Устройство эффективной системы молниезащиты по стандартам DIN. Часть I.

Долговечность и надежность молниезащиты зависит от корректной классификации объекта, правильного вычисления необходимых параметров, а также от выбора подходящих материалов и элементов системы.

Категории молниезащиты

Разработка системы начинается с определения категории молниезащиты объекта. Классификация осуществляется на основании соответствующего предписания. Если документация отсутствует, категория определяется путем оценки риска поражения по немецкому техстандарту DIN. Кроме того, определение категории возможно с помощью техдерективы VdS, разработанной организацией GDV — Союзом страховщиков Германии.

В таблице — параметры риска.

Соответственно организация молниезащиты IV обходится дешевле, чем устройство категории I за счет того, что расчетные параметры угла защиты, молниеприемной сетки, токоотводов и других элементов системы позволяют использовать меньшее количество материалов и оборудования.

Выбор и совместимость материалов

Рекомендуемые материалы

Элементы внешней молниезащиты изготавливаются из токопроводящих материалов, устойчивых к появлению и развитию коррозии:

• FT — сталь горячей оцинковки;
• VA — нержавейка;
• Cu — медь;
• Al — алюминий.

Предотвращение коррозионной опасности

Как правило, коррозия возникает на соединительных узлах при использовании разных материалов. Более того, некоторые металлические сплавы запрещено совмещать. Например, медь не комбинируется с оцинковкой или алюминием: под воздействием влаги медные частицы попадают на оцинкованную или алюминиевую поверхность, развивается коррозия.

В таблице — совместимость материалов.

*** наилучшая совместимость;

* средняя совместимость;

 - металлы несовместимы.

Таблица наглядно показывает, что наилучшие соединения получаются с использованием одинаковых материалов. Однако если комбинирования не избежать, необходимо использовать специальные соединительные элементы, чтобы свести к минимуму негативные последствия.

Помимо корректного совмещения металлических частей системы, необходимо обеспечить дополнительную защиту в типичных местах с повышенным риском появления коррозии. Например, при вводе элемента в железобетонную конструкцию или в почву. Кроме того, соединения, расположенные под землей, защищаются специальным антикоррозийным слоем. Также следует учитывать, что алюминиевые элементы запрещено устанавливать в прямом контакте с цементными или бетонированными поверхностями: необходимо устройство защитного покрытия и соблюдение расчетной дистанции.

Значение минимально допустимого расстояния

Чтобы избежать искрообразования, при проектировании молниезащиты необходимо брать в расчет все металлоконструкции и соединения, а также электрические приборы. Соблюдение должного расстояния между элементами системы и металлическими частями здания исключает образование искр.

Использование прямых соединений

Расчет и соблюдение дистанции не требуется в зданиях, где предусмотрено соединение стен и кровли посредством арматуры или устроены токопроводящие переходы между металлической крышей и фасадными конструкциями. Элементы интегрируются в систему молниезащиты напрямую, если не имеют токопроводящего контакта со зданием и находятся в радиусе метра от проводника. Типичные элементы, соединяемые без расстояние: металлический трубопровод с негорючим наполнением, решетки, двери, детали фасадов.

В таблице рассмотрены типичные ситуации и оптимальные решения.

Порядок вычисления расстояния

Расчет дистанции осуществляется по специальной формуле, которая содержит ряд коэффициентов, зависящих от количества токоотводов, категории грозозащиты здания и используемой электрической изоляции. Также при вычислении понадобится вертикальное расстояние от места проведения расчетов до ближайшей позиции уравновешивания потенциалов.

Коэффициент k_i. Значение зависит от категории грозозащиты.

Коэффициент k_c.В зависимости от количества токоотводов и тока молнии.

* точные значения содержатся в ч. 3 норм DIN V VDE V 0185.

Коэффициент k_m.В зависимости от электроизоляционного материала.

Расстояние L. Параметр измеряется в метрах.

Это расстояние по вертикали от точки, в которой мы определяем НДР (наименьшее допустимое расстояние) до следующей по ходу движения электрического заряда точки уравнивания потециалов (в самом простом случае - до земли).

Полученные значения подставляются в формулу для получения НДР — S:

 S = k_i x k_c/k_m x L

Выбор молниеприемника для различных крыш

Молниеприемник предназначен для улавливания атмосферных разрядов. Приемные элементы устанавливаются так, чтобы эффективно защищать периметр здания. При выборе учитывается тип объекта и присвоенная категория молниезащиты.

В таблице - оптимальные методы устройства внешней системы защиты от прямых ударов молнии.

При выборе элементов системы и материалов необходимо руководствоваться действующей нормативно-технической документацией в области молниезащиты, а также учитывать особенности конкретного здания.

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ...