном строительстве трудно представить кровлю здания без арматуры монолитного перекрытия, лёгких металлических конструкций электрооборудования и т.п. Применение дорогостоящих современных кровельных материалов и проблема протечек и последующих повреждений кровельных конструкций от замерзания и оттаивания влаги обязывает защитить кровлю от ПУМ.

В новом нормативе Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций СО 153-34.21.122-2003 молниеприёмная сетка упоминается только в той части, где приводятся нормы МЭК с оговоркой, что данные решения возможно применять только в случае, когда они обеспечивают большую защищённость. При этом фактические реальные защитные свойства молниеприёмной сетки не обеспечивают даже требуемую вероятность прорыва молнии объекту.

Подробнее о молниеприёмной сетке без всякой защиты от молнии.

Широко практикуется «историческое» решение для плоских кровель, когда молниеприёмная сетка укладывается в пироге кровли непосредственно над арматурой монолитного железобетонного перекрытия или профилированных листов под утеплением. Такая молниезащита не создаёт защиту от ПУМ кровельного покрытия и оборудования на кровле, а присоединение выступающих над кровлей металлических конструкций создают проблему обустройства проходок и закладных элементов, пронизывающих кровлю.

Решения, где молниеприемная сетка монтируется на металлическом покрытии уклонных кровель не имеет логики. Что может защитить молниеприемник, возвышаясь на нескольких сантиметрах над массой металла? А вот проблем такое решение создает множество (например, при сходе снеголедовых масс и необходимости многократного крепления проводников по всей кровле).

Защита от ПУМ кровель зданий и расположенным на них оборудованием может быть реализована только молниеприёмниками, возвышающимися над кровлей здания и объектами защиты на кровле.

Сетка из проводников, соединённых с молниеприёмниками, обеспечивающими защиту от удара молнии, нужна для организации многих путей растекания и снижения возможности пробоя тока молнии на заземлённые электропроводящие части зданий и в электроустановку.

В практике проектирования и реализации молниезащиты востребованы принципы устройства молниезащитной сетки над кровлей из материалов и изделий заводской готовности из антикоррозионных материалов, отраженные в стандартах МЭК. В номенклатуре ведущих германских производителей изделий и материалов для молниезащиты предусмотрена также технологическая возможность устройства реальной молниезащитной сетки со значительным превышением над кровлей с целью молниезащиты дорогостоящего и ответственного за жизнеобеспечение здания оборудования.

Особенности монтажаГрозозащита на объектах различного назначения:

Полезная информацияСтатьи о проектировании, расчетах, монтаже и тестировании систем:

Молниезащита зданий с плоской кровлей в Москве

На широких плоских крышах, выполненных из материалов, в которых нельзя проделать отверстия, применяются кронштейны, положенные на крыше, или прикрепляющиеся к ее поверхности с помощью того же материала, из которого выполнена кровля.

Примеры различных кронштейнов, а также созданная с их помощью молниеприемная сетка представлены на рис.1.

Рис. 1. Принцип крепления кронштейнов на крыше, крытой пленкой или полихлорвинилом

Примеры соединительных клемм, используемых для соединений при создании молниеприемной сетки на крышах строительных объектов, представлены на рис.2.

Рис. 2. Клеммы, применяемые для соединения проводов молниезащитной инсталляции.

Заказать проект и монтаж молниезащиты здания с плоской крышей

Держатель проводника на плоской кровле

Рис.1 – габаритные размеры держателя для плоской кровли

Держатель проводника на плоской кровле фиксирует проволоку молниеприемной сетки.

Для защиты зданий и сооружений от прямых ударов молнии объектов разных категорий может быть использована так называемая «молниеприемная сетка». Молниеприемная сетка — это металлическая конструкция из стальной проволоки, уложенная на кровле. Размер ячейки сетки для разных категорий молниезащиты не должен превышать 6х6 и 12х12 м — I, II, IIIкатегории (п 2.11, 2.25 РД-34.21.122-87). Молниеприемная сетка наиболее встречающаяся на объектах с большой площадью кровли: склады, торговые центры, производственные помещения, общественные здания и т.п. Важно помнить об уклоне кровли объекта. т.е. при выборе молниеприемной сетки необходимо руководствоваться требованием п. 2.11 правил: уклон кровли не более 1:8. Это означает, что разрешимыми уклонами кровли могут быть: 1:8; 1:9; 1:10, как указано на схеме 1.

схема 1 — значения уклонов кровель

Молниеприемную сетку укладывают на держатели для плоских кровель, чтобы не повредить целостность поверхности. Держатели могут быть приклеены специальным клеем для кровель или лежать под собственной массой.

Держатель имеет двойной зажим проводника. Материал держателя стойкий к воздействию ультрафиолетовых лучей и погодных условий.

Поверхности держателей позволяют устанавливать их на любом покрытии, как на полимерных, так и на битумных.

Установка держателей производится на расстоянии 0,5 до 2-х метров между собой.

Монтаж осуществляется простым нажатием проводника до щелчка в держателе.

Проводники молниеприемной сетки (катанка, проволока оцинкованная 8-10 мм) предварительно выпрямляются при помощи специального устройство для проводников. Устанавливаются с держатели на плоскую кровлю, соединения сетки выполняются при помощи соединительных клемм (фото 1,2)

Рис.2 — установка проводника молниеприемной сетки

Рис.3 — соединение крестового соединения проводников молниеприемной сетки

Рис.4 — молниеприемная сетка здания

Рис.5 – грозотрос, установленный в держатель для плоской кровли

Рис.6 – стальная проволока д-8 мм, установленная в держатель для плоской кровли

Рис.7 – раскладка молниеприемной сетки на плоской кровле

Добавить комментарий

Рекомендуем посмотреть

Цинковый спрей

Предназначен для «холодного» цинкования металла для защиты от коррозии Обработанный металл может находиться в атмосфере, в атмосфере и почве

Подробнее…

Соединительная клемма для строительных конструкций — Клемма СК

Соединительная клемма для строительных конструкций- это клемма СК для подключения круглого проводника к металлическим конструкциям

Подробнее…

Главная шина заземления

Главная заземляющая шина может быть выполнена внутри вводного устройства электроустановки напряжением до 1 кВ или отдельно от него

Подробнее…

Молниеприемник 16/32

Молниеприемник 16/32 — часть системы молниезащиты, рассчитанная на контакт с каналом молнии

Подробнее…

Держатель молниеприемника

Кронштейн — часть системы молниезащиты, предназначенное для крепления молниеприемников диаметром 16 мм

Подробнее…

Клемма параллельного и крестового соединения круглого проводника

Клемма применяется в системах молниезащиты, для соединения проводников. В качестве крестообразных, т-образных, параллельных соединений

Подробнее…

Молниеприемная сетка на кровле: особенности установки

Виды кровли для молниеприемной сетки

Молниеприемная сетка предназначается для разных видов кровли. Материал покрытия делится на следующие группы:

• Металлическое скатное и плоское покрытие. Материалом является металлочерепица, листы профнастила или оцинкованные плоские.
• Плоский бетонный кров, покрытый гидроизоляционным материалом.
• Скатная кровля, в основу которой входит горючий материал — деревянная основа, обшитая плитами, а наверху гибкая черепица.
• Волновой шифер применялся ранее для покрытия крыш.

Особенности системы молниезащиты

Молниезащита объекта — комплекс мероприятий и устройств, которые способны защитить отдельно стоящие здания и сооружения от ударов молний.

Существует три основных фактора воздействия молнии:

• непосредственное попадание молнии в крышу здания;
• удар в близлежащие коммуникационные и технические объекты;
• удар в землю вблизи дома либо в рядом расположенный объект с дальнейшим попаданием разряда в землю.

В первом случае прямой удар может привести к серьезным разрушениям — резкое нагнетание температуры и запекание материалов кровли, а в редких случаях — даже к возгоранию деревянных конструкций и перекрытий крыш. Главный разрушающий фактор скрыт в ударной волне, которую порождает молния.

При ударе в коммуникационные объекты или в линии электропередач создается ток грозового импульса, который попадает в жилье по электрическим проводам и трубам. Это может привести к поражению человека электрическим током, повреждению оболочек и жил кабелей, поломке оборудования и сбою в работе внутренних систем.

В третьем варианте разряд попадает в землю. При большом сопротивлении земли либо из-за других факторов напряжение может пойти через заземлитель в нулевой провод обратно в дом. В частных домах ноль заземляется в поселковых трансформаторных подстанциях. Может возникнуть случай, когда напряжение будет и на фазе, и на ноле, что также приведет к поломке приборов и техники. Но это редкий случай: как правило, ток, попадая в землю, равномерно растекается.

Важно! Самые страшные последствия — разрушение или возгорание кровли в результате прямых ударов молнии

Предпосылки для сооружения молниезащиты

О реальных фактах разрушения жилых домов и хозяйственных строений в результате поражения молнией мы слышим довольно редко. Правда это не повод расслабляться и пренебрегать мерами защиты от природного негатива.

Каждый удар представляет собой серьезную угрозу для владельцев частной усадьбы и их питомцев, даже если конкретные воздействия поначалу не обнаружены.

От ударов молнии могут пострадать:

• Люди и животные. Разряд, проникающий внутрь постройки по проводам воздушных коммуникаций, может поразить живой организм. Он вызывает искрение в точках соединения и подключения приборов, питающихся электроэнергией. Если у дома нет системы заземления или заземленных металлических трубопроводов, токи могут пройти через тело. Последствия крайне опасны.
• Жилые и хозяйственные постройки. Особенно строения, стены которых выполнены из возгораемого материала – древесины. Для бетонных и кирпичных домов разряды тока молнии также весьма нежелательны. От точки удара до заземленного объекта или земли возникает высокое давление вместе с температурой. Этот участок подвержен внутренним разрушениям. Известны случаи, когда кирпичные и деревянные стены, выдержавшие ранее несколько грозовых дождей, расщеплялись при попадании молнии.
• Частные гаражи и небольшие склады топлива. Разряд молнии сопровождается резким повышением температуры своеобразного разветвленного или линейного канала, по которому происходят токи. Контакт канала с легковоспламеняющимися продуктами однозначно повлечет возгорание и пожар.

Токи молнии не угрожают металлическим проводникам сечением от 35мм². Не страшны они металлоконструкциям, детали которых надежно соединены между собой металлической связью и нижние элементы заземлены.

Например, металлическая обрешетка связана сваркой с арматурой железобетонных стен, а она в свою очередь связана с арматурой фундамента. Элементы кровли принимают разряд, распределяют его и переправляют арматурным пруткам стен. Затем токи передаются арматуре фундамента, который с облегчением отправляет их в землю.

Кроме арматуры фундамента передачу молниевых разрядов земле могут осуществлять проложенные в грунте металлические трубопроводы и кабели в металлических гильзах.

Почему нужна молниезащита

Если говорить о последствиях грозовых разрядов, то в опасности находится не только само сооружение, но также оборудование, имущество и люди, находящиеся в здании.
Попадание молнии в незащищенную кровлю может вызвать:

• пожар;
• механические разрушения. Чаще всего это – разрушение или повреждение чердачной конструкции, поскольку остаточная влага в деревянных элементах мгновенно испаряется;
• поражение током человека и домашних питомцев;
• повреждение или поломка электронного и бытового оборудование. Ток молнии уходит в землю, выбрав кратчайший путь. Поэтому, если разряд поражает строение (трубу, антенну или конек) без молниезащиты на кровле, то, как правило, он растекается по электропроводке, проходящей под ребром конька. Ток молнии буквально в одно мгновение настолько сильно нагревает электропроводку, что она сгорает.

Защитные конструкции бывают различных типов. Один из самых распространенных вариантов – это молниеприемная сетка на кровле. Молниезащитную сетку чаще всего рекомендуют использовать на плоских кровлях или на крышах с небольшим (минимальным) уклоном ската . Хотя, не с меньшим успехом она может заменить вертикальный молниеприемник на двухскатной крыше чисто из эстетических соображений.

Сетчатую молниезащиту кровли можно размещать даже на электропроводных покрытиях, металлочерепице и профнастиле .

Виды молниеприемников

Молниеприемники по конструкции и материалу бывают:

• стержневые — отдельно расположенные и на крыше;
• тросовые;
• сетчатые — на крыше.

Наиболее распространенные и часто встречаемые — стержневые и тросовые, которые применяются на простых и сложных двускатных крышах. Если строение крыши многоуровневое, рекомендуется использовать комбинированную систему с использованием двух разных видов приемников.

Стержневые молниеприемники

Главная особенность — длинный вертикальный штырь, основная функция которого — принять удар молнии. Прибор должен отличаться высокой прочностью, устойчивостью к осадкам и агрессивной среде, но быть легким и простым в монтаже.

В зависимости от площади крыши можно устанавливать несколько таких мачт. Такие конструкции нужно устанавливать на самую высокую точку крыши или стену. Необходимо, чтобы штырь возвышался не менее чем на 1,5 м.

Можно устанавливать такую систему и отдельно от жилья. Во втором случае мачта может достигать нескольких десятков метров. Стержневая конструкция образует вокруг жилья воображаемый конус — зону защищенного пространства. Размер мачты можно определить из диаметра конуса и его высоты

Тросовые молниеприемники

Система горизонтального монтажа представляет натянутый стальной трос по всей длине конька. Удар молнии принимает на себя трос. Можно на разных концах крыши установить штыри и натянуть между ними трос, в результате чего получается комбинированный тип защиты. Это подходит крышам, у которых длина во много раз превышает ширину. Диаметр троса должен быть не менее 12 мм. Толщина троса определяется длиной монтажного пролета.

В системе есть особые требования к прочности натяжного элемента, что связано с ветровыми нагрузками и обледенением. Чтобы избежать повреждений системы, рекомендуется по всей длине крыши установить натяжение нескольких промежуточных креплений.

Экономичный и простой вариант получается с использованием вместо троса стальной катанки, которая легка в монтаже (можно приваривать к конструкциям и между собой) и достаточно прочна. Для крепления проволоки можно применять специальные болтовые зажимы — клеммы.

Сетчатые молниеприемники

Система горизонтальная, монтируется на плоских крышах. Сетка изготавливается из проволоки-катанки диаметром 10 мм или стальной полосы любого диаметра. Такие приемники монтируются с помощью сварки и требуют большого расхода материала, поэтому система считается очень трудоемкой в монтаже.

Ее можно устанавливать и на скатных крышах. В таком случае сетку монтируют по периметру плоскости. Это основная причина, по которой на скатных крышах устанавливают более дешевые, простые и безопасные при выполнении работ системы. Такой тип защиты подходит для монтажа на крышах школ и детских садов, институтов и государственных учреждений. Считается самым надежным.

Нормативные документы

До недавнего времени в России одновременно действовали 2 нормативных документа, регламентирующих требования к установке молниезащитных систем строительных объектов:

• первый — «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» РД 34.21.122-87 oт 30.07.1987г.
• второй — «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153—343.21.122-2003 oт 30.06.2003 г.

Изданная в 2003 году инструкция не отменяла действие регламента 1987 года, хотя имела с ним существенные различия. Приказ Минэнерго России от 30.06.03 № 280 также не отменил старую инструкцию, не прояснил сложившуюся ситуацию. Проектные организации сами выбирали, какими правилами руководствоваться.

В 2011 году Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии выпустило 2 нормативных документа, соответствующих стандартам МЭК (Международной Электротехнической Комиссии) № 62305:

После утверждения данных нормативов, российские требования к молниезащитным мерам начали соответствовать международными стандартам, урегулировав действие ранее выпущенных документов.

Нормы устройства молниезащиты

Учитывая, что строения, сооружения, технологические установки, коммуникации довольно сильно отличаются по своему устройству, исполнению разработаны государственные, ведомственные, корпоративные нормы; стандарты, правила проектирования для организации оптимальной, эффективной защиты от грозовых разрядов для каждого типа объектов – от производственных объектов, где она впервые стала применяться, до жилых домов.

В основе норм, что регламентируют создание технической защиты от молний, опыт организации электрической безопасности строений разного вида, назначения, с учетом особенностей, присущих современным постройкам, сооружениям и коммуникациям инфраструктуры, связи.

Требования к молниезащите изложены во многих официальных документах. Проектирование, расчет молниезащиты ведется на основании следующей нормативно-технической базы:

• «Правил устройства электроустановок». В настоящее время действует седьмое и некоторые главы шестого издания этого основополагающего документа, без знания требований которого невозможно проектирование любых видов, типов электрических установок, оборудования, аппаратуры защиты от поражения электротоком, включая молниезащиту. Промышленная безопасность защищаемых объектов с категориями по взрывопожарной опасности помещений, зданий также невозможна без этого вида защиты от высоковольтных разрядов электрического тока. Это учитывают требования по организации, исполнению молниезащиты для различных видов строений, инженерных сооружений, электрических коммуникаций, указанные в нескольких главах ПУЭ. Главы 2.4, 2.5 – для воздушных линий электропередач с рабочим напряжением меньше и больше 1 кВ соответственно, включая карту районирования территории России с указанием длительности гроз в году, что необходимо при проектировании систем, устройств молниезащиты. Глава 4.2 – для распределительных устройств, электрических подстанций напряжением больше 1 тыс. В. Глава 4.3 – для преобразовательных подстанций, установок.
• РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений». Ее предназначение видно из названия. Несмотря на то что документ утвержден еще Министерством энергетики Советского Союза, по согласованию с Госстроем, он действует и сегодня.
• Некоторые ее положения неизбежно устарели, не успевая за научно-техническим прогрессом, поэтому при проектировании современных технических систем, устройств защиты от грозовых разрядов пользуются российскими ГОСТ, идентичными стандартам Международной электротехнической комиссии; а также отечественными инструкциями по молниезащите, вышедшими в свет позднее.
• Один из этих документов СО 153-34.21.122-2003, разработанный тем же коллективом ученых, регламентирует устройство молниезащиты как строений, так и инфраструктурных коммуникаций.
• ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010, ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010, представляющие собой две части одного национального стандарта о менеджменте рисков при защите объектов от грозовых разрядов. В первой части сформулированы общие принципы, во второй – методики оценки рисков гибели, получения травм от поражения электротоком людей; полного/частичного разрушения объектов, общественных коммуникаций; экономических потерь от попадания молний.
• Важно, что при этом рассматриваются такие факторы, как пожарная безопасность, так как в расчетах учитываются пространства с огнеопасной средой – воздушной смесью паров горючих жидкостей, газов, пыли.
• ГОСТ Р МЭК 62561.1-2014. Это первая часть национального стандарта об элементах систем защиты от молний, касающаяся требований к их частям, соединениям.
• ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014 – к проводникам, электродам заземления.
• ГОСТ Р МЭК 62561.3-2014 – к распределительным разрядникам.
• ГОСТ Р МЭК 62561.4-2014 – к элементам крепления.
• ГОСТ Р МЭК 62561.5-2014 – к смотровым колодцам, уплотнителям электродов заземления.

Требования к проектированию, устройству заземления, защиты от молний электроустановок, оборудования зданий, линий электропередач в СССР также устанавливал СНиП 3.05.06-85 об электротехнических устройствах. Сегодня действует свод правил, выпущенный как его актуализированная версия – СП 76.13330.2016.

Помимо норм, действующих на территории РФ, следуют упомянуть сходные требования к системам защиты от грозовых зарядов, применяемые в союзных государствах. В Республике Казахстан – это СП РК 2.04-103-2013 об устройстве молниезащиты объектов, вышедший взамен аналогичной инструкции СН РК 2.04-29-2005; в Республике Беларусь – технический кодекс ТКП 336-2011 о защите от молний объектов, инженерных коммуникаций.

Тип зон молниезащиты

Под системами защиты от молний объектов, инженерных, коммуникаций и технологического оборудования понимают внешние и внутренние технические устройства, позволяющие защитить их как от прямого воздействия ударов молний, так и от вторичных воздействий – электрических, электромагнитных полей, сопровождающий грозовой разряд.

Различают активные и пассивные системы защиты от молний.

Пассивная, способная перехватить молнию до ее разряда на конструкции строительного объекта, корпуса оборудования или части инженерного, коммуникационного сооружения, и отвести заряд в землю, состоит из следующих элементов:

• Приемника молний.
• Молниеотводов.
• Заземляющих устройств.

В активной системе к этим неотъемлемым элементам добавляются устройства, генерирующие восходящий поток ионов, притягивающий к себе грозовой разряд.

Проектируются, монтируются несколько видов систем молниезащиты – стержневая, тросовая, которые по результатам проведенных расчетов, в зависимости от количества стержней/тросов, их расстановки/расположения, конфигурации площади защиты, могут создавать два типа зон молниезащиты:

• А. Степень надежности защиты – от 99, 5%.
• Б – от 95%.

Виды систем молниезащиты

На практике, если строительный объект, технологическая установка, вышка, столб, антенна инженерных коммуникаций полностью находится в зоне защиты от попадания молний, вероятность их поражения грозовым электрическим разрядом стремится к нулю.

Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты

Существуют следующие категории молниезащиты строительных объектов, зависящие от назначения, значимости, класса пожарной опасности и возможности взрыва; пожарной нагрузки – наличия, количества, вида взрывопожароопасных материалов; региональной частотности грозовых разрядов; зафиксированных попаданий молний:

• I категория, имеющая наивысший уровень защиты от возможного прямого попадания молний в объект. Это производственные объекты с наличием взрывоопасных зон классов опасности В-I, II. Тип зоны защиты – А.
• II категория. Это здания производственного, складского назначения, открытые площадки как с хранением ЛВЖ, ГЖ, так и с установленным на них технологическим оборудованием, где они обращаются; а также взрывоопасные производства, наружные установки классом опасности ниже В-Iа. Тип зоны защиты для технологического оборудования, установленного на открытых промышленных площадках – Б; для объектов – А или Б в зависимости от прогнозируемого количества грозовых разрядов в год.
• III категория. К ней относятся строительные объекты различного назначения III–V степеней стойкости к огню в районах, где годовая продолжительность гроз больше 20 часов. Основной тип молниезащиты – Б.

Определить все основные параметры системы защиты от попадания молний для любого конкретного объекта можно по таблице 1 РД 34.21.122.

Особенности молниеотводов плоских крыш

Защиту от молнии домов и хозяйственных построек с плоской крышей производят по стандартной, проверенной на практике схеме:

• Молниеприемник выполняют в виде сетки из горизонтально уложенной круглой стали Ø 6-8мм. Вместо катанки может использоваться стальная полоса сечением 4×20мм. В качестве ветвей молниеприем
• Токоотводом служат соединенные с заземлением металлические проводники из круглой стали Ø не менее 6мм. подземная часть выполняется из проката Ø 10мм. Элементами отведения токов на плоских крышах могут служить трубы и арматура, если применение ее в качестве токоотвода учитывалось при проектировании строения. Рекомендованное расстояние между токоотводами 25м.
• Система заземления представляет собой замкнутый контур, охватывающий защищаемый объект по периметру. Расстояние между контуром заземления и стеной дома с плоской крышей не более 1м.

Молниеприемником плоской крыши может служить металлическая кровля, соединенная с металлической обрешеткой или напрямую с токоотводами металлической связью. Для подобных схем подходят только металлические кровли, соединенные фальцами. В подобных случаях для устройства защитной сетки нет причин, но это совершенно другая, «покровная» история.

Профилированные листы с защитным покрытием и металлочерепица исключены из числа возможных вариантов из-за отсутствия соединений, достаточных для прохождения токов, а также из-за влияющей на свойства материала полимерной оболочки.

Подробно о сетчатых приемниках разрядов

Устройство сетчатого молниеприемника можно провести в процессе строительства или смонтировать защитную систему после укладки покрытия.

Вариант №1 возможен, если применяется негорючий утеплитель, гидроизоляция и покрытие. Сетка укладывается под водозащитную прослойку. Схема реализации молниеотвода подобного типа разрабатывается на стадии проектирования.

Вариант №2 используется без ограничений. Его устройство практически не влияет на внешний вид дома. Сетка укладывается поверх покрытия, фиксируется в специально для нее разработанных держателях. В случае сооружения молниезащиты мягкой кровли держатели обеспечивают дистанционный зазор в 10-12см между возгораемым материалом и проводником молниеприемника.

Первая схема предопределяет устройство защитной сетки по плитам перекрытия перед укладкой кровли. Для соединения ветвей сетки с арматурой стен или колонн в швы между плитами кровли устанавливаются соединительные приспособления, к которым с одной стороны приваривается сетка, а с другой арматура. В сооружении молниеотводной системы подобного типа используется только сварка.

Вторая схема предполагает установку элементов приемника поверх кровли. Элементарный проект ей тоже нужен, чтобы предусмотреть возможность чистки зимних осадков и беспрепятственного стока дождевой воды. Металлические элементы системы обязательно защищаются от коррозии.

Молниеотводы с сетчатыми приемниками рекомендовано устраивать на крышах с уклоном 4º к внутреннему или наружному водостоку. Нередко сетчатые системы комбинируются со стержневыми собратьями, которые монтируются в углах постройки и в местах пересечения проводников.

Правила сооружения молниеприемной сетки

Сознаемся, что с реализацией первого варианта у большинства домашних мастеров наверняка возникнут проблемы. Ведь надежные сварные соединения обязаны безупречно связать сетку с арматурой стен и фундамента.

К их качеству и своевременности выполнения предъявляются довольно высокие требования. Разберем правила устройства второго варианта молниезащиты на плоской кровле, с осуществлением которого сможем справиться своими руками.

Общие правила монтажа молниеприемной сетки:

• Ветви молниеприемника укладываются перпендикулярно, образуя ячейки с равными сторонами.
• В соответствии с регламентом МЭК (Международной электротехнической комиссии) шаг между ветвями сетки над жилыми домами не должен превышать 12м, над гаражами с хранением топлива до 5м. Отечественные требования несколько мягче: 15м и 7м. Однако желательно придерживаться международных нормативов.
• Все возвышающиеся над уровнем устройства должны быть оборудованы дополнительными стержневыми приемниками. Это трубы и мачты антенн, которые следует присоединить к общей сети.
• В приоритете сварные соединения, но допускаются и болтовые аналоги. Особенно, если для их устройства используются универсальные плашечные зажимы, ощутимо облегчающие монтажные процедуры.
• Ветви сетчатого приемника рекомендовано присоединять к токоотводу с каждой стороны.

Более жесткий регламент МЭК диктует оснащать стержневыми приемниками каждое крестовое соединение сетки. Высоту стержня требует принять 25см. Токоотводы предписывает заземлять двумя заземляющими прутками и устанавливать на них разъемные плашечные контакты для проверочных операций. Сомнений нет, пора привыкать к международным нормам, но в противоречия с ними зачастую вступают наши финансовые возможности.

Отечественные стандарты за номером РД34.21.122-87 не выставляют столь драконовских притязаний, а сооруженные в соответствии с ними системы пока не дают сбоев. Не исключено, что у нас не слишком навороченный молниеотвод работает у нас хорошо по причине умеренной грозовой нагрузки. Жителям южных регионов отечества все же лучше ориентироваться на международные нормативы.

Вспомним, что в ряду покрытий для плоской крыши есть возгораемые и невозгораемые материалы. Классифицируем их согласно горючему признаку и разберем наиболее распространенные схемы.

Молниеприемная сетка по несгораемому основанию

К категории несгораемых оснований относится бетонная стяжка, кровельный оцинкованный профнастил, сэндвич панели и гравийная засыпка, применяемая в качестве балласта в инверсионных кровельных системах.

В зависимости от типа несгораемого основания выбирается схема монтажа молниеприемной сетки:

• По профилированным листам, не имеющим полимерного покрытия, укладка производится поперек направления гофры. Металлический пруток укладывается с запланированным шагом и приваривается к поверхности волны профнастила через каждый метр. Отличной альтернативой сварке являются металлические болтовые держатели, позволяющие провести монтаж сетчатого приемника любой степени сложности.
• По бетонным кровлям согласно проектным данным устанавливаются пластиковые держатели с бетонным заполнением – утяжелителем. Масса заполнения от 12 до 17кг в зависимости от марки продукции. Внушительный вес изделий гарантирует устойчивость системы и сопротивляемость порывистым ветрам. В продаже есть держатели без утяжеляющего заполнения, для установки которых груз из морозостойкого бетона заливается самостоятельно на объекте. Для малоэтажных строений в регионах с низкой ветровой активностью выпускаются держатели с креплением саморезами или приклейкой на битумную мастику.
• По гравийной засыпке балластных крыш устанавливаются держатели с бетонным балластом и без него. При желании зафиксировать держатели на основании они монтируются до засыпки балласта. В таких случаях рекомендовано использовать дистанционные модели с приклеиванием к основанию на мастику.

Максимальный шаг установки держателей не должен превышать 1м для всех перечисленных схем.

Сооружение молниеотвода с сетчатым проводником не рекомендуется устанавливать на металлические кровли, выполненные из материала тоньше 4мм. Прямой удар в покрытие может запросто его прожечь.

Потому кровли из тонкого профлиста принято оснащать сеткой на дистанционных держателях, зона защиты которых все же побольше, чем у контактирующих с кровлей приспособлений.

Сетчатый приемник по сгораемому основанию

К ним отнесем кровельные покрытия слабогорючей категории и материалы, поддерживающие горение, потому что беспрекословно возгораемые материалы в строительстве не используются. В списке опасных по критериям горения покрытий плоских крыш числятся битумные и битумно-полимерные гидроизоляционные материалы и полимерные мембраны – т.е. мягкие кровли.

Для того чтобы исключить прямой контакт приемника молниевого разряда с битумным и полимерным покрытием, применяются так называемые дистанционные держатели. Суть конструкции несложных приспособлений заключается в том, что между поверхностью крыши и веткой сетки создается воздушный промежуток, достаточный для затухания возможной искры.

Согласно предписаниям СО 153 3.2.2.4. расстояние это должно быть не меньше 10см. Требования МЭК указывают на необходимость применять в расчетах изоляционные коэффициенты материалов, указанные литерами km.

Изоляционные промежутки создаются с помощью вертикальных стержней, входящих в комплект дистанционных держателей. Фиксируются они в пластиковой подставке, на которую водружают бетонный утяжелитель. Задачу крепления провода решает втулка, завершающая крепежное устройство.

Алгоритм устройства молниеприемной сетки с дистанционными держателями на мягкой кровле:

• Производим разметку площадки работ согласно разработанному проекту. Держатели устанавливаются через 1м вдоль линий, соответствующих ячейкам сетки. Максимальное расстояние между приспособлениями 1,2м, возможность увеличения оговаривается в инструкции производителем. Проектная разработка должна учитывать, что участки подключения ветвей к токоотводам и токоотводов к заземлению должны быть минимальными. Не забываем, что функцию ветки может выполнить металлический щиток парапета и подобные длинномерные металлические детали.
• Стержни, сделанные из стеклопластика, обрезаем или обрубаем на заранее рассчитанную величину, требующуюся для формирования воздушного изоляционного зазора.
• Согласно разметке производим установку пластиковых подставок, центр которых обязан совпасть с отмеченной точкой. В случае обустройства кровли из полимерной мембраны под каждую подставку укладываем резиновую прокладку, чтобы тяжелые детали не повредили покрытие.
• На подставки укладываем бетонные утяжелители.
• В каналах, расположенных в центре подставок, свободно располагаем обрезанные стержни.
• Верхушки стержней оснащаем крепежными устройствами с втулками, рассчитанными на фиксацию провода Ø до 8мм.
• Прокладываем ветви молниеприемной сетки, элементарно защелкивая их во втулках держателей.

Выступающие над поверхностью трубы и мачты антенн должны иметь электрическую связь с молниеотводом. Их оборудуют стержневыми приемниками или металлическими фартуками и присоединяют к токоотводам плашечными зажимами. Аналогично с токоотводами состыкуются края ветвей, что гораздо удобнее сварки. К тому же неопытный исполнитель с их помощью сможет в высоком темпе создать качественные узлы.

Соединение токоотводов с ветвями сетки

Сборка сетчатого приемника разрядов – только первый этап устройства молниезащиты и полноценной системы заземления. Ее необходимо грамотно подключить к заземляющему контуру так, чтобы принятые токи без препятствий текли в грунт.

Правила прокладки и подключения токоотводов:

• Трассы прохождения токоотводов необходимо запроектировать с учетом кратчайшего расстояния между точками подключения к молниеприемнику и заземлению.
• К возгораемым стенам токоотводы крепятся с помощью дистанционных кронштейнов. Расстояние между стеной и проводником не менее 10см. Допускается контакт металлического кронштейна и материала стены.
• Токоотводы могут фиксироваться на трубах водостока металлическими хомутами.
• Допускается прокладка токоотводов, выполненных из оцинкованной круглой стали, непосредственно по кирпичной или бетонной стене.
• Расстояние между точками крепления горизонтальных участков 1м, вертикальных участков 2м.
• Не допускается прокладка с образованием петель.
• При выборе места для прокладки токоотвода рекомендуется выбрать участки здания с наименьшей вероятностью присутствия людей.

Трассы токоотводов прокладывать принято по углам обустраиваемых домов. Максимальное расстояние между ними 25м. Нижний край каждого токоотвода опускается в грунт, где крепится с помощью болтового устройства к системе заземления. Участки ввода проводника в почву рекомендовано обмотать антикоррозионной лентой.

Порядок монтажа молниеприемной сетки на плоской кровле

Как известно, плоскую кровлю можно выполнить из возгораемых и невозгораемых материалов. Так вот схема устройства сетчатой молниезащиты зависит от степени горючести кровельного материала. Рассмотрим в отдельности каждый случай.

Несгораемое основание

• Молниезащиту металлической кровли из профлистов без полимерного покрытия, укладывают перпендикулярно направления гофры. Стальной пруток укладывают с расчетным шагом и приваривают к поверхности гофры профлиста через каждый 1 м. Сварку можно заменить на болтовые держатели. Металлические крепежные элементы позволят монтировать сетчатый приемник любой сложности.

ВажноСпециалисты не рекомендуют установку молниеотвода с сетчатым проводником на металлическую кровлю толщиной менее 4мм. При прямом ударе молнии в покрытие оно с легкостью прожигается.

Вот почему молниеприемную сетку на кровлях из тонкого профнастила необходимо монтировать на дистанционных держателях. В этом случае зона защиты будет больше, нежели у приспособлений, контактирующих с металлической поверхностью.

• Бетонное основание для молниеприемника полностью меняет схему монтажа. Согласно проекту по бетонной поверхности устанавливают пластиковые держатели с заполнением из бетона. Масса утяжелителя 12–17 кг. Солидный вес держателей обеспечивает системе устойчивость, к тому же они успешно сопротивляются порывистым ветрам.

Можно приобрести и также и пустые держатели. При их установке морозостойкий бетон в качестве утяжеляющего заполнения заливают самостоятельно непосредственно на объекте. Для регионов, где низкая ветровая активность в малоэтажных домах используют держатели, которые крепят на саморезы или клеят на мастику из битума.

• На балластных крышах, имеющих  засыпку из гравия, используют как держатели с бетонным утяжелителем, так и без бетона. Держатели фиксируют на основании до засыпки гравия.

Монтаж молниезащиты на крыше с мягкой кровлей

Согласно критериям горения битумные и полимерные покрытия опасны с точки зрения возгорания. Поэтому при монтаже в этом случае используются дистанционные держатели. Дело в том, что эти несложные приспособления создают воздушный промежуток между веткой сетки и кровельным покрытием. Его высоты (более 10 см) достаточно, чтобы возможная искра погасла. Для защиты от порывов ветра пластиковые подставки либо утяжеляют, залив морозостойкий бетон, либо крепят на клеящую ленту.  Задачу фиксации ветвей провода решает втулка, завершающая крепежное устройство.

Алгоритм устройства молниезащитной сетки на мягкой кровле:

• В соответствии с разработанным проектом на поверхность кровли наносится разметка. Вдоль линий разметки с шагом в 100–120 см устанавливаются дистанционные держатели.
• В проекте должно быть учтено, что количество участков подключения токоотводов к ветвям и к заземлению должно быть минимальными.
• Длину стержней из стеклопластика подгоняют под величину, необходимую для создания воздушного зазора, которую рассчитывают заранее.

Согласно разметке устанавливаются подставки из пластика таким образом, чтобы их центр обязательно совпадал с отмеченной точкой.

Совет Если речь идет мембранной кровле, то под каждую из подставок укладывается резиновая прокладка, чтобы в дальнейшем не повредить покрытие.

• На них укладывают утяжелители из бетона.
• Обрезанные стержни с легкостью помещаются в каналах, которые проходят по центру подставок.
• Верхушки стержней дополняют крепежными устройствами, оснащенными втулками, на которые фиксируют провода молниеприемной сетки.
• Все готово к прокладке ветвей сетки, которые элементарно защелкиваются во втулках на держателях.

Кровельные элементы, выступающие на кровлей, должны быть гальванически связаны с молниеотводом. Для этого их можно оборудовать стержневыми приемниками либо металлическими фартуками, которые присоединяются к токоотводам через плашечные зажимы. Аналогично состыковываются края ветвей с токоотводами, что, несомненно, удобнее сварки. Да и неопытному мастеру не придется беспокоиться о качестве узлов даже при высоком темпе работы.

Прокладка токоотводов

Расположение токоотводов, порядок их присоединения регламентируется рядом технических параметров:

• токоотвод прокладывается по кратчайшему расстоянию и подсоединяется к заземлению;
• крепление выполняется с промежутками 1,0 м и 2,0 м, соответственно на горизонтальных и на вертикальных участках;
• место расположения выбирается по стенам вдоль углов здания, где наименьшая вероятность нахождения людей;
• сетка соединяется с заземлением двумя отводами, расстояние между которыми допускается 25,0 м;
• в качестве тоководов возможно использование водосточных труб при наличии надежного электрического контакта их составляющих частей и надежного соединении с заземляющим контуром.

Источники

• https://electricvdele.ru/elektrobezopasnost/molniepriemnaya-setka.html
• https://220.guru/electroprovodka/zazemlenie-molniezashhita/zashhita-ot-molnij-zdanij-i-sooruzhenij.html
• https://KrovGid.com/drugoe/molniepriemnaya-setka-na-ploskoj-krovle.html
• https://stylekrov.ru/molniepriemnaya-setka-na-krovle-osobennosti-ustanovki.html
• https://www.mzke.ru/molniezashhita_zdanij_i_sooruzhenij.html
• https://fireman.club/statyi-polzovateley/molniezashhita-zdaniy-sooruzheniy-oborudovaniya-i-kommunikatsiy/
• https://www.mzke.ru/molniepriemnaya_setka.html

[свернуть]

— Институт молниезащиты

Общая информация по отрасли

Институт молниезащиты — это общенациональная некоммерческая организация, основанная в 1955 году с целью продвижения образования, осведомленности и безопасности в области молниезащиты. Индустрия молниезащиты началась в Соединенных Штатах, когда Бенджамин Франклин постулировал, что молния — это электричество, и что можно использовать металлический стержень, чтобы отвести молнию от здания.Молния является прямой причиной более 50 смертей и 400 травм ежегодно, и трудно защитить людей на открытых открытых площадках. Прямые удары молнии причиняют ущерб от пожара, превышающий 200 миллионов долларов в год, и страховые компании прямо или косвенно оплачивают претензии на миллиарды долларов, связанные с молнией. Большая часть этих имущественных потерь может быть сведена к минимуму, если не устранена, путем применения надлежащей молниезащиты для конструкций. LPI стремится к тому, чтобы современные системы молниезащиты обеспечивали наилучшее качество как материалов, так и методов установки, обеспечивая максимальную безопасность.

Национальная ассоциация противопожарной защиты . (NFPA) публикует документ № 780 под названием «Стандарт установки систем молниезащиты» считается национальным руководством по проектированию полных систем молниезащиты в Соединенных Штатах. NFPA опубликовало свой первый документ по молниезащите в 1904 году. Документы NFPA, такие как Национальный электротехнический кодекс (NEC — NFPA 70), Национальный кодекс по топливному газу (NFPA 54) и Единый пожарный кодекс (NFPA 1), разрабатываются комитетом для проверки. принятие новой информации по безопасности по конкретным вопросам, связанным с пожарами.

Стандарт защиты от молний № 780 пересматривается с трехлетним циклом для обновления. NFPA 780 включает молниезащиту для типовых строительных конструкций в четвертой главе как требования к обычным конструкциям. Документ 780 охватывает многие специальные конструкции от хранилищ опасных материалов до лодок и кораблей, а также открытых сооружений для пикников и дает рекомендации по личной безопасности на открытом воздухе. NFPA 780 предоставляет лучшее, что мы знаем сегодня в теории и технологиях, о системах защиты, протестированных опытными профессионалами отрасли в официально признанном формате.

Испытания компонентов материалов молниезащиты на заводе перед отправкой для включения в список и маркировки проводятся Underwriters Laboratories, Inc. (UL) . Стандарт UL 96 отвечает минимальным требованиям к конструкции молниеприемников, кабельных жил, фитингов, соединителей и крепежных деталей, используемых в качественных системах молниезащиты. В UL есть инспекционный персонал, который регулярно посещает производственные предприятия, чтобы проверить соответствие требованиям для дальнейшего использования утвержденных товарных этикеток.

Полевой осмотр завершенных установок молниезащиты также может быть организован UL через подрядчиков по установке, указанных в их программе. UL выпускает продукт «Master Label» для систем, полностью соответствующих их Стандарту UL 96A в течение многих лет. Стандарт 96A основан на общих требованиях NFPA 780, но UL имеет техническую группу по стандартам (STP) для проверки требований к более удобному для проверки формату, что приводит к некоторым различиям. UL также будет проверять на соответствие некоторым другим национально признанным стандартам (например, NFPA 780) для полностью соответствующих систем.Некоторые частичные конструкции могут быть доступны для полевой инспекции в рамках их программы «Письмо с выводами».

Институт молниезащиты (LPI) принимает последнюю редакцию стандарта NFPA 780 в качестве справочного документа для проектирования систем. LPI выступает за использование UL в качестве стороннего органа по проверке компонентов в соответствии с их документами UL 96. LPI публикует этот документ # 175 , основанный на NFPA 780, с дополнительными пояснительными материалами, полезными для персонала, выполняющего установку, и инспекторов.

LPI предоставляет отраслевую программу самоконтроля для сертификации участников подмастерьем, мастером-установщиком и дизайнером-инспектором. Люди сдают экзамены, которые включают требования перечисленных выше Стандартов молниезащиты и применение этих принципов к примерам проектирования. Продление членства требуется каждый год, при этом дополнительные экзамены сдают примерно каждые три года при обновлении национальных стандартов. Заключение контрактов со специалистами, прошедшими квалификацию в рамках процесса LPI, обеспечивает дополнительный уровень гарантии качества для первоначальной установки системы и ресурс для будущих проверок и обслуживания существующих систем.

LPI внедрила программу проверки для завершенных установок под названием LPI-IP . LPI-IP предоставляет услуги по сертификации более тщательно и полно, чем любая предыдущая программа проверки от LPI или других, доступных в настоящее время на рынке. Благодаря использованию контрольно-пропускных пунктов, проверок и проверок на месте сертификация системы LPI-IP обеспечивает безопасность с привлечением квалифицированного монтажного персонала и независимых инспекторов. LPI-IP предлагает «Главный сертификат установки» для полных конструкций, «Восстановленный мастер-сертификат установки» для ранее сертифицированных конструкций и «Осмотр ограниченного объема» для частичных систем в определенных контрактах.Это критически важный элемент для специалиста, владельца и страховщика имущества, обеспечивающего проверку качественных установок молниезащиты сторонним независимым источником.

Системы молниезащиты для сооружений, как правило, не являются требованием национальных строительных норм и правил, хотя стандарты могут быть приняты властями, имеющими юрисдикцию для общего строительства или определенных помещений. Поскольку молниезащита может рассматриваться как вариант, крайне важно, чтобы разработчик, строительный подрядчик и страховщик имущества были знакомы с национальными стандартами для обеспечения наивысшего уровня безопасности. Системы молниезащиты зарекомендовали себя в плане защиты от физических опасностей для людей, структурных повреждений зданий и отказов внутренних систем и оборудования. Полученная ценность начинается с правильного проектирования, продолжается с помощью качественных методов установки и должна включать проверку и сертификацию. Конечная цель — безопасная гавань, безопасность инвестиций и устранение потенциального простоя системы в противовес одному из самых разрушительных природных явлений.

Общая информация о системе

Стандарты США для полных систем молниезащиты включают NFPA 780, UL 96 и 96A и LPI 175 . Эти стандарты основаны на фундаментальном принципе обеспечения разумно прямого металлического пути с низким сопротивлением и низким сопротивлением для прохождения тока молнии, а также принятия мер по предотвращению разрушения, пожара, повреждения, смерти или травмы, когда ток течет с крыши. уровни ниже класса.Стандарты представляют собой консенсус властей в отношении основных требований к конструкции и характеристикам квалифицированных конструкций и продуктов. Ожидается, что полная система защиты, основанная на принципах надежной инженерии, исследованиях, протоколах испытаний и полевом опыте, обеспечит безопасность людей и конструкций от молнии и ее побочных эффектов. Стандарты постоянно пересматриваются в отношении новых продуктов, строительных технологий и подтвержденных научных разработок, направленных на устранение опасности молнии.Хотя материальные компоненты могут казаться очень похожими, конфигурация общей конструкции системы за последние 25 лет кардинально изменилась, чтобы отразить современный образ жизни.

Фото любезно предоставлено East Coast Lightning Equipment Inc.

Молния — это поток электрического тока между землей и небом. В результате электрический ток может составлять миллионы вольт, а его стоимость может составлять миллиарды долларов ущерба, связанного с молнией, ежегодно. Риск поражения молнией и нарушения работы промышленности и собственности США постоянно растет. Помимо материального ущерба, большая часть общих затрат приходится на простои оборудования и прерывание хозяйственной деятельности.

Некоторые люди ошибочно полагают, что металлические крыши могут увеличить риск удара молнии.Металлические крыши не более привлекательны для освещения, чем любой другой кровельный материал. Металлические кровельные материалы негорючие, поэтому в случае удара молнии по металлической крыше; вероятность возникновения пожара меньше, чем у других типов кровельных материалов.

Хотя стальные конструкции здания будут проводить молнии, именно соединения, межсоединения и заземление, обеспечиваемые системой молниезащиты (LPS), безопасно рассеивают опасное электричество молнии на землю. Искрение и боковое мигание могут возникать без постоянного предпочтительного пути к земле, обеспечиваемого LPS.Анкерные секции металлических кровельных и сайдинговых систем не сконструированы так, чтобы пропускать ток, потому что в большинстве ситуаций толщина используемого металла недостаточна для обеспечения гарантированного пути прохождения молнии.

При ударе молнии LPS обеспечивает уверенность. Эффективная LPS не только защищает крыши, стены и другие конструктивные элементы от прямых ударов молнии, но также защищает электрические цепи, коммуникации, системы управления технологическими процессами и другие элементы, уязвимые для непрямых ударов.

LPS использует материалы с высокой проводимостью (обычно медь и алюминий), чтобы обеспечить путь с низким сопротивлением для безопасного заземления опасного и разрушительного электричества молнии. Материалы и компоненты LPS должны быть внесены в список UL и специально изготовлены для защиты от молний. По данным Института защиты от молний (LPI) в Мэривилле, штат Миссури, система, соответствующая стандартам безопасности, обеспечивает проверенное и эффективное заземление для рассеивания вредного электрического разряда молнии за счет использования сети заземления, которая должна включать:

• Ударно-оконечные устройства (молниеотводы или стержни)
• Проводники (которые могут включать проводящие конструктивные элементы)
• Соответствующие соединительные компоненты, такие как соединители и фитинги, необходимые для завершения системы
• Соединение для уменьшения разности потенциалов, создаваемых током молнии
• Заземляющие электроды (заземляющие стержни, пластины или проводники), установленные для направления тока молнии глубоко в землю
• Устройства защиты от перенапряжения (SPD), установленные на каждом служебном входе, для фильтрации проникновения молнии от инженерных сетей и дальнейшего выравнивания потенциала между заземленными системами во время грозовых событий

Фото любезно предоставлено TLSmith Consulting Inc.

LPS может быть успешно завершена в соответствии с национально признанными стандартами безопасности LPI 175, NFPA 780 (от Национальной ассоциации противопожарной защиты) и UL 96A. «Наука о защите от молний идет в ногу с нашими постоянно меняющимися технологиями, — говорит Бад Ван Сикл, исполнительный директор LPI. «Недавно выпущенная редакция NFPA 780 2017 года включает 12 глав и 15 разделов приложений, посвященных требованиям к конструкции, применению и мерам оценки рисков для LPS.«

Ниже приведены некоторые примеры руководств по установке пневмоостровов LPS, подробно описанных в NFPA 780, UL 96A и LPI 175:

• Крепление к крыше через равные промежутки времени, не превышающие 20 футов по гребням и краям крыши по периметру.
• Размещение на расстоянии не более 2 футов от концов коньков, краев крыши и внешних углов плоских крыш.
• Приспособления, необходимые для принадлежностей на крыше и конструктивных выступов, таких как дымоходы, башни, слуховые окна, декоративные шпили и наконечники, кондиционеры и другое оборудование на крыше.
• Стандарты безопасности также содержат руководящие принципы, касающиеся требований к другому металлическому оборудованию на крыше, такому как световые люки, вентиляционные вентиляторы, выступающие металлические конструкции крыши и перила, поскольку эти структурные элементы должны быть включены в LPS много раз.

Способ включения этих элементов в СМЗ зависит от их состава и расположения на крыше. Например, согласно LPI, стандарты безопасности допускают, чтобы открытые металлические объекты, изготовленные из сплошного металла толщиной более 3/16 дюйма, необходимо только соединять с LPS посредством соединения.Поскольку большая часть оборудования, устанавливаемого на крыше, не соответствует требованиям 3/16 дюйма, для обеспечения надлежащей защиты необходимо использовать молниеотводы и проводники. Несоблюдение необходимых мер по уклону крыши, выступам и металлическому оборудованию крыши может привести либо к недостаточно защищенным участкам крыши, либо к дополнительным расходам на строительство из-за использования лишних компонентов.

Кроме того, «Одним из предпочтительных методов крепления компонентов к металлической крыше является использование клея; это позволяет избежать ненужных проникновений», — говорит Дженнифер А.Морган, секретарь / казначей в East Coast Lightning Equipment Inc., Уинстед, штат Коннектикут, и офицер Союза молниезащиты, Уинстед. «Если элементы устанавливаются на лицевую панель, они могут быть прикреплены с помощью крепежа».

Кабель LPS, прикрепленный к крышке конька металлической крыши. (Фото любезно предоставлено East Coast Lightning Equipment Inc.)

Томас Смит, AIA, RRC, F.SEi, основатель TLSmith Consulting Inc., Роктон, Иллинойс, подчеркивает, что LPS следует устанавливать таким образом, чтобы не истирать поверхность панелей; истирание панели может привести к коррозии панели.Кроме того, «В районах с сильным ветром особое внимание следует уделять креплению LPS, чтобы он не уносился ветром», — говорит он. «В прошлый раз, когда я смотрел, UL 96A и NFPA 780 не предъявляли особых требований к участкам с сильным ветром. В большинстве других кровельных систем проводники LPS опираются на кровельное покрытие. Но это неразумно с металлом, потому что движение проводника ветром или термический, могут истирать поверхность металлических панелей.Важно, чтобы проводник не касался панелей, как указано Федеральным агентством по чрезвычайным ситуациям (FEMA).»

FEMA разработало руководящие принципы для предотвращения отсоединения СМЗ от металлических крыш со стоячим фальцем в регионах, подверженных ураганам. FEMA рекомендует использовать предварительно изготовленные механически прикрепленные зажимы, которые обычно используются для крепления различных предметов к панелям крыши. После закрепления зажимов на ребрах панели базовые пластины пневмоострова и соединители проводов прикрепляются к зажимам панели. Вместо соединителей проводов с штырями FEMA рекомендует устанавливать петлевые соединители с механическим креплением.Кроме того, FEMA рекомендует вместо зубчатых соединителей использовать соединители на болтах, поскольку они обеспечивают более надежное соединение и предотвращают развевание свободных концов ветром.

Помимо защиты от ветра, гальваническая коррозия представляет собой серьезную проблему, когда медные компоненты устанавливаются на металлических крышах, изготовленных либо из окрашенного металла, либо из оцинкованного алюминия. «На металлической крыше никогда не следует устанавливать медные компоненты молниезащиты, если только металл крыши не медный», — говорит Марк С.Харгер, президент / генеральный директор, Harger Lightning & Grounding, Грейслейк, Иллинойс. Кроме того, Харгер считает крайне важным, чтобы подрядчик по установке выполнял требования производителя кровли, когда речь идет о прикреплении компонентов молниезащиты к поверхности крыши. «Проходы через крышу должны быть сведены к минимуму и должны быть закрыты квалифицированным подрядчиком по кровельным работам», — добавляет он.

Установка заземляющего стержня для СМЗ. (Фото любезно предоставлено компанией Bonded Lightning Protection Systems Ltd.)

Установка узкоспециализированного LPS для металлической кровли требует сочетания науки, искусства, мастерства и технологической проницательности. Харгер считает, что до тех пор, пока кровельный подрядчик прошел надлежащую подготовку, отдельный подрядчик не нужен. «Harger Lightning & Grounding обучает подрядчиков тому, как устанавливать системы молниезащиты на крышах всех типов, включая металлические», — говорит он.

LPI имеет программы сертификации для обучения установке LPS.Сдающие экзамен должны быть членами LPI и проходить повторное тестирование каждые три года при обновлении стандартов. Программы тестирования Master Installer Series включают в себя набор из пяти экзаменов, включающих «верно / неверно», «множественный выбор», «краткий ответ», «заполнение бланка» и задачи разработки приложений. В каждый прогрессивный тест включается больше проектных задач, и для прохождения требуется знание NFPA 780 и LPI 175.

«LPI квалифицирует поставщиков инсталляций с помощью нашей программы сертификационных испытаний, которая включает в себя серию современных экзаменов, чтобы убедиться, что подрядчики соответствуют текущим требованиям стандартов», — говорит Ван Сикл.«Во-вторых, программа полевых проверок LPI (LPI-IP) предоставляет независимых сторонних инспекторов, которые могут обеспечить соответствие системы установленным стандартам безопасности».

Руководство кровельщика по молниезащите

Ваша крыша — это не только погодный барьер, но и рабочая платформа для специалистов других профессий, включая монтажников молниезащиты. Понимание некоторых основ молниезащиты упростит координацию на рабочем месте и приведет к более успешным проектам.

Установщики молниезащиты — высококвалифицированные мастера. Как и кровельщики, они работают в условиях непогоды и часто на опасной высоте.

Установщики молниезащиты являются одними из первых специалистов на стройплощадке и одними из последних, кто уходит; заземление может быть установлено одновременно с фундаментом, а окончательные соединения не могут быть выполнены до тех пор, пока не будут установлены все системы здания.

Институт молниезащиты (LPI) в Мэривилле, штат Миссури, имеет программы сертификации для подмастерьев и мастеров-установщиков. Также доступен расширенный сертификат Master Installer / Designer; это очень важно, потому что архитекторы проекта обычно делегируют полномочия на проектирование подрядчику по молниезащите. Установщик / проектировщик должен соответствовать строгим стандартам, установленным Национальной ассоциацией противопожарной защиты города Куинси, штат Массачусетс; Нортбрук, штат Иллинойс, UL LLC; и LPI.

КОМПОНЕНТЫ

Большая часть СМЗ находится ниже уровня крыши.Наиболее очевидными компонентами над крышей являются молниеотводы, ранее называемые громоотводами. Они должны быть расположены в самых высоких точках на крыше. В зависимости от размера и конфигурации здания по периметру крыши требуются дополнительные воздушные терминалы с интервалами, не превышающими 20 футов, в пределах поля крыши, на оборудовании на крыше и в соответствии со стандартами. Воздушные терминалы могут быть тонкими, как 3/8 дюйма в диаметре, так и короткими, до 10 дюймов в высоту; более крупные можно использовать в декоративных целях или для удовлетворения особых требований.Хотя большинство аэровокзалов теперь имеют тупые наконечники, все еще встречаются заостренные наконечники, которые могут представлять опасность для неосторожных.

Воздушные терминалы соединены между собой проводниками — обычно многожильными кабелями, которые могут безопасно переносить на землю до 3 миллионов вольт молнии. Также необходимо использовать проводники для соединения крышного оборудования и металлических компонентов с землей. В большинстве зданий требуются сквозные проходы через крышу, чтобы токоотводы можно было проложить внутри конструкции; проходы могут быть закрыты типичными деталями гидроизоляции.Если проводники находятся на виду, они должны быть расположены в наименее заметных местах и ​​соответствовать архитектурным линиям здания.

Каждый провод, входящий в здание, должен иметь устройство защиты от перенапряжения, которое иногда монтируется над крышей. Также требуются различные монтажные приспособления, соединители, крепежи и клеи. Все компоненты LPS должны быть перечислены UL специально для защиты от молний.

LPS обычно изготавливаются из меди или алюминия.Чтобы предотвратить гальваническое воздействие на кровлю и оклады, медные компоненты следует использовать с медной кровлей и алюминиевые компоненты со стальной или алюминиевой кровлей.

Кабели соединяют молниеприемники (на верхней части парапета) с проемом в крыше (на переднем плане) и другими металлическими предметами, такими как вытяжные вентиляторы на крыше и их точки крепления. Межсоединения жизненно важны для работы системы молниезащиты.

СТРОИТЕЛЬСТВО

Перед тем, как приступить к работе, кровельщик, установщик СМЗ и генеральный подрядчик должны согласовать график проекта и доступ на крышу, а также рассмотреть предлагаемое расположение компонентов молниезащиты.В частности, отверстия следует располагать и отмечать до кровли, чтобы их можно было найти после.

Обратитесь к производителю кровли за его рекомендациями. Клеи, например, должны быть совместимы с кровлей, а некоторые производители требуют дополнительного слоя мембраны под точками крепления.

Для дополнительной уверенности владелец здания должен поручить инспекционной службе UL или LPI проверить работу и подтвердить, что LPS была правильно установлена.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Страницы: 1 2

Основы молниезащиты

Проектирование и установка молниезащиты

Правильно установленная система молниезащиты выполняет простую, но неоценимую задачу по созданию сети путей с низким сопротивлением для протекания тока молнии, которое будет предпочтительнее других части конструкции. Хотя концепция молниезащиты относительно проста, требования к правильной установке специфичны и часто сложны.Единственный лучший способ обеспечить надлежащий дизайн и установку системы — это указать соответствие национально признанным стандартам безопасности для молниезащиты, установленным Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA 780) и Underwriters Laboratories (UL96A). Строгое соблюдение требований этих стандартов необходимо для надлежащей работы системы. Как и в случае с любой системой безопасности, обеспечение правильной установки с первого раза является обязательным, так как ожидание, пока природа ниспошлет молнию, чтобы проверить качество системы, может иметь катастрофические результаты.

Основные компоненты системы

Система молниезащиты, соответствующая национальным стандартам, должна включать в себя все следующие элементы:

a) сеть воздушных терминалов на крыше
b) сеть заземляющих оконечных устройств
c) сеть проводников, соединяющих молнии и заземления
d) соединения с металлическими корпусами
e) устройства подавления перенапряжения на всех входящих линиях электропитания и связи

Первые три элемента служат для перехвата, проведения и рассеивания основного разряда молнии.Четвертый элемент устраняет вторичные эффекты удара молнии, ограничивая опасность опасного скачка тока или бокового мигания внутри конструкции. Последний элемент защищает линии электропередач и подключенное оборудование от повреждающих токов, протекающих по инженерным сетям. Каждый из этих элементов важен для правильной работы системы. Несоблюдение любого из этих пяти элементов может привести к неадекватной защите.

Ниже обсуждаются некоторые конкретные аспекты проектирования системы молниезащиты, которые необходимо учитывать для обеспечения соответствия стандартам.Пристальное внимание к этим потенциальным проблемным точкам может помочь повысить качество и производительность систем молниезащиты.

На крыше

Размещение аэровокзала — Части конструкции, на которые с наибольшей вероятностью ударит молния, — это те, которые выступают над окружающими частями. Такие выступы включают дымоходы, шпили, перила, фронтоны, слуховые окна, гребни, парапеты и оборудование на крыше. Концы коньков, а также края и углы плоских или пологих крыш также считаются наиболее вероятными для удара.Эти факторы, помимо наклона крыши и общей площади крыши, влияют на размещение аэровокзала (различные стили показаны на фото, щелкните изображение, чтобы увеличить). Национальные стандарты учитывают эти структурные факторы и устанавливают правила размещения аэровокзалов. Руководящие принципы призывают размещать терминалы через равные промежутки времени, не превышающие двадцати футов по гребням и краям крыши по периметру. Они также требуют, чтобы воздушные терминалы размещались на расстоянии не более двух футов от концов коньков, краев крыш и внешних углов плоских крыш.Несоблюдение максимальных требований к клеммам в двадцать четыре дюйма является довольно распространенным нарушением, из-за которого наиболее открытые части конструкции становятся уязвимыми для удара молнии в обход аэровокзала.

также требуют, чтобы на плоских или пологих крышах, длина или ширина которых превышала 50 футов, были установлены дополнительные воздушные терминалы с интервалами 50 футов в средней части крыши. Проводники, соединяющие эти клеммы в средней части крыши, должны быть соединены с проводниками по периметру крыши или вертикальными проводниками через интервалы, не превышающие 150 футов в длину.Проектировщики или установщики, незнакомые с требованиями стандартов, скорее всего, упустят или неправильно разместят эти клеммы в средней части крыши.

Другие особенности крыши также должны быть приняты во внимание при проектировании системы молниезащиты. Национальные стандарты требуют, чтобы металлическое оборудование на крыше, такое как вентиляторы, рамы световых фонарей и перила, было включено в систему молниезащиты. То, как эти объекты должны быть подключены к системе, зависит от конструкции и расположения оборудования.Например, стандарты разрешают, чтобы открытые металлические предметы, такие как вентиляторы, изготовленные из сплошного металла с толщиной, превышающей 3/16 дюйма, необходимо было соединять с системой молниезащиты только через контактное соединение. Однако большая часть оборудования на крыше изготовлена ​​из металла, который не соответствует этому требованию минимальной толщины, и поэтому его необходимо не только подключать к системе молниезащиты, но также оснащать проводниками и молниеприемниками для надлежащей защиты.Несоблюдение толщины металлической обшивки оборудования на крыше может привести либо к чрезмерной конструкции, либо, наоборот, к недостаточной защите.

Эти основные положения о конструкции крыши могут показаться достаточно простыми, но на самом деле могут стать довольно сложными для интерпретации при работе со сложными планировками и / или композицией крыши. Строгое соблюдение требований к размещению и разнесению воздушного терминала имеет решающее значение для надлежащей работы системы. Знакомство со стандартами молниезащиты устранит неправильное размещение молниеприемника, а также превышение или недостаточную спецификацию в отношении подключения оборудования на крыше.

На земле

Правильная установка контура заземления так же важна, как и правильно установленный контур крыши. Заземления для молниезащиты обычно выполняются либо с отдельными заземляющими стержнями в нескольких местах, либо с подземным заземляющим кольцом, окружающим конструкцию. NFPA 780 требует, чтобы каждый молниезащитный токоотвод заканчивался на клемме заземления, выделенной для систем молниезащиты. Стандарт также содержит положения «общего заземления», требующие, чтобы все заземляющие среды внутри и на конструкции были соединены между собой.Это обеспечивает общий потенциал земли между объектами в конструкции. Все молниезащиты, электрические, телефонные и антенные заземления должны быть соединены между собой. Эти заземления также должны быть соединены с подземными металлическими системами трубопроводов, включая водопроводные линии, обсадные трубы колодцев, газопроводы, трубопроводы и т. Д. Все эти соединения системы заземления должны выполняться с помощью полноразмерного молниеотвода. Неспособность выполнить все необходимые соединения системы заземления — частая проблема.

Для систем молниезащиты требуются тяжелые кабели для соединения клемм на крыше, создания контура крыши и соединения контура крыши с системой заземления. Рекомендации по правильному курсингу дирижера включают:

• поддержание двух путей к земле от каждого аэровокзала
• поддержание пути к земле, который должен быть либо горизонтальным, либо нисходящим
• предотвращение изгибов вверх и вниз в проводниках, называемых «U» и «V» карманами
• Избегайте крутых или острых изгибов проводника, как минимум 8 дюймов радиусом витков.

Кабели, соединяющие цепь крыши с цепью заземления, называются нисходящими проводниками. Все конструкции, даже самые маленькие, требуют как минимум двух токоотводов. Конструкции, превышающие 250 футов в периметре, потребуют дополнительных токоотводов на каждые 100 футов периметра, расположенных с интервалами, не превышающими в среднем 100 футов. Эти кабели должны быть разделены настолько широко, насколько это возможно. Определение точного местоположения токоотводов может зависеть от следующих факторов: 1) расположение молниеотводов, 2) обеспечение прямого пути, 3) условия заземления, 4) защита от смещения, 5) расположение больших металлических тел и 6) расположение подземных металлических трубопроводных систем.Предварительное планирование установки молниезащиты может включать положения для кабельных каналов для упрощения прокладки токоотвода.

Национальные стандарты также разрешают использовать сам каркас из конструкционной стали в качестве основных токоотводов для системы молниезащиты при условии, что каркас электрически непрерывен. Использование стали имеет ряд преимуществ, включая более низкие материальные затраты, меньшее время на техническое обслуживание и во многих случаях повышенный уровень производительности системы, учитывая огромную проводящую способность конструкционной стали и ее естественное сцепление с другими компонентами здания.Особые положения по правильному подключению контура крыши и системы заземления к конструкционной стали содержатся в национальных стандартах и ​​должны строго соблюдаться. Проектирование системы, в которой используется конструкционная сталь, должно выполняться на этапе планирования проекта, так как редко бывает целесообразно установить этот тип системы на существующую конструкцию.

Склеивание

В соответствии с NFPA 780, металлические тела внутри или на конструкции, которые способствуют опасности молнии, потому что они заземлены или помогают обеспечить путь для токов молнии, должны быть связаны с системой молниезащиты.Присоединение к этим металлическим объектам, которые часто называют металлическими телами индуктивности, является еще одним важным и часто сложным элементом надлежащей молниезащиты. При определении того, нужно ли привязать металлический корпус внутри конструкции к системе молниезащиты, необходимо учитывать несколько факторов.

NFPA 780 содержит формулы для расчета потребности в склеивании на основе размера объекта и близости к системе молниезащиты. Требования к расстоянию соединения зависят от технической оценки расположения и количества токоотводов, а также от наличия других соединений системы с заземленными объектами.Требования к соединению вытекают из концепции выравнивания потенциалов, которая для многих не является повседневной темой. Внимательное чтение положений по связыванию и сопутствующего раздела приложения 780 может помочь обеспечить базовое понимание концепций.

Система молниезащиты даже для относительно простой конструкции обычно требует некоторых соединительных соединений, чтобы система соответствовала стандартам безопасности. Некоторые общие связи включают соединения с водосточными трубами, перилами, водопроводными трубами, дверными направляющими и т. Д.Неспособность полностью понять и реализовать требования к соединению может привести к недостаточной защите или, наоборот, к попытке подключить систему молниезащиты к каждому металлическому объекту в здании без учета его относительного потенциала. В этом соединении каждого окна, двери и панели переключателей нет необходимости, и она без необходимости увеличивает стоимость системы.

Подавление перенапряжения

Стандарты требуют установки грозовых разрядников на всех входящих линиях. Сюда входят электричество, кабельное телевидение, телефон, антенный канал, спутниковые тарелки и т. Д.Разрядники обеспечивают защиту от перенапряжения, распространяющегося по этим линиям в результате удара молнии поблизости. Грозовые разрядники являются важной первой линией защиты электрических систем и подключенного оборудования. Во многих случаях для полной защиты чувствительных электронных систем и компонентов, наряду с необходимыми разрядниками, устройства подавления переходных перенапряжений (TVSS) должны быть установлены на субпанелях и в местах использования. Требования национальных стандартов ограничиваются установкой грозовых разрядников.TVSS выходит за рамки стандартов и должен быть включен в спецификации в качестве дополнительного положения.

Использование правильных материалов

Те, кто не имеет опыта в области молниезащиты, часто предполагают, что арматура электрической системы и компоненты системы молниезащиты взаимозаменяемы. Требования к материалам, установленные UL и NFPA, учитывают чрезвычайно большие и непродолжительные токи, которые, как ожидается, будет выдерживать система молниезащиты.Компоненты электрической системы обычно не имеют соответствующего размера, чтобы выдерживать такие большие токи. Компоненты меньшего размера могут значительно способствовать отказу системы.

Примеры требований к размеру, установленных национальными стандартами, включают минимум восемь квадратных дюймов контакта для соединений первичного заземления и минимум 1 ½ дюйма контакта вдоль оси проводника при выполнении соединения проводов. Стандарты также требуют, чтобы заземляющие стержни присоединялись к проводнику с минимальным контактом 1 ½ дюйма и минимум двумя болтами, что делает зажимы заземления молниеотвода значительно больше, чем зажимы, используемые для электрического заземления.

Компоненты молниезащиты должны быть перечислены и маркированы в соответствии со стандартом UL 96 — Компоненты системы молниезащиты. Эти продукты обычно не продаются в магазинах электроснабжения, а скорее являются продуктами фирм-производителей, специализирующихся на молниезащите. Эти производители должны быть указаны в Underwriters Laboratories как производители оборудования для защиты от молний. Программа защиты от молний UL требует, чтобы производители представляли образцы продукции для первоначальной проверки соответствия вместе с ежеквартальными проверками на месте представителями UL для подтверждения постоянного соответствия продукции.

Программа UL Master Label

Хотя большинство людей знакомы с программами Underwriters Laboratories по сертификации соответствия электрических шнуров и приборов требованиям безопасности, многие не знают, что Underwriters Laboratories предлагает программу Master Label специально для систем молниезащиты. Эта сторонняя проверка качества помогает убедиться, что материалы, конструкция и установка молниезащиты соответствуют национальным стандартам безопасности. Программа включает заводскую инспекцию компонентов молниезащиты, описанную выше, а также программу инспекций для подрядчиков по молниезащите.

Только подрядчики, которые зарегистрированы в Underwriters Laboratories по вопросам молниезащиты, могут пройти проверку UL Master Label для проекта. В случае несоответствия системы требованиям Underwriters Laboratories направили уведомление об изменениях установщику молниезащиты и удерживают мастер-этикетку проекта до тех пор, пока система не будет соответствовать требованиям. Монтажники, чьи системы неоднократно получают уведомления об изменениях, подвергаются испытательному сроку UL и должны проверять каждую установку, которую они выполняют, до тех пор, пока их показатели соответствия не увеличатся.Требование, чтобы установщики молниезащиты предоставили мастер-этикетку UL, является хорошим способом убедиться, что система соответствует национальным стандартам.

Остерегайтесь покупателей

В настоящее время в США продается несколько продуктов как «инновационные» системы молниезащиты, которые не соответствуют требованиям стандартов NFPA и UL. Эти нестандартные системы молниезащиты, которые продаются под различными торговыми марками, похожи друг на друга в том, что они указывают на некую псевдонаучную теорию, поддерживающую довольно диковинные утверждения о том, что они привлекают или отклоняют молнии.Эти продукты не имеют независимой научной проверки, но иногда попадают в рабочие спецификации и, как известно, вызывают путаницу и головную боль у архитекторов, инженеров, руководителей проектов и владельцев зданий, которые невольно приобрели системы, полагая, что они соответствуют национальным стандартам.

В настоящее время существует только один метод молниезащиты, который соответствует национальным стандартам и лишен диковинных заявлений. Метод защиты, предписанный NFPA и UL, также соблюдается органами по разработке стандартов по всему миру и решительно поддерживается организациями с большим опытом защиты от молний, ​​включая FAA, NASA, министерства обороны и энергетики США.

Кто работает?

Чтобы убедиться, что системы молниезащиты спроектированы и установлены в соответствии с национальными стандартами безопасности, имейте в виду, что системы молниезащиты обычно устанавливаются опытными подрядчиками, специализирующимися на молниезащите. Специалисты по молниезащите часто требуют, чтобы подрядчики, выполняющие работы по молниезащите, были участниками программы молниезащиты Master Label UL. Молниезащита считается специальной дисциплиной, которая часто не входит в сферу компетенции электрических подрядчиков, генеральных подрядчиков или кровельщиков.Электротехнические подрядчики обычно признают отсутствие у них опыта в проектировании систем молниезащиты и передают услуги молниезащиты специалисту по молниезащите на субподряд. Опытные установщики молниезащиты являются экспертами по положениям стандартов молниезащиты и могут спроектировать эстетически привлекательную систему без ущерба для стандартов безопасности при установке.

Отслеживание

После того, как эффективная система создана, имеет смысл принять меры для обеспечения ее соответствия.NFPA 780 рекомендует устанавливать программы периодического обслуживания для всех систем молниезащиты. Хорошая программа обслуживания не должна быть сложной или дорогой, и ее можно легко включить в другие программы обслуживания здания.

Некоторые из событий, которые могут повлиять на целостность системы молниезащиты, включают структурные модификации, повторное кровельное покрытие, техническое обслуживание, которое включает копание возле фундамента или добавление антенн, спутниковых тарелок или передатчиков на крыше.Однако, возможно, наиболее частое вмешательство в целостность системы молниезащиты связано с ремонтом и изменениями крышных приспособлений, таких как оборудование HVAC и люки на крыше. Очень часто при изменении этих светильников происходит непреднамеренное отключение молниезащиты. Поскольку любое из этих событий может поставить под угрозу эффективность системы молниезащиты, стоит регулярно проверять соответствие системы требованиям.

Чтобы связаться с автором, Дженнифер Морган из East Coast Lightning Equipment, отправьте электронное письмо на адрес jen @ ecle.бизнес Чтобы узнать больше о молниезащите, посетите веб-сайт Lightning Equipment Восточного побережья www.ecle.biz.

О молниеносном оборудовании Восточного побережья

С 1984 года молниеносное оборудование Восточного побережья (ECLE) является отраслью лидер в области молниезащиты. Их продуктовая линейка включает в себя все необходимое для современных систем молниезащиты для конструкций любого типа. Помимо внушительной линейки стандартных элементов, компания занимается индивидуальным подбором материалов. для специальных приложений.East Coast Roof Specialties, подразделение Lightning Equipment Восточного побережья, предлагает снежные щитки Ice-Brakes.

East Coast Lightning Equipment обслуживает клиентов по всему миру, предлагая им полную линейку качественной продукции Сделано в США, которая соответствует последним стандартам, установленным Underwriters Laboratories, Национальной ассоциацией противопожарной защиты. и Институт молниезащиты. Обширные производственные мощности компании позволяют ее квалифицированному персоналу обеспечивать молниеносное обслуживание и высокое качество продукции.ECLE всегда доступен, чтобы помочь с проектированием, применением и установкой вопросов. Чтобы узнать больше о ECLE, посетите www.ecle.biz или позвоните по телефону (888) 680-9462.

: Основы: Молниезащита

Когда требуется молниезащита, она обычно достигается путем создания пути с низким сопротивлением к земле. Медные крыши обеспечивают идеальную защиту от молний, ​​когда медная кровля, водосточные желоба и водостоки электрически соединены между собой и надежно заземлены.Указанная толщина материалов, то есть листов кровельного покрытия, облицовки стен, желобов и направляющих, обычно достаточна для защиты от молнии, и в этих обстоятельствах дополнительные проводники не нужны.

Дополнительная защита может потребоваться для более легких панелей с медным соединением или когда некоторые компоненты системы заземления сделаны из менее проводящих материалов.

При отсутствии надлежащего заземления через медную систему может потребоваться дополнительная молниезащита.

Следует отметить, что благодаря своей превосходной электропроводности и устойчивости к коррозии медь играет важную роль в системах молниезащиты. Его использование для заземления медной кровли решает проблемы, связанные со смешанной коррозией металлов. При использовании меди для заземления в сочетании с другими материалами следует соблюдать инструкции по защите от коррозии.

Те, кто не знаком с системами молниезащиты, кажется, полагают, что медные компоненты, в том числе крыши, действительно притягивают молнии.Излишне говорить, что это предположение не основано на фактах.

Это правда, что высокая проводимость меди способствует быстрой передаче энергии молнии. Молния выбирает путь наименьшего сопротивления, и зданию не наносится никакого ущерба, если есть путь к земле с низким сопротивлением. Этот путь может состоять из медной кровли, молниеотвода и заземляющего устройства.

Для обеспечения надлежащей молниезащиты в установленной медной кровельной системе следует использовать отдельную систему молниеотводов, включая молниеотводы и перехватывающие проводники на крыше; система заземляющих электродов; и система токоотводов, соединяющих элементы крыши и земли.Рекомендуется соединять медную кровлю с системой проводов. Это соединение гарантирует, что проводники и крыша остаются под примерно равным потенциалом, и уменьшают боковые прослои и возможное повреждение крыши.

Ассоциация разработчиков меди не делает никаких заявлений относительно правильной, правильной или безопасной конструкции какой-либо системы молниезащиты. Эта информация представлена ​​только в качестве руководства, и читатель должен быть предупрежден о том, что за проектирование любой системы и устройств молниезащиты отвечает инженер-электрик.Вся такая конструкция системы должна основываться на местных применимых нормативных требованиях и надлежащей инженерной практике.

(PDF) Методы молниезащиты для крышных фотоэлектрических систем

, которая способствует протеканию высокого пускового тока

через систему с несколькими токоотводами, а затем рассеивание

почвы через систему заземления.Помимо прямых ударов

, близлежащие удары молнии также могут повлиять на электрические системы

внутри здания из-за скачков напряжения

, генерируемых индуктивной связью (редко — емкостной связью

). Для оценки влияния электромагнитного поля молнии

, согласно стандартам, определена другая электромагнитная среда молнии

с различными мерами защиты

; это определение сегментирует здание

и его окружение на зоны, известные как зоны молниезащиты

(LPZ).Возникновение

молний, ​​ток молнии или индуцированный ток и

электромагнитного поля изменяются в этих различных LPZ.

Опасное искрение может иметь место для внешних коммуникаций

, входящих в здание, таких как линии электропередач, линии передачи данных и

водопроводных и газовых труб. Также электрическое и электронное оборудование

внутри здания может подвергаться воздействию индуцированных напряжений

из-за магнитной связи.Использование эквипотенциального соединения

через устройства защиты от переходных процессов (TPD) или защитное устройство

(SPD) и пространственное экранирование или использование экранирующих кабелей

можно свести к минимуму. Соединение

проводящих линий на границе каждой LPZ напрямую

(заземление) или через SPD (системы под напряжением / нейтраль)

предотвратит проведение грозовых скачков в следующие

LPZ.Все электронное и электрическое оборудование внутри LPZ

может быть уравновешено через SPD. Пространственное экранирование

или трехмерные сетчатые структуры могут уменьшить влияние магнитных полей

внутри LPZ. Скоординированный SPD

и каскадное пространственное экранирование должны сбрасывать частичный ток, индуцированный молнией

, и частичное магнитное поле внутри внутренней LPZ

. Магнитный экран также должен быть прикреплен к соединительной шине

, а также ко всем проводящим линиям, входящим в

LPZ.Соединительная шина, которая устанавливается для соединения всех проводящих линий

, входящих в LPZ, металлический компонент внутренней системы

, магнитный экран LPZ и проводники защитного заземления

должны быть как можно ближе к границе

LPZ. . Для сервисных служб рекомендуется вводить

LPZ в одном месте и подключаться к соединительной планке в одной точке,

, если это невозможно, должны быть разные соединительные планки

, которые окончательно соединены между собой.Более того, за счет экранирования внутренних линий

эффект взаимной индукции будет сведен к минимуму

, а прокладка электрических и сигнальных линий вместе

минимизирует индукционный контур и проведет их близко к

естественным компонентам заземленной конструкции а также

[4-7], [5-8].

III. МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ МОЛНИИ

ДЛЯ КРЫШНЫХ фотоэлектрических систем

Интегрированная фотоэлектрическая система здания (BIPV) как тип

реализации солнечной энергии имеет высокий спрос на

в настоящее время.Оценка риска повреждения из-за удара молнии для

этих систем необходима, поскольку системы установлены на

значительно больших высотах, а большая поверхность на таких высотах

делает эти системы уязвимыми для перехвата с помощью ступенчатых поводков

. Следовательно, внешняя LPS систем

BIPV должна быть спроектирована с учетом фотоэлектрической панели

на крыше.

Для разработки подходящей системы молниеприемника, которая способна

защитить фотоэлектрические панели от прямых ударов и наведенных воздействий

, проектировщику следует принять несколько дополнительных мер предосторожности.Крыша

должна быть защищена с учетом фотоэлектрической панели как изолированной системы

от СМЗ. В этом случае следует уделить особое внимание форме, высоте и общей конфигурации

панелей. Кроме того, расстояние от панелей до

LPS является еще одной проблемой. При проектировании системы молниеприемника

, которая состоит из стержней на плоских крышах с помощью метода защитного угла

, можно увидеть на Рисунке 1 угол

фотоэлектрических панелей или максимальный угол движущихся панелей

. приниматься во внимание; защищенная зона стержнем

должна закрывать панель при повороте поверхности панели.На рис. 1

можно увидеть, что методом катящейся сферы

можно получить расстояние между каждыми двумя стержнями в ряду, а также расстояние

между стержнями в одном ряду и в другом ряду.

Кроме того, при проектировании LPS следует позаботиться о том, чтобы свести к минимуму

эффект тени от наконечников на панелях, который может снизить эффективность системы

.

Как показано на Рисунке 2, между LPS и рамой панели должно быть по крайней мере минимальное расстояние s

(изолированное

LPS).Также необходимо соблюдать разделение между соединительным проводом

и монтажной конструкцией фотоэлектрической панели, если только LPS

не прикреплен к защищаемым каркасам (неизолированные LPS).

Требование изолированной или неизолированной СМЗ зависит

от чувствительности фотоэлектрической системы к паразитным молниям

токов, которые будут отведены в металлический каркас панели

. В зависимости от требований к изоляции или изоляции внешнего LPS

, могут быть определены другие необходимые компоненты LPS

(например, SPD).

Важным аспектом внешней СМЗ при наличии солнечной фотоэлектрической системы

на крыше, которая не была должным образом учтена в стандартах

LP, является механическая стабильность вертикальных концевых муфт

. В случае механического отказа вертикального молниеприемника

(например, если весь стержень укореняется от основания

или часть верхнего сегмента, отделенная от основного стержня

), стоимость повреждения может быть значительно увеличена. если упавшая часть

попадает в фотоэлектрическую систему.Повреждение может быть еще более серьезным в случае

в случае механического отказа молниеприемников типа

(ESE) (рекомендуется французскими стандартами

NF C 17-102 и испанскими стандартами UNE-21186)

, где тяжелый металл деталь чаще всего соединяется на вершине стержня

. Авторы наблюдали такие повреждения

крыши зданий в нескольких странах, включая Малайзию

и Индию.

Следовательно, должны быть введены более строгие условия

в стандарты (или руководящие принципы) по механической прочности

вертикальных молниеприемников LPS для зданий с крышными системами

PV. Эти рекомендации должны охватывать крепежную

прочности опорной плиты, прочность материала, вес стержня

и т.д. С другой стороны, сеткой типа (горизонтальные ленты или проволока)

воздушно-терминация система сильно может быть рекомендована для

таких конструкции вместо вертикальных металлических стержней.Такой дизайн

также уменьшит проблему эффекта тени.

2013 IEEE 7-я Международная конференция по энергетике и оптимизации (PEOCO2013), Лангкави, Малайзия. 3-4 июня

2013

419

Молниезащита и выравнивание потенциалов — это просто!

Назад

28.10.2019

Рекомендации по молниезащите и уравниванию потенциалов для монтажных систем

Из наших подробных рекомендаций вы можете узнать, насколько просто реализовать молниезащиту и уравнивание потенциалов для всех монтажных систем K2 со специальными компонентами . В дополнение к подробным объяснениям в отчете вы найдете множество примеров уравнивания потенциалов и соединений, способных пропускать ток молнии, а также общую информацию:

Что нужно знать о молниезащите

В общем, система молниезащиты — это мера, предпринимаемая для предотвращения возможных повреждений, вызванных ударами молнии.Полная система защиты включает в себя все металлические установки, конструкции и компоненты фотоэлектрической системы. Он дополняется внутренней молниезащитой, которая в первую очередь состоит из защиты от перенапряжения.

• Внешняя молниезащита
  Внешняя молниезащита обеспечивает защиту от ударов молнии, которые могут напрямую поразить защищаемую систему. Он состоит из устройств перехвата, молниеотводов (системы молниезащиты) и системы заземления.
• Внутренняя молниезащита
  Защита от перенапряжения, составляющая внутреннюю молниезащиту, включает в себя все виды мер по противодействию перенапряжению. Внутренняя молниезащита также защищает от воздействий от сети.

Важно: внешняя и внутренняя молниезащита дополняют друг друга, образуя систему молниезащиты.

Существующая молниезащита не должна нарушаться фотоэлектрической системой.Поэтому концепцию молниезащиты следует согласовывать в каждом случае со специалистом по молниезащите.

Молниезащита, которая должна быть установлена ​​заново , должна быть спроектирована таким образом, чтобы она могла выполнять свою функцию даже без фотоэлектрической системы. Как правило, специалист по молниезащите также должен проверить это и изучить последствия. Система защиты, не соответствующая стандартам, может нанести серьезный ущерб.

Видео по системам молниезащиты

Видео ясно показывает, как рассеивается мощность, от удара молнии до рассеяния в землю.

(Источник: Ассоциация немецких компаний по защите от молний VDB)

Молниезащита

Зажимы для защиты от молнии закрепляют алюминиевые кабели на направляющих монтажной системы и обеспечивают отвод тока молнии за пределы здания. Зажим для молниезащиты доступен в комплекте по K2:

• Множественный набор зажимов для молниезащиты (2002473)
• Комплект двойных зажимов для молниезащиты (2002474)

Что нужно знать об эквипотенциальном соединении

Если точки соединены токопроводящим соединением с переменными потенциалами, разность потенциалов между ними уравновешивается .Электрическое напряжение между точками больше не может быть измерено, что приводит к выравниванию потенциалов.

Заземление представляет собой электрически проводящее соединение с электрическим потенциалом земли. Система уравнивания потенциалов и заземления дополняют друг друга, образуя эффективную систему защиты.

Решение для выравнивания потенциалов

TerraGrif — это простое и быстрое решение для заземления модуля, обеспечивающее выравнивание потенциалов между монтажной рейкой и рамой модуля.

Видео по уравниванию потенциалов

Стефан Клопфер, сотрудник отдела продаж K2, показывает вам три различных решения TerraGrif в видео.

Принадлежности, включая рекомендации по сборке, также можно найти в обзоре TerraGrif.

* При планировании и реализации необходимо соблюдать национальные и местные стандарты. Отметим, что рекомендации составлены на основе немецких стандартов.