Долгожданные грозовые дожди вместе с пользой могут принести немало вреда. В частности, удар молнии в незащищенный объект может вызвать пожар, со всеми, в прямом смысле слова, вытекающими последствиями.

Вчера, из-за удара молнии в первый дом по улице Школьная начался пожар, уничтоживший крышу и потолки. К краснояружским пожарным приехали на помощь пожарные из Готни, затушили. Слава Богу обошлось без пострадавших. Удрученные хозяева разбирают головешки.

Пожар на улице Школьная в Красной Яруге

Будем надеяться, что власти Краснояружского района не оставят в беде погорельцев, ведь подобная трагедия может случиться с любым и каждым.

Чтобы этого не произошло необходимо производить мероприятия по молниезащите зданий и сооружений. Сделать это можно прочтя специальный мануал, который представлен ниже, в форме вопросов и ответов.

Что такое молния?

Молния представляет собой электрический разряд, возника­ющий в атмосфере между разноименно заряженными облаками, их частями или между отдельным облаком и землей. Накопление электрических зарядов в грозовых облаках происходит в результате возникновения мощных восходящих воздушных потоков в атмосфере и интенсивной конденсации в них водяных паров. Каждая мельчай­шая капелька воды приобретает при этом определенный электри­ческий заряд. По мере концентрации таких зарядов увеличивается напряженность электрического поля вблизи облака. Когда напря­женность достигает критической величины (порядка 30 000 В/см), начинается процесс образования в воздухе заряженных частиц — электронов и ионов, в результате чего воздух становится электро­проводящим. Данный процесс, называемый ионизацией воздуха, приводит к грозовому разряду. Наиболее опасен грозовой разряд между облаком и землей, так как при этом очень часто поражаются наземные объекты.

Возникает грозовой разряд постепенно. В начальной стадии молния представляет собой слабо

светящийся канал, так называ­емый лидер, который окружен ионизированным воздухом, куда стекают заряды с облака. Эти заряды по мере приближения к земле наводят (индуктируют) на ее поверхности заряды противополож­ного знака. С наиболее возвышенных мест земли и различных ост­роконечных предметов (вершины деревьев, мачты линий электропередачи, шпили зданий и т. д.) начинает развиваться встречный грозовой заряд, так называемый стример. Зона иони­зации стримера заполняется стекающими с земли зарядами, знак которых противоположен знаку зарядов лидера. В большинстве случаев заряд облака и лидера имеет отрицательную полярность, а заряд земли и стримера — положительную.

 

Когда лидер и стример соприкасаются, начинается главная стадия разряда в виде огромной искры — молнии. Длина молнии обычно колеблется в пределах от сотен метров до нескольких километров. По каналу молнии в течение долей секунды протекает очень большой ток, иногда достигающий сотен тысяч ампер, а температура канала повышается до 20 000°С. Благодаря такой высокой температуре воздух в канале молнии ослепительно ярко светится и очень быстро, со взрывом и оглушительным звуком (гром) расширяется.

Какие последствия может вызывать разряд молнии?

Здания и различного рода сооружения в сельской местности относительно редко поражаются молнией, однако каждый ее удар в незащищенный объект, как правило, приводит к огромным убыткам и представляет собой серьезную опасность для жизни людей и сельскохозяйственных животных. Особенно опасны удары молнии в помещения с большим числом людей (больницы, школы, детсады, пионерлагеря и т. д.), а также во взрывоопасные и огнеопасные здания и сооружения.

Разряд молнии оказывает тепловые, механические и' электро­магнитные воздействия на поражаемые объекты.

Соприкосновение канала молнии с легковоспламеняющимися и горючими материалами или взрывоопасными смесями газов паров и пыли вызывает пожар или взрыв.

Механическое воздействие молнии проявляется во взрывообразном разрушении различных объектов (строений), опор линий электропередачи, деревьев, кирпичных дымовых труб и т. д.

Во время разряда молнии возникает сильное электромагнитное поле, которое наводит высокие электрические потенциалы на ме­таллических объектах. Например, возникнув в проводах электри­ческой, радио- и телефонной сети, высокие потенциалы нарушают работу установок, а проникая в помещения, могут вызывать пожары и поражения людей и сельскохозяйственных животных электри­ческим током. В производственные помещения высокие потенциалы могут быть занесены и по подземным коммуникациям (кабели, тру­бопроводы и т. д.).

Что такое молниезащита?

Под молниезащитой понимают комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сельскохозяйственных животных и птиц, а также для сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, загораний и разрушений, возникающих при воздействии молнии.

Что такое интенсивность грозовой деятельности?

Под интенсивностью грозовой деятельности в данной местности понимают общую годовую продолжительность гроз (в часах) или число грозовых дней в году. Поскольку средняя продолжительность грозы составляет 1,5. . .2 ч, то, зная число грозовых дней, можно приближенно найти число грозовых часов в году (и наоборот).

Области с числом грозовых дней в году 20. . .30 и более счи­таются областями повышенной грозовой деятельности.

В ПУЭ приведена карта среднегодовой продолжительности гроз в часах на территории России.

Что такое электростатическая индукция?

Под электростатической индукцией понимают наведение по­тенциалов на наземных предметах в результате изменений электри­ческого поля грозового облака, создающее опасность искрения между металлическими элементами конструкций и оборудования.

Что такое электромагнитная индукция?

Электромагнитная индукция — это наведение потенциалов в незамкнутых металлических контурах в результате быстрых изме­нений тока молнии, создающее опасность искрения в местах разрыва этих контуров.

Что представляет собой молниеотвод?

Молниеотвод представляет собой устройство, устанавливаемое над объектом для его защиты от ударов молнии. Молниеотвод со­стоит из молниеприемника, токоотводящего спуска и заземлителя. Защитное действие молниеотвода основано на свойстве молнии поражать в первую очередь более высокие и хорошо заземленные металлические предметы. Как известно, токи молнии не в состоянии разрушить металлические проводники достаточного сечения. Эти токи воспринимаются молниеприемником и полностью отводятся в землю через токоотводящий спуск и заземлитель. Поэтому, защи­щаемый объект, расположенный непосредственно возле молниеот­вода, практически не поражается молнией. Однако для надежной защиты построек от непосредственного удара молнии необходимо не только установить молниеотвод на достаточной высоте над за­щищаемым объектом, но и правильно его заземлить, чтоб исключить появление чрезмерно высоких потенциалов на заземлителе.

Что собой представляет одиночный стержневой молниеотвод?

Вертикальный молниеотвод, состоящий из молниеприемника, токоотводящего спуска и заземлителя, называют одиночным стерж­невым молниеотводом. Иногда для расширения зоны защиты уста­навливают два одиночных стержневых молниеотвода, которые в эгом случае называют двойным стержневым молниеотводом. Если одиночный или двойной молниеотвод установлен не на защищаемом объекте, а вблизи него, то такие молниеотводы называют отдельно стоящими.

Что такое одиночный тросовый молниеотвод?

Такой молниеотвод выполняют уже не в виде двух одиночно стоящих металлических стержней, а в виде горизонтального троса, закрепленного на двух мачтах (опорах), по каждой из который прокладывается токоотвод, присоединенный к отдельному заземлителю у ее основания. Опоры тросового молниеотвода могут быть установлены либо на защищаемом объекте, либо вблизи него. В по­следнем случае его называют одиночным отдельно стоящим тросовым молниеотводом.

Два одиночных тросовых молниеотвода одинаковой высоты, расположенные параллельно и . действующие совместно, образуют общую обширную зону защиты и называются двойным тросовым молниеотводом. Подобный молниеотвод также можно установить на защищаемом объекте или вблизи него. В последнем случае его называют двойным отдельно стоящим тросовым молниеотводом.

Как устроен молниеприемник?

Молниеприемник представляет собой конструкцию из стали любой марки или из любого другого металла различного профиля сечением не менее 100 мм2 и длиной не менее 200 мм. Молниеприем­ник красят для защиты его от коррозии.

В качестве молниеприемников можно использовать металличе­ские конструкции защищаемых сооружений: металлические дымовые трубы, дефлекторы и т. п.

Можно ли в качестве молниеприемника использовать металли­ческие крыши?

Да, металлическую крышу можно использовать в качестве молниеприемника. В этом случае крыша должна быть не менее чем в двух местах соединена с заземлителем. При длине строения более 20 м через каждые (полные и неполные) 20 м по периметру крыши надо устраивать дополнительные токоотводящие спуски к заземлителю, выполненному в виде зам­кнутого контура по периметру строения. Из соображений эко­номии заземлитель в виде замк­нутого контура заменяют не­сколькими отдельными заземлителями, к которым присоединяют токоотводящие спуски.

Если крыша строения, пло­щадь которого в плане не пре­вышает 150 м2, выполнена из непроводящего материала, то для молниезащиты такого строения по коньку крыши прокладывают сталь­ную проволоку диаметром , 6. . .8 мм. Она и служит молниеприемником. Эту проволоку в нескольких местах (главным образом по углам строения) соединяют при помощи токоотводящих спусков с заземлителями. По периметру верхней части дымовой трубы также прокладывают стальную проволоку и кратчайшим путем присоеди­няют ее к молниезащитному устройству. Для большей эффектив­ности к дымовой трубе крепят стержневой люлниеприемник (на рис. 152 не показан), возвышающийся над трубой на 25. .30 см. Если кровля выполнена из легковоспламеняющегося материала (например, из соломы или щепы), то провода молниезащитного устройства следует крепить на изолирующих прокладках (расстоя­ние между проводами и кровлей должно быть 15. . .20 см).

При устройстве молниеотводов, устанавливаемых непосред­ственно на зданиях и сооружениях, необходимо обращать внимание на правильное выполнение токоотводящих спусков, которых должно быть не менее двух, проходящих по противоположным скатам кры­ши.

Что нужно знать при выполнении токоотводящих спусков?

От молниеприемника до заземлителя токоотводящий спуск следует прокладывать кратчайшим путем. Провода спусков на всем своем протяжении не должны иметь ни петель, ни острых углов, которые, как известно, резко увеличивают индуктивное со­противление токоотводящего спуска и могут стать причиной электрического пробоя между различными точками спуска, а также его обрыва под действием электродинамиче­ских сил.

Токоотводящий спуск, как и остальные элементы молние­защитного устройства, обязан иметь достаточное сечение, что­бы не плавиться и не перегре­ваться от действия тока молнии. Этому условию удовлетворяет круглая сталь диаметром 6 мм (катанка).

Токоотводящий спуск реко­мендуется делать из целого куска провода (без соединений). Если же без соединений не обойтись, то их лучше выполнить сварными. Отдельные элементы молниезащитного устройства (молниеприемник и токоотвод, токоотвод и заземлитель и т. д.) рекомендуется со­единить сваркой. Если сварка по тем или иным причинам невозмож­на, то допускаются соединения на болтах или заклепках (кроме со­единений находящихся в земле ча­стей заземлителя, которые делают только сварными). Во всех слу­чаях площадь контакта между соединенными деталями должна быть не меньше удвоенного се­чения этих деталей. Молниеотвод следует крепить к несущей конст­рукции (к опоре или частям здания) через каждые 1,5. . .2 м. Детали молниеотвода могут соприкасаться или непосредственно крепиться к деревянной опоре или стенам де­ревянного дома Однако при этом необходимо особенно тщательно следить, чтобы сечение токоотводов было не меньше допустимого. Детали молниеприемника предохраняют от коррозии, окрашивая их или изготовляя из оцинкованного материала. Из этих же сооб­ражений не рекомендуется в качестве токоотводящих спусков при­менять многопроволочные тросы. Использовать многожильные про­вода можно только в том случае, если они оцинкованы. Токоотводящими спусками нередко служат водосточные трубы, если их части надежно соединены.

Существует ли защита от заноса в здания опасных потенциалов по проводам воздушных электролиний?

Да, эта защита предусматривается. Чтобы предотвратить про­никновение высоких потенциалов в помещения по проводам воз­душных линий в сельской местности с одноэтажной застройкой, на воздушных линиях, не экранированных высокими деревьями, зданиями, дымовыми трубами и т. п., должны быть выполнены заземляющие устройства. Вместе с тем на отдельных опорах следует заземлять крюки и штыри изоляторов в нулевой провод. Расстояние между заземлителями вдоль линий электропередачи для районов с числом грозовых часов в году от 10 до 40 должно быть не более 200 м, с числом грозовых часов в году свыше 40 — не более 100 м. Сопротивление заземляющего устройства току промышленной ча­стоты должно быть не более 30 Ом. Кроме того, грозозащитные заземляющие устройства необходимо сооружать на опорах с ответв­лениями к вводам в помещения, где может быть сосредоточено боль­шое количество людей (школы, клубы, больницы, ясли и т. д.) или содержатся большие материальные или хозяйственные ценности (животноводческие помещения, склады, мастерские и т. п.), а также на конечных опорах линий с ответвлениями к вводам. Наибольшее расстояние от соседнего защитного заземления до конечной опоры должно быть не более 100 м для районов с числом грозовых часов до 40 и 50 м для районов с числом грозовых часов более 40. Ука­занные заземлители рекомендуется использовать для повторного Заземления нулевого провода.

Защита от заноса в здания опасных потенциалов по проводам воздушных электролиний путем заземления крюков и штырей изоляторов не очень надежна. Действительно, пробивная прочность между проводом, расположенным на изоляторе, и заземленным крюком составляет 47, . .52 кВ, поэтому в здания и сооружения проникает высокое напряжение, вызывающее пробои изоляции электрооборудования и как следствие этого пожары, поражение персонала и животных.

Чтобы снизить перенапряжения до бе­зопасных значений, рекомендуется приме­нять на вводах в производственные поме­щения модернизированные вентильные раз­рядники ГЗа-0,66/2,5 производства ПНР.

Как устроен и на каком принципе ра­ботает разрядник ГЗа-0,66/2,5?

Устройство разрядника ГЗа-0,66/2,5 по­казано на рисунке 158. Он состоит из сле­дующих основных частей: сетевого зажима 1, одинарного гасящего искрового проме­жутка 2, фарфорового корпуса 3, рабочего сопротивления 4 и заземляющего зажима 5. Г Искровой промежуток выполнен из двух электродов и изоляционной прокладки, он имеет высокие гасящие свойства. Рабочее сопротивление с нелинейной характери­стикой изготовлено из материала, близко­го к отечественному материалу вилит.

Фарфоровый корпус разрядника с обеих сторон закрыт листовыми крышками. Герме­тичность внутренней части создается приме­нением прокладок из специальной несгорающей резины, зажатой крышками, к которым прикреплены зажимы, предназначен­ные для соединения с проводом сети и с заземлением.

Принцип действия разрядника состоит в следующем. Разряд­ник включается между фазным проводом и землей. При напряжении, превышающем пробивное напряжение разрядника, происходит пробой искрового промежутка и разрядный ток через разрядник протекает в землю. Рабочее сопротивление снижает ток до мини­мального значения. Сопротивление искрового промежутка возра­стает немедленно после исчезновения перенапряжения, и через разрядник начинает протекать ток, соответствующий рабочему напряжению сети. Дуга в искровом промежутке гаснет при первом естественном проходе сопровождающего тока через нулевое значе­ние. Разрядник после ликвидации перенапряжения готов .к следу­ющему срабатыванию. Гарантируется 20 срабатываний разрядника. В действительности этих срабатываний происходит значительно больше.

Где устанавливают и как монтируют разрядники ГЗа-0,66/2,5?

Место установки разрядника ГЗа-0,66/2,5 для защиты потребителей обусловлено необходимостью размещения их как можно ближе к оборудованию. Самым наилучшим таким местом являются водные изоляторы. Наличие у разрядников крепящих кронштейнов позволяет установить разрядник на стене, деревянной балке, ме­таллической конструкции около, изоляторов.

Для подсоединения к проводу разрядник имеет на крепящей части специальную накладку (составная часть разрядника), прижимаемую болтом с пружинной шайбой. Заземляющий зажим (в ниж­ней части) имеет аналогичную конструкцию. Если разрядник не­обходимо прикрепить к стене или балке, к разряднику крепится при помощи болтов (к заземляющему зажиму) специальный завод­ской кронштейн, который, в свою очередь, крепят к стене, балке или к опоре. Заземляющую шину при этом крепят к нижней части кронштейна.

Заземление разрядника, осуществляемое около места уста­новки, соединяется с нулевым проводом электросети. Оно должно

быть соединено и с зазем­ляющим устройством на объ­екте и иметь общее сопро­тивление растеканию не бо­лее 10 Ом. Если на объекте нет заземляющего устройст­ва, то оно должно быть вы­полнено около ввода как самостоятельное и иметь со­противление растеканию не более 10 Ом.

Заземляющее устройство выполняется вертикальными и горизонтальными заземлителями. В качестве гори­зонтальных заземлителей берется стальная полоса се­чением 4x25 мм2. В каче­стве вертикального заземли­теля берут уголковую сталь, прутья или бывшие в упот­реблении стальные трубы длиной 2. . .3 м, диаметром 75 мм, которые забивают в землю в заранее заготовленную траншею глубиной 0,5 м с рас­стояниями между заземлителями 2. . .3 м. Число вертикальных заземлителей зависит от грунта.

Как эксплуатировать разрядники ГЗа-0,66/2,5?

Разрядники рассчитаны на 20 срабатываний при сроке службы 20 лет. Через каждые 5 лет при плановом ремонте электропровод­ки разрядник осматривают, проверяют крепления, состояние фар­фора. На каждые 100 разрядников, находящихся в эксплуатации, пять разрядников (в зонах с большим числом грозовых дней 10) должно быть в резерве на случай замены при повреждениях. Раз­рядники не требуют специального надзора во время эксплуатации, однако при осмотрах вводных сетевых устройств необходимо обра­щать внимание на внешний вид разрядников. Поврежденный раз­рядники следует заменить новыми. Эксплуатацию осуществляет персонал, обслуживающий все электроустановки производственных помещений.

Какие меры безопасности необходимо соблюдать при выпол­нении молниезащиты?

При стекании токов молнии с заземлителя вокруг него на поверхности земли появляются высокие электрические потенциалы, которые убывают по мере удаления от заземлителя. Когда люди или животные соприкасаются с токоотводом, то во время удара молнии они попадают под действие напряжения прикосновения. Возможность поражения сохраняется даже и в том случае, если и не касаться токоотводящих спусков; здесь возникает опасность пораже­ния шаговым напряжением. Поэтому люди и сельскохозяйственные жи­вотные во время грозы должны на­ходиться не менее чем в 5 м от зазем­лителя.{jcomments on}

__________________________