Сертификация систем молниезащиты

01

Что применяется

02

Состав системы

• молниеприёмники: стержневые, тросовые или сетка;
• токоотводы с нормируемым числом и с расстоянием между ними;
• заземляющее устройство с нормируемым сопротивлением;
• система уравнивания потенциалов внутри здания;
• устройства защиты от импульсных перенапряжений в электрощитах;
• защита слаботочных линий: связь, антенны, системы автоматики;
• экранирование и разделение трасс кабелей;
• контрольные соединения для измерений в эксплуатации.

03

Категории и уровни защиты

Уровень защиты выбирается по назначению здания и по последствиям поражения молнией: для взрывоопасных объектов он максимальный, для обычных зданий ниже. От уровня зависят шаг сетки молниеприёмника, радиус защитной зоны, число токоотводов и требования к заземлению. Расчёт выполняется в проекте, а не подбирается по аналогии с соседним зданием: высота, форма кровли, наличие выступающих элементов и удельное сопротивление грунта меняют результат существенно. Отдельно оценивается риск для оборудования внутри здания — именно он определяет необходимость и классы устройств внутренней защиты, поскольку прямое попадание в здание с исправной внешней молниезащитой всё равно наводит импульсы в сетях.

04

Устройства защиты от перенапряжений

05

Заземляющее устройство

Сопротивление растеканию — основной измеряемый параметр, и оно зависит не от количества забитых электродов, а от удельного сопротивления грунта и от геометрии контура. В скальных и в песчаных грунтах нормативное значение достигается только специальными решениями: глубинными электродами, электролитическим заземлением или увеличением площади контура. Второй фактор — сезонность: измерения, выполненные летом на влажном грунте, дают заниженное значение по сравнению с промерзшим грунтом зимой, поэтому применяются сезонные коэффициенты. Третий — совмещение функций: защитное заземление электроустановки, заземление молниезащиты и функциональное заземление оборудования объединяются в общую систему с уравниванием потенциалов, а раздельные контуры создают разность потенциалов и повреждают оборудование.

06

Монтаж

• непрерывность токоотводов без разъёмных соединений в грунте;
• сварные или обжимные соединения с антикоррозионной защитой;
• сечение проводников по расчётной величине тока разряда;
• прокладка токоотводов кратчайшим путём без острых изгибов;
• расстояние от токоотводов до внутренних коммуникаций;
• защита токоотводов от механических повреждений в доступной зоне;
• присоединение металлических элементов кровли и фасада;
• контрольные разъёмные соединения для измерений.

07

Приёмка на объекте

1. проверить соответствие смонтированной системы проекту;
2. осмотреть молниеприёмники, токоотводы и их соединения;
3. проверить целостность и качество сварных соединений;
4. измерить сопротивление заземляющего устройства с учётом сезонного коэффициента;
5. измерить сопротивление цепи между заземлителем и заземляемыми элементами;
6. проверить наличие и правильность подключения устройств защиты от перенапряжений;
7. проверить систему уравнивания потенциалов;
8. оформить протоколы измерений и акты скрытых работ;
9. составить паспорт заземляющего устройства и молниезащиты.

08

Эксплуатация

09

Активная молниезащита

На рынке присутствуют устройства, заявляемые как активные молниеприёмники с увеличенным радиусом защиты за счёт упреждающей эмиссии. Позиция здесь требует осторожности: эффективность таких решений не имеет общепризнанного экспериментального подтверждения, а расчёт защитной зоны по методикам изготовителя даёт радиусы, кратно превышающие получаемые по классическим методам. Практическое следствие для заказчика простое: если проект выполнен по методике изготовителя активного приёмника, при экспертизе и при приёмке может потребоваться проверочный расчёт по общепринятым методам, и защищённая зона окажется существенно меньше заявленной. Разумный подход — либо проектировать по классическим методикам, либо получать от изготовителя документальное подтверждение характеристик, признаваемое при приёмке объекта.

10

Специальные объекты

11

Что запрашивать у поставщика

1. расчёт защитной зоны с указанием применённой методики;
2. сечения и материалы токоотводов с подтверждением стойкости к току разряда;
3. сведения о коррозионной стойкости соединений и о совместимости металлов;
4. параметры устройств защиты от перенапряжений: класс, разрядный ток, уровень напряжения защиты;
5. рекомендации по согласованию ступеней каскада;
6. требования к сечению и к длине проводников подключения устройств;
7. регламент обслуживания с периодичностью проверок;
8. условия гарантии на элементы системы.

12

Коррозия и совместимость металлов

Система молниезащиты почти целиком находится под открытым небом и в грунте, поэтому её реальный срок службы определяется коррозией, а не электрическими параметрами. Ключевой фактор — контакт разнородных металлов: медный токоотвод, присоединённый к оцинкованной стали, образует гальваническую пару, в которой цинк разрушается за несколько сезонов, и соединение теряет проводимость задолго до того, как это станет заметно. Поэтому переходы между разными металлами выполняются через биметаллические соединители или через нержавеющие вставки, а в грунте применяются материалы с подтверждённой стойкостью: оцинкованная сталь с нормируемой толщиной покрытия, омеднённая сталь с достаточным слоем меди или нержавеющая сталь. Второй источник отказов — места входа токоотвода в грунт, где чередование влажности и кислорода ускоряет разрушение; этот участок защищается дополнительно. Выборочное вскрытие грунта при периодических проверках существует именно для того, чтобы обнаружить деградацию до отказа системы.

13

Типовые ошибки

• подбор системы по аналогии без расчёта уровня защиты;
• раздельные контуры заземления без уравнивания потенциалов;
• разъёмные соединения токоотводов в грунте;
• одноступенчатая защита от импульсных перенапряжений;
• отсутствие согласования между ступенями каскада;
• измерения без учёта сезонного коэффициента;
• отсутствие защиты слаботочных линий;
• эксплуатация со сработавшими устройствами защиты.