Естественные молниеприемники

 Цены на молниеприемники

Содержание:

1. Общие положения

2. Виды

• Стержневой молниеприемник
• Тросовый молниеприемник
• Молниеприемная сетка

3. Расчет молниеприемника

• Зона защиты
• Планирование молниеприемного оборудования

4. Естественные молниеприемники

5. Активный молниеприемник

6. Варианты монтажа разных типов молниеприемников

• Молниеприемные стержни
• Сборные молниеприемники
• Отдельно стоящие конструкции
• Молниеприемные мачты

7. Особенности конструкций для разных типов кровли

• Скатная кровля
• Плоская кровля
• Металлическая кровля

8. Производители

9. Цена молниеприемника

10. Как купить нужный молниеприемник?

Молниеприемник — обязательный элемент внешней молниезащитной системы (МЗС), предназначенный для перехвата молнии и передачи разряда по токоотводу к заземлителю в грунте, где разряд растекается и рассеивается. Специально установленные молниеприемники бывают стержневые, тросовые или сетчатые. Кроме того, естественными молниеотводами выступают некоторые строительные конструкции из металла.

Общие положения

Требования и рекомендации по выбору молниеприемников для устройства внешней молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций изложены в инструкциях РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003. Также допускается использование более жестких международных стандартов IEC. В таблице приведены допустимые материалы для изготовления молниеотводов согласно отечественным нормативным документам. 

Стальные элементы обрабатываются антикоррозийными составами или окрашиваются, но как правило обычно используют сразу нержавейку. Если требуется увеличить высоту молниеприемника, используются специальные мачты и переходники.

Самый дешевый вариант – это, как правило, Al, дороже – NIRO (нержавеющая сталь V2A), самый затратный вариант – Сu ( обычно используется из эстетических соображений, когда требуется выполнить систему молниезащиты в цвет кровли или похожий). Для экономии у молниеприемников большой высоты используется сталь в качестве нижних секций трубостоек и только верхняя секция, имеющая наименьший диаметр, выполняется из алюминия.

Виды молниеприемников

Стержневые молниеприемники

Простейшие громоотводы — металлические штыри, устанавливаемые на пиковых точках крыши (наряду с понятием «молниеприемник» в быту принято употреблять родственные — «громоотвод», «молниеотвод», хотя это и не севсем правильно, так как они могут относиться к любому из элементов системы молниезащиты).

Существует две конструкции стержневых молниеприемников (примеры на фото ниже):

• Одиночный молниеотвод. Стандартная зона защиты рассчитывается по круговому конусу с вершиной в крайней точке молниеприемника и основанием по уровню земли (см. следующий раздел). Защищаемый объект должен полностью покрываться одним или группой конусов.
• Двойной молниеотвод. Молниеприемник классифицируется как двойной, если расстояние между стержнями не превышает максимального значения, приведенного в документе СО 153-34. Если расстояние больше — рассматриваются две одиночные конструкции.

Применяются также для защиты надстроек на крыше, труб и т.п. Стержни бывают выполнены в виде единого проводника (прутка) диаметром 10-16 мм или с уменьшением диаметра из двух частей, у которых в свою очередь существуют облегченные варианты с нижней полой секцией, так называемые трубчатые молниеприемники.

Тросовый молниеотвод

Металлический проводник (или трос) натягивается между двумя точками (стержнями или мачтами), токоотводы присоединяются с двух сторон. Такие молниеприемники дают возможность значительно снизить общую высоту МЗС. Различают 3 вида тросовых громоотводов:

• Одиночный. Защитная зона — равнобедренная трапеция с основанием по земле и высотой по тросу с учетом погрешностей на провес.
• Двойной. Если расстояние между тросами меньше максимального — молниеотвод рассчитывается, как двойной. В таблицах СО 153-34 даны расчеты параметров для параллельных тросов на одинаковой высоте.
• Замкнутый контур. Молниезащита с применением замкнутых тросов целесообразна для зданий и сооружений до 30 м в высоту. При этом объект должен находиться внутри периметра для надежной защиты.

Молниеприемная сетка

Молниеприемная сетка располагается на кровле, состоит из стальных, алюминиевых или медных прутков диаметром 6-8 мм. В качестве держателей используются бетонные, пластиковые и металлические крепежи. В зависимости от класса молниезащиты сетка устраивается с ячейкой от 5х5 до 20х20 м, преимущественно — поверх кровли. Для выступающих элементов дополнительно устанавливаются стержневые молниеотводы, которые интегрируются в общую цепь.

Расчет молниеприемника

Расчет зоны защиты

Для каждого объекта устанавливается параметр надежности МЗС, который обеспечивается суммарно всеми предусмотренными молниеприемниками. Расчет зон защиты для сложных объектов выполняется с помощью специальных компьютерных программ. Для простейших конфигураций инструкция СО 153-34 предлагает типичные параметры — в зависимости от требуемой надежности защиты.

Ниже представлен расчет для одиночного стержневого (высотой h) и тросового молниеотводов (длиной L, установленного на высоте h), где:

• Р_з — вероятность защиты (чем выше, тем более надежнее); при этом очевидно, что с увеличением Р_з зона защиты (сектор синего цвета на чертеже) уменьшается — в таблицах соответствующие значения h₀ и r₀ для больших значениях Р_з ниже;
• h_x — высота постройки, которую мы защищаем;
• r_x — ee горизонтальный размер на высоте h_x, который не выходит за границы зоны защиты;
• a — угол защиты (откладывается от верхней точки молниеприемника), в простейшем случае находится по графику в зависимости от величины h и класса молниезащиты сооружения.

Подробно с формулами расчета зон защиты и высоты молниеприемников можно ознакомиться в соответствующем разделе Инструкции.

Важно всегда понимать, что одиночный стержневой молниеприемник — это наименее предпочтительный вариант, так как он действует односторонне. Это станет понятно, если взглянуть на рисунок ниже: у молнии, бьющей с фронта из точки А больше шансов прорваться к объекту (h₀), чем у молнии, бьющей из точки В через молниеприемник (h_r). Поэтому для надежной защиты его придется делать очень высоким. Проще (и самое главное так будет дешевле) установить два молниеотвода с разных сторон или вообще сделать замкнутый тросовый.

Планирование молниеприемного оборудования

Во-первых, необходимо выяснить к какому типу зданий относится ваше. В зависимости от этого выбирают метод расчета:

* В качестве примера далее рассмотрим первый вариант — коньковую кровлю и метод защитного угла. Особенности планирования для плоской кровли (в том числе с надстройками) читайте в наших следующих материалах.

Во-вторых, определяем к какому классу по степени молниезащиты относится наше здание. Подробно о классификации можно прочитать на этой странице.

В-третьих, определяем высшую точку конструктива здания. Обычно – это конек крыши, который и будет исходной точкой для расчета. По нему планируется исходный элемент конструктива – тросовый молниеприемник (проводник из алюминия или нержавеющей стали (для Al это обычно Rd10, а для NIRO или Cu – достаточно Rd8).

В-четвертых, исходя из высота здания по коньку и класса молниезащиты по таблице находим необходимый угол защиты и откладываем его от верхней точки здания (конька). В результате получаем зону, защищенную тросовым молниеприемником.

В-пятых, отмечаем те элементы на крыше, которые выступаю за пределы угла защиты. Для них нужно будет выполнить отдельный расчет и защиту стержневыми молниеприемниками.

В-шестых, дополняем полученную конструкцию прокладкой проводников от тросового молниеприемника к элементам водосточной системы и токоотводам, там где необходимо на выступающих частях (за пределами угла защиты) также прокладываем коньковую проводку (причем везде на выступающих частях концы проводников необходимо подогнуть вверх примерно на 15 см – таким образом мы защищаем выступающие над стеной части крыши).

Естественные молниеприемники

Международные нормы МЭК предписывают использовать конструкционные элементы здания в качестве молниеприемников, только если не стоит задача сохранить целостность объекта. Тем не менее, в отечественной практике устройства молниезащиты использование естественных молниеотводов в приоритете:

• Металлическая крыша. Действует ряд ограничений: хорошая электропроводность между кровельными элементами, толщина металла от 4 до 7 мм в зависимости от материала, отсутствие горючей изоляции, неметаллические элементы находятся в пределах крыши.
• Кровельные металлоконструкции. Стропила, фермы, арматура.
• Прочие элементы из металла. Сечение — не меньше параметров, установленных для громоотводов.
• Технологические трубы из металла. Толщина металла — от 2,5 мм, возможный прожог не спровоцирует воспламенение.
• Металлические трубы. Металл толщиной 4-7 мм.

Активная молниезащита

Технология более эффективна и практична по сравнению с классической молниезащитой. В качестве молниеотвода используется стержни и разрядники, которые ионизируют воздух, срабатывая при достижении определенного порога напряженности электрического поля и провоцируя разряд молнии на себя. Активная молниезащита дает возможность использовать меньшее количество громоотводов, а также уменьшить их высоту.

Конструктивно активные молниеприемники могут выглядеть абсолютно по разному.

Активные головки всегда все равно ставятся на мачту молниеприемника для того, чтобы увеличить высоту, с которой будет происходить разрядный контакт.

В последнее время действие активной молниезащиты ставится под сомнение, ряд компаний просуживают иски от владельцев сооружений, где она не сработала.

Варианты монтажа разных типов молниеприемников

Молниеприемный стержень

Штыри из стали или алюминия устанавливаются в наивысших точках кровли или по периметру объекта. Допускается монтаж на коньки, к стене, а также на специальное бетонное (примеры ниже) или металлическое основание.

Высота молниеприемного стержня не превышает 5 м. Из-за ветровых нагрузок, при свободной длине > 2,5 метров рекомендуется при монтаже молниеприемника в бетонную опору использовать дополнительное крепление, например дистанционные держатели.

Обычно длина молниеприемников ограничена из соображений транспортировки и если вам нужно установить молниеприемник большей длины, то для удлинения используются специальные соединительные элементы. В этом случае для надежности конструкции выше соединительного элемента также устанавливают дополнительное крепление.

Для эффективности на верхние точки стержней устанавливают стальные или алюминиевые наконечники.

Сборные молниеотводы (МСС – молниеприемники стержневые сборные)

Сборная конструкция состоит из приемного стержня и необходимого количества секций (трубостоек), которые соединяются между собой высокопрочными крепежами (например, соединительными муфтами, запрессовочными гайками и т.п.).

Как правило монтируют на стенах или других конструкциях с помощью элементов крепления.

Составные молниеприемники выдерживают повышенные ветровые нагрузки.

Отдельно стоящие молниеприемники

Автономные молниеотводы (в основном составные конструкции) предназначены для защиты кровельных надстроек на крышах с углом наклона до 10 градусов. В основании почти всегда используют специальные треноги, а также иные складные или разборные конструкции, усиленные бетонными опорами.

Молниеприемная мачта

Стержень высотой от 5 м. Особенность конструкции — телескопическая система, которая крепится на специальные держатели к стене или другим кровельным элементам, устанавливается на треногу или бетонную платформу. Стержень плавно сужается в диаметре к вершине, что позволяет использовать мачты в регионах с сильными ветрами.

Кроме того, некоторые отдельно стоящие мачты устанавливаются в грунт на винтовые фундаменты (для исключения проведения земляных работ) или наборные опоры из бетона.

Молниеприемники для разных типов кровли

Двускатная крыша

Базовое правило — использовать тросовый молниеприемник, натянутый вдоль конька.

Часто на коньке кровли для установки молниеприемного стержня используется специальные держатели, монтаж которых осуществляется за счет натяжной ленты (при помощи фиксированного и регулируемого зажимов на ленте держатель может быть установлен на разных типах коньковых кровель). Может применяться одиночная и двойная конструкция.

Существующие конструкции держателей непосредственно для установки на скате кровли устанавливаются на внешней стороне и прикручиваются непосредственно на стропильные балки через обрешеточную рейку, которая предотвращает раскол черепицы, все они для герметизации трубостоек и молниеприемников используют специальный узлы прохода через кровлю.

Плоская крыша

Оптимальное решение — молниеприемная сетка, которая комбинируется со стержневыми громоотводами, если на кровле есть значительные выступы.

Держатели проводника для плоской кровли могут быть выполнены в разном исполнении: пластиковый корпус с наполнением бетоном или металлические с возможностью приклеивания к поверхности. Причем непосредственно элементы, в которые крепится проводник также могут быть разных видов.

Металлическая крыша

При соблюдении определенных условий выступает естественным молниеприемником. Для крепления выбирают соответствующие опоры и держатели, подходящие характеристикам кровли (ниже показан пример для круглого стоячего фальца). При этом конструкция должна обеспечивать способность проводить требуемый ток молнии.

Однако современные кровли, как правило, или имеют недостаточную толщину, или укладываются на деревянные стропила. В таком случае требуется установка стержневых или тросовых молниеотводов.

Производители и цены на молниеприемники

В настоящий момент на рынке представлено множество производителей молниезащиты, все они предлагают разные конструкции молниеприеников. Представим наиболее известные из них:

• DEHN (Германия)
• J. Propster (Германия)
• OBO Bettermann (Германия)
• EZETEK (Россия)
• Voltstream (Россия)
• Forend (Турция)
• ДКС (Россия)

Отечественные производители по сути делают копии конструктива немецких производителей, да и то не всегда лучшим образом (с точки зрения надежности и эстетичности). Тем не менее за счет более конкурентной цены они пользуются спросом у клиентов (преимущественно частных). При этом модельный ряд производителей молниеприемного оборудования из России не может похвастаться таким разнообразием, как у зарубежных и обычно ограничен несколькими простыми моделями стержневых и сборных конструкций.

 Цены на молниеприемники

На цену молниеприемника при прочих равных влияют три составляющих:

1)    Качество материала, из которого он изготовлен

2)    Конструктив (зависит от эстетических предпочтений покупателя)

3)    Использования дополнительных элементов крепления и комплектующих

Часто цена у дилеров бывает меньше, чем у производителя в силу того, что те имеют значительные скидки. Поэтому советуем не торопиться и сравнить цены у компаниии-производителя и некоторых его дилеров.

Источник: www.mzke.ru

Естественные молниеприемники

Следующие конструктивные элементы зданий и сооружений могут рассматриваться как естественные молниеприемники:

а) металлические кровли защищаемых объектов при условии, что:

электрическая непрерывность между разными частями обеспечена на долгий срок; толщина металла кровли составляет не менее величины t, приведенной в табл. 3.2, если необходимо предохранить кровлю от повреждения или прожога; толщина металла кровли составляет не менее 0,5 мм, если ее необязательно защищать от повреждений и нет опасности воспламенения находящихся под кровлей горючих материалов; кровля не имеет изоляционного покрытия. При этом небольшой слой антикоррозионной краски или слой 0,5 мм асфальтового покрытия, или слой 1 мм пластикового покрытия не считается изоляцией; неметаллические покрытия на или под металлической кровлей не выходят за пределы защищаемого объекта;

б) металлические конструкции крыши (фермы, соединенная между собой стальная арматура);

в) металлические элементы типа водосточных труб, украшений, ограждений по краю крыши и т. п., если их сечение не меньше значений, предписанных для обычных молниеприемников;

г) технологические металлические трубы и резервуары, если они выполнены из металла толщиной не менее 2,5 мм и проплавление или прожог этого металла не приведет к опасным или недопустимым последствиям;

д) металлические трубы и резервуары, если они выполнены из металла толщиной не менее значения t, приведенного в табл. 3.2, и если повышение температуры с внутренней стороны объекта в точке удара молнии не представляет опасности.

Защита от прямых ударов молнии Комплекс средств молниезащиты

Комплекс средств молниезащиты зданий или сооружений включает в себя устройства защиты от прямых ударов молнии (внешняя молниезащитная система — МЗС) и устройства защиты от вторичных воздействий молнии (внутренняя МЗС). В частных случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние устройства. В общем случае часть токов молнии протекает по элементам внутренней молниезащиты.

Внешняя МЗС может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы — стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие функции естественных молниеотводов) или может быть установлена на защищаемом сооружении и даже быть его частью.

Внутренние устройства молниезащиты предназначены для ограничения электромагнитных воздействий тока молнии и предотвращения искрений внутри защищаемого объекта.

Токи молнии, попадающие в молниеприемники, отводятся в заземлитель через систему токоотводов (спусков) и растекаются в земле.

Внешняя молниезащитная система

Внешняя МЗС в общем случае состоит из молниеприемников, токоотводов и заземлителей.

Молниеприемники могут быть выполнены из произвольной комбинации стержней; проводов (тросов) натянутых над сооружением; проводников выполненных в виде сеток. Такие молниеприемники называются искусственными. Если функции молниеприемника выполняют конструктивные элементы защищаемого объекта, то они называются естественными молниеприемниками.

Молниеприемники могут быть изолированы от сооружения (отдельно стоящие молниеприемники, стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие функции естественных молниеотводов), или могут быть установлены на защищаемом сооружении и даже быть его частью.

Токоотводы это металлические проводники, которые служат для соединения молниеприемников с заземлителем.

Заземлители обеспечивают растекание токов молнии в земле. Заземлители устройств молниезащиты во всех случаях, за исключением использования отдельно стоящего молниеотвода, совмещается с заземлителями электроустановок или средств связи. Если эти заземлители разделяются по каким-либо технологическим соображениям, их следует объединить в общую систему с помощью системы уравнивания потенциалов.

Источник: studfile.net

Добавлю к сказанному Выше:
С точки зрения электричества (заземления, молниезащиты и т.п.) Силос =это не более чем какая то конструкция обладающая определенным набором электротехнических параметров (токопроводящие свойства материалов, площадь поперечного сечения элементов, непрерывность соединений, взрыво-пожароопасность и т.п.). Вам необходимо выделить в Вашей конструкции эти самые электротехнические параметры и на основании их уже принимать решение…
Для информации в выложенном в ответ на Ваш вопрос СО 153-34.21.122-2003 указано например следующее:

3.2.1.2. Естественные молниеприемники
Следующие конструктивные элементы зданий и сооружений могут рассматриваться как
естественные молниеприемники:
а) металлические кровли защищаемых объектов при условии, что:
электрическая непрерывность между разными частями обеспечена на долгий срок;
толщина металла кровли составляет не менее величины t, приведенной в табл. 3.2, если
необходимо предохранить кровлю от повреждения или прожога;
толщина металла кровли составляет не менее 0,5 мм, если ее необязательно защищать от
повреждений и нет опасности воспламенения находящихся под кровлей горючих материалов;
кровля не имеет изоляционного покрытия. При этом небольшой слой антикоррозионной краски
или слой 0,5 мм асфальтового покрытия, или слой 1 мм пластикового покрытия не считается
изоляцией;
неметаллические покрытия на/или под металлической кровлей не выходят за пределы
защищаемого объекта;
б) металлические конструкции крыши (фермы, соединенная между собой стальная арматура);
в) металлические элементы типа водосточных труб, украшений, ограждений по краю крыши и
т.п., если их сечение не меньше значений, предписанных для обычных молниеприемников;
г) технологические металлические трубы и резервуары, если они выполнены из металла
толщиной не менее 2,5 мм и проплавление или прожог этого металла не приведет к опасным или
недопустимым последствиям;
д) металлические трубы и резервуары, если они выполнены из металла толщиной не менее
значения t, приведенного в табл. 3.2, и если повышение температуры с внутренней стороны
объекта в точке удара молнии не представляет опасности.
Т а б л и ц а 3.2 — Толщина кровли, трубы или корпуса резервуара, выполняющих функции
естественного молниеприемника
(табличка не копируется)
….

3.2.2.5. Естественные элементы токоотводов
Следующие конструктивные элементы зданий могут считаться естественными токоотводами:
а) металлические конструкции при условии, что:
электрическая непрерывность между разными элементами является долговечной и
соответствует требованиям п. 3.2.4.2;
они имеют не меньшие размеры, чем требуются для специально предусмотренных токоотводов;
металлические конструкции могут иметь изоляционное покрытие;
б) металлический каркас здания или сооружения;
в) соединенная между собой стальная арматура здания или сооружения;
г) части фасада, профилированные элементы и опорные металлические конструкции фасада при
условии, что:
их размеры соответствуют указаниям, относящимся к токоотводам, а их толщина составляет не
менее 0,5 мм;
металлическая арматура железобетонных строений считается обеспечивающей электрическую
непрерывность, если она удовлетворяет следующим условиям:
— примерно 50 % соединений вертикальных и горизонтальных стержней выполнены сваркой
или имеют жесткую связь (болтовое крепление, вязка проволокой);
— электрическая непрерывность обеспечена между стальной арматурой различных заранее
заготовленных бетонных блоков и арматурой бетонных блоков, подготовленных на месте.
В прокладке горизонтальных поясов нет необходимости, если металлические каркасы здания
или стальная арматура железобетона используются как токоотводы.

Источник: forum.dwg.ru

Другие статьи по теме:

Хомут для заземления Как проверить контур заземления мультиметром Как измерить сопротивление заземления своими руками Молниеприемный стержень Замер сопротивления изоляции электропроводки Заземлитель определение