Молниезащита объектов I первой категории

Габариты наземных объектов I категории, подлежащих защите от прямых ударов молнии, определяются с учетом выступающих над объектами конструктивных элементов и наружных зон взрывоопасности.

При размещении объектов I категории в грунте, защите от прямых ударов молнии подлежит поверхность земли с выступающими над ней конструкциями (вентиляционными трубами, входами в хранилища и т.п.) и наружными зонами взрывоопасности.

Защита от прямых ударов молнии должна обеспечиваться с надежностью не ниже 0,9999; допускается снижение надежности защиты от ПУМ: до 0,999 для обсыпных котлованных сооружений и до 0,99 для подземных сооружений.

Защиту от прямых ударов молнии во всех случаях, следует выполнять только отдельно стоящими молниеотводами (рисунки 3.21, 3.22), для чего могут использоваться:

- стальные или железобетонные опоры, мачты и прочие разновидности стержневых молниеотводов;

- тросы произвольной конфигурации;

- естественные молниеотводы – соседние невзрывоопасные и непожароопасные здания и сооружения, имеющие металлический или железобетонный каркас, соединенный посредством сварки с арматурой своего фундамента.

Для простых систем молниеотводов (одиночных и двойных стержневых или тросовых, замкнутых) предусмотрено использование зон защиты молниеотводов гарантирующих заданную степень надежности.

Отдельно стоящий стержневой молниеотвод.

1 – защищаемый объект; 3 – опора молниеотвода; 2 – металлические коммуникации;4 – заземлитель; 5 – зона взрывоопасности

 

Рисунок 3.21 -  Отдельно стоящий тросовый молниеотвод

 

Рисунок 3.22 - Отдельно стоящий тросовый молниеотвод

 

Зоны защиты молниеотводов простых конфигураций построены на основании вероятностной методики расчета (Приложение В). Определение надежности защиты объектов многократными стержневыми и тросовыми молниеотводами, в том числе разной высоты, можно произвести с помощью специального программного обеспечения, которое представлено в Пособии к данным Нормам.

С учетом требуемой надежности защиты от прямых ударов молнии для объектов категории I наиболее эффективно и экономично использование замкнутого тросового молниеотвода или двойного тросового молниеотвода, обеспечивающего расположение объекта во внутренней области (рис. Б.5 и Б.6).

При выборе расстановки молниеотводов должно быть учтено, что минимально необходимое удаление отдельно стоящих молниеотводов от защищаемых объектов категории I определяется требованиями защиты объектов от перекрытий по воздуху, в грунте и по его поверхности.

Защита от перекрытий по воздуху достигается путем обеспечения безопасного расстояния по воздуху (S В) между молниеотводом и объектом (с учетом наружной зоны взрывоопасности, если она есть). При наличии у объекта зоны взрывоопасности безопасное расстояние отсчитывается от ее внешней границы до молниеотвода.

Объект высотой h £ 30 м считается защищенным от перекрытий по воздуху, если от него (включая наружные зоны взрывоопасности) до стержневого молниеотвода (рис. 1) или до опоры тросового молниеотвода (рис. 2) обеспечено безопасное расстояние SВ (м), которое удовлетворяет следующим условиям:

SВ = 10                                   при r £ 500

SВ = 10 + 10-2 × (r - 500)            при 500 < r < 1500

SВ = 20                                   при r ³ 1500

где r - удельное сопротивление грунта (Ом × м).

Для объектов высотой более 30 м подсчитанное расстояние SВ увеличивается на

DSВ = 0,1 × (h - 30) (м)

Безопасное расстояние по воздуху SВТ от тросового молниеприемника до границ объекта (включая его зоны взрывоопасности) до зоны взрывобезопасности, определяется по тем же соотношениям что и для SВ. При этом если сумма l длины троса в пролете и высот двух его опор превышает 60 м, значение SВТ  должно быть увеличено на

DSВТ = 0,1 × (h - 30) (м)

При удельном сопротивлении грунта свыше 1500 Ом × м безопасное расстояние между объектом и молниеотводом принимается равным 20 м. Для объектов высотой более 30 м это расстояние увеличивается из расчета 1 м на каждые 10 м высоты объекта свыше 30 м.

Защита от перекрытий в грунте и от скользящих разрядов обеспечивается выполнением следующих мероприятий:

- отдельно стоящие молниеотводы (или выполняющие их функции соседние здания и сооружения и другие естественные молниеотводы, возвышающиеся над защищаемым объектом более, чем на 15 м) должны быть удалены на уровне земли и в земле от объекта, от его наземных и подземных коммуникаций, а также от его зон взрывоопасности у поверхности земли на безопасное расстояние SЗ ³ 10 м;

- указанные молниеотводы или соседние здания и сооружения должны быть оборудованы заземлителем, выполненным одним из следующих способов:

- в виде одного или нескольких вертикальных электродов длиной не менее 5 м, расположенных в непосредственной близости от фундамента опоры молниеотвода (фундамента здания или сооружения) и соединенных с арматурой фундамента; суммарное сопротивление току промышленной частоты всего заземлителя (с учетом фундамента) не должно превышать 10 Ом;

- в виде уложенной на глубине не менее 0,5 м от поверхности земли горизонтальной полосы не менее 3 м, дополненной вертикальными электродами длиной не менее 2 м; полоса должна быть соединена с арматурой фундамента и проложена в сторону, противоположную объекту, его коммуникациям и зонам взрывоопасности; длина полосы, количество и длина вертикальных электродов должны быть выбраны из условия, что сопротивление току промышленной частоты заземлителя (с учетом фундамента) не превышает 10 Ом.

Площадки открытого временного хранения боеприпасов и взрывчатых веществ, отнесенные по требованиям молниезащиты к I категории, должны иметь железобетонное основание (пол) со сварными соединениями арматуры. При отсутствии железобетонного основания, снаружи по контуру площадки на расстоянии не менее 5 м от ее внешней границы прокладывается замкнутый ограждающий контур заземления в виде горизонтальной полосы на глубине 0,5 м, к которой через каждые 5-7 м присоединяются вертикальные электроды длиной не менее 2 м. Контур заземления считается строительным элементом объекта и именно от него исчисляется минимально допустимое расстояние до молниеотводов.

Для объектов с взрывчатыми веществами и взрывоопасными изделиями, имеющих зоны взрывоопасности у поверхности земли, контур заземления, аналогичный указанному в п. 4.3.7, необходимо выполнять в следующих случаях:

- при расположении контура заземления объекта в пределах возможной области размещения взрывоопасных (пожароопасных) зон у поверхности земли или ближе их к объекту;

- когда собственный контур заземления объекта имеет сопротивление при переменном токе (с учетом сопротивления заземления фундамента) выше 5 Ом.

Для обвалованных и заглубленных хранилищ и сооружений, для которых в силу специфических требований (например, по условиям маскировки и т.п.) не могут применяться стержневые или тросовые молниеотводы, при соответствующем обосновании допускается выполнять молниезащиту с помощью металлической сетки, уложенной на грунт на тонкий слой гидрофобного диэлектрического материала (рисунок 3).

1 – защищаемый объект; 2 – молниезащитная сетка; 3 – диэлектрическая прослойка;     4 – заземлитель.

Рисунок 3.23 -  Молниезащита обвалованного сооружения

При этом наименьшее допустимое расстояние от молниеприемной сетки S, до любой точки поверхности защищаемого сооружения и подземных металлических инженерных коммуникаций должно составлять SЗ+2 (м).

Сетка должна иметь квадратные ячейки с шагом не более 4х4 м2 и быть присоединена к контуру заземления не реже чем через 25 м.

Допускается; укладка грунта на молниеприемную сетку слоем 50 - 100 мм.

Элементы, возвышающиеся над поверхностью грунта, должны иметь дополнительные молниеприемники и токоотводы, присоединенные к молниезащитной сетке. Части этих элементов, расположённые под молниезащитной сеткой, до места входа в сооружение или хранилище необходимо выполнять из диэлектрического гидрофобного материала.

Для защиты от вторичных проявлений молнии внутри объекта между трубопроводами и другими протяженными металлическими предметами и конструкциями (каркас сооружения, оболочки кабелей, обрамляющие уголки каналов и т. п.) в местах взаимного сближения на расстояние 10 см и меньше через каждые 20 м следует приваривать или припаивать металлические перемычки из стальной проволоки диаметром не менее 5 мм или стальной ленты сечением не менее 24 мм2, для кабелей с металлическими оболочками или броней перемычки должны выполняться из гибкого медного проводника в соответствии с указаниями СНиП 3.05.06-85.

В местах соединения элементов трубопроводов и других протяженных металлических предметов и конструкций, расположенных внутри защищаемого объекта, необходимо обеспечить контакт с переходным электрическим сопротивлением не более 0,03 Ом на одно соединение. При фланцевом соединении труб такая величина переходного сопротивления достигается нормальной затяжкой болтов при их количестве на фланец не менее шести.

В местах соединений с переходным сопротивлением более 0,03 Ом необходимо приваривать перемычки, выполненные в соответствии с указаниями данного пункта.

Для защиты от вторичных проявлений молнии металлические конструкции объекта (кровля фермы, балки, краны, подкрановые пути, трубопроводы и т. п.) и металлические корпуса оборудования должны быть присоединены к заземлителю, сопротивление току промышленной частоты которого не должно превышать 5 Ом.

Специальное выполнение такого заземлителя не требуется, если этому условию удовлетворяет какой либо из нижеперечисленных заземлителей:

- заземлитель электрооборудования, установленного внутри объекта.

При использовании в качестве заземлителей защиты от вторичных проявлений молнии заземлителя защиты от скользящих разрядов, последний должен быть соединен с металлоконструкциями фундамента объекта горизонтальными шинами, которые укладываются в земле на глубине не менее 0,5 м с шагом не более 25 м. В качестве соединительных шин, число которых должно быть не менее двух, допускается использовать стационарно уложенные в земле металлические коммуникации и конструкции.

При любом расположении заземлителей защиты от вторичных проявлений молнии они рассматриваются как принадлежащие ему конструктивные элементы, с учетом чего должны определяться безопасные расстояния SЗ до отдельно стоящих молниеотводов.

Для объектов, размещенных в зданиях длиной или шириной более 100 м, защита от вторичных проявлений молнии должна включать также прокладку внутри здания в земле на глубине не менее 0,5 м протяженных горизонтальных электродов сечением не менее 100 мм2. Электроды прокладываются с шагом не более 60 м по ширине здания. Каждый электрод с двух концов должен быть присоединен к арматуре фундамента здания.

Для боеприпасов в металлических корпусах, хранимых на открытых площадках, и другого оборудования наружных установок с устройствами повышенной чувствительности к напряженности электрического поля, защита от вторичных воздействий молнии должна быть выполнена с применением специальных технических мер, исключающих наличие участков металлических конструкций и корпусов, электрически не связанных с заземляющим устройством.

Для защиты от заноса высоких потенциалов подземные металлические коммуникации и конструкции (трубопроводы, рельсы, кабеля, в т. ч. проложенные в каналах и туннелях, обрамляющие уголки каналов и т. п.) необходимо до ввода в защищаемый объект присоединять к заземлителю защиты от вторичных проявлений молнии или к любому из заземлителей.

Ввод линий электропередачи и сетей телефона, радио, сигнализации, а также других проводок в объекты категории I необходимо осуществлять только кабелями с металлической броней или проложенными в металлических трубах. Оболочки кабелей, а также трубы и инженерные коммуникации до ввода в защищаемый объект должны быть присоединены к заземлителю защиты от вторичных проявлений молнии или к любому из заземлителей.

Дата: 2018-09-13, просмотров: 29.