Каково минимальное сечение стальных токоотводов молниезащиты исключающее расплавление

Обновлено: 29.04.2024

Работоспособность любой системы грозозащиты нельзя обеспечить без необходимого количества грамотно расположенных по отношению друг к другу токоотводов. Именно они позволяют току после удара молнии от молниеприемника растекаться в землю. Для определения количества токоотводов молниезащиты, вида материала и минимального их сечения, а также для определения наиболее оптимального усредненного удаления между ними отечественные проектировщики используют действующие нормативные документы в области молниезащиты.

Токоотводы устанавливаются так, чтобы:

от точки удара молнии к земле ток растекался по нескольким параллельным путям;
длина пути тока была кратчайшей (токоотвод должен быть прямым, вертикальным, без петель и резких поворотов);
соблюдались безопасные расстояния между токоотводами и дверными и оконными проемами.

Количество токоотводов зависит от типа кровли здания и его размеров. Один токоотвод устанавливается при периметре здания менее 20 м. Токоотводы устанавливаются так, чтобы они были равномерно распределены по периметру здания, начиная от угла. Расстояние между токоотводами может варьироваться в зависимости от категории молниезащиты.

В соответствии с СО 153-34.21.122-2003 среднее расстояние между токоотводами определяется в зависимости от уровня защиты здания:

Уровень защиты здания	Среднее расстояние между токоотводами, м
I	10
II	15
III	20
IV	25

Советы по прокладке токоотводов

Количество токоотводов молниезащиты определяется сложностью защищаемого объекта, его архитектурными особенностями и размерами, а так же категорией требуемой защиты.

Самая простая система грозозащиты включает два токоотвода, которые равномерно по двум параллелям отводят ток к земле. Обычно они распределяются по периметру здания или сооружения, максимально воздерживаясь от большого количества изгибов в виде острых углов. Это необходимо чтобы не допустить опасного их искрения и максимально уменьшить длину пути тока к заземлению. Опытные специалисты рекомендуют прокладывать токоотводы ближе к углам построек и домов.

Общее количество токоотводов должно рассчитываться в каждом отдельном случае, но расстояние между ними должно быть не менее 10 м.

Токоотводы должны устанавливаться с минимальным безопасным промежутком (расстоянием) S=0,5 м от дверей и окон защищаемого сооружения.

Токоотводы, не изолированные от зданий, сооружений и коммуникаций, которые они защищают лучше прокладывать, придерживаясь следующих рекомендаций.

В случае, когда стены защищаемого объекта выполнены из трудногорючих или огнестойких материалов крепеж токоотводов осуществляется непосредственно к поверхности стены или они прокладываются внутри нее.

Если материал, из которого выполнены стены объекта не отличаются стойкостью к высоким температурам, крепление токоотводов можно выполнить на ее поверхности. Однако это необходимо выполнить таким образом, чтобы токоотвод при нагревании от тока молнии, не представлял какой-либо угрозы дому или коттеджу и не стал причиной пожара.

В случае, когда материал стен защищаемого здания может легко воспламениться от нагретого токоотвода, расположенного на его поверхности, специалисты советуют располагать его на расстоянии более 100 см от объекта. При этом металлические держатели токоотводов могут контактировать со стеной.
Как показала практика лучше токоотводы крепить на достаточной удаленности от оконных и дверных проемов.
Не стоит осуществлять прокладку токоотводов в водостоке защищаемого дома или промышленного сооружения.
Выполняя крепеж токоотводов, стоит выбирать максимально короткий путь до земли и лучше это делать по прямым и вертикальным линиям.
Нежелательно располагать токоотводы в виде изогнутых петель.
Согласно нормативной документации токоотводы рядом с земной поверхностью соединяются специальными поясами по горизонтали. По высоте здания в соответствии с нормативными требованиями их соединяют через каждые 20 м.

В таблице ниже приведены данные о требуемой (согласно действующих ГОСТов и инструкций нормирующих обустройство систем молниезащиты) площади поперечного сечения токоотвода и рекомендуемого размера, исходя из выбранного материала и вида профиля.

Материал	Профиль	Площадь поперечного сечения, кв. мм	Рекомендуемые размеры
Медь	Полоса Круг Трос	≥50 (≥16) ≥50 (≥16) ≥50 (≥16*)	толщина 2 мм диаметр 8 мм диаметр жил 1,7 мм
Алюминий	Полоса Круг Трос	≥70 (≥25) ≥50 (≥25) ≥50 (≥25*)	толщина 3 мм диаметр 8 мм диаметр жил 1,63 мм
Оцинкованная сталь	Полоса Круг Трос	≥50 ≥50 ≥50	толщина 2,5 мм диаметр 8 мм диаметр жил 1,7 мм
Нержавеющая сталь	Полоса Круг Трос	≥50 ≥50 ≥50	толщина 2 мм диаметр 8 мм диаметр жил 1,7 мм

Естественные токоотводы

Многие элементы зданий, построек и сооружений могут являються естественными токоотводами. К ним можно отнести все конструкции, изготовленные из металла (медь, алюминий, сталь оцинкованная, нержавеющая). Однако как токоотводы они могут быть использованы при выполнении следующих требований:

на всем своем протяжении они должны быть целостными и иметь достаточную длину и долговечность;
число соединений проводника должно быть минимально;
между собой различные элементы отводящей конструкции должны свариваться, паяться или допускается соединение болтами или зажимами для токоотвода;
необходимые размеры и сечения должны быть не меньше требуемых в соответствии с утвержденными нормативными требованиями для соответствующих данному случаю токоотводов;
конструкции могут иметь изолирующее покрытие.

Также естественным токоотводом может служить металлический каркас самого защищаемого объекта или разнообразные части фасада строений, металлические опоры, профили, опять же если они соответствуют требованиям ГОСТов по молниезащите, а толщина более 0,5 мм.

Допускается использовать стальную арматуру, которая является составной частью железобетонных блоков, используемых для постройки зданий. При этом должны выполняться следующие условия:

большая часть арматуры имеет жесткую связь, а также ее вертикальные и горизонтальные стержни сварены между собой;
в процессе строительства дома, торгового или промышленного сооружения обеспечена электрическая непрерывность между арматурными стержнями разных ж/б плит.

Как правило, горизонтальные пояса для естественных токоотводов молниезащиты не обустраиваются, если в качестве таковых используется металлический каркас или арматура защищаемого объекта.

Важный момент! Элементы, из которых выполнены естественные токоотводы, должны быть изготовлены из коррозиеустойчевых материалов или иметь соответствующее покрытие поверхности (например, горячее оцинкование). При этом покрытие должно хорошо проникать в основной материал. Отечественные нормативы запрещают для токоотводов использовать "черную сталь" без покрытия.

Компания МЗК-Электро предлагает токоотводы, цена которых приемлема и доступна. Широкий ассортимент изделий от известных и надежных мировых производителей гарантирует эффективную работу самых сложных систем грозозащиты. Все изделия имеют необходимые сертификаты качества и гарантию. Благодаря прямым поставкам и достаточно большим объемам заказов МЗК-Электро имеет хорошую скидку, благодаря которой формируется низкая цена токоотводов и для наших потребителей. Кроме того, компания предлагает услуги по проектированию молниезащиты с учетом применения уже существующих на объекте естественных токоотводов.

Фотогалерея-презентация материала "Токоотводы"

* Для увеличения и просмотра слайда во весь экрана нажмите на соотствующее фото.

Токоотводы в системе молниезащиты

В системе внешней молниезащиты токоотвод выступает важным связующим звеном между молниеприемником и заземлителем. По нему отводится ток молнии в случае ее прямого удара в молниеприемник. Поэтому от исправности, целостности и правильного расположения токоотвода, называемого также заземляющим спуском, зависит, рассеется ли в грунте полученный молниеприемником электрический разряд. Проводник должен быть изготовлен из материала, способного выдерживать значительный нагрев при прохождении тока молнии. Повреждений при воздействии внешней среды в процессе эксплуатации можно избежать, если использовать проводники из оцинкованной стали, нержавеющей стали, омедненной стали, меди или алюминия. Надежность и механическая прочность токоотвода гарантированы в случае соответствия его характеристик установленным значениям минимального сечения – от 16 до 50 кв.мм. в зависимости от металла. Выбирая из множества вариантов проводников от EZETEK, можно быть уверенным, что они соответствуют официальным стандартам.

Одно из самых распространенных решений – монтаж токоотводов из стального оцинкованного прутка диаметром 8 мм (арт. 90757, арт. 90737) и 10 мм (арт. 90738). Альтернативой ему выступает более устойчивый к коррозии пруток из омедненной стали диаметром 8 мм (арт. 90753, арт. 50352) и 10 мм (арт. 50362). Стальной нержавеющий пруток диаметром 8 мм (арт. 50326) и 10 мм (арт. 50336) также может успешно применяться в качестве проводника электрического тока. Медный пруток диаметром 6 мм (арт. 90736), 8 мм (арт. 90735) и 10 мм (арт. 90734) отличается сравнительно высокой стоимостью и долговечностью.

Корректное определение необходимого количества и мест размещения токоотводов способствует формированию работоспособной системы молниезащиты. На количество спусков влияет размер сооружения, особенности его конструкции и характеристики кровли. Если периметр защищаемого объекта велик, одного токоотвода не будет достаточно для снижения вероятности опасного искрения. При необходимости установки более чем одного токоотвода проложить их следует на определенном удалении друг от друга. Расстояние между вертикальными проводниками по периметру объекта зависит от его категории защиты, определяемой СО 153-34.21.122-2003, и может варьироваться от 10 до 25 метров. Оно увеличивается с шагом в 5 метров при уменьшении категории молниезащиты от первой к четвертой. Расстояние между токоотводом и дверным проемом или оконной рамой должно быть максимально возможным.

С молниеотводом или молниеприемником токоотвод стыкуется при помощи хомута или параллельного зажима, в зависимости от диаметра этих элементов. Для соединения проводников между собой используются зажимы, которые позволяют компоновать прутки и полосы в параллельном, перпендикулярном или произвольном направлениях. Фиксация токоотвода на фасаде здания осуществляется при помощи держателей из металла или пластика. Однозначно не рекомендуется прокладывать токоотвод непосредственно на поверхности, которая может легко воспламениться. Между проводником и горючим материалом, на котором закреплен токоотвод, и для которого повышение температуры токоотвода критически опасно, должно быть соблюдено расстояние не менее 100 мм. Для таких случаев подходят держатели на шпильке для круглого и плоского проводника, выполненные из оцинкованной стали или меди. Для закрепления токоотвода на внешней части водосточной трубы можно использовать соответствующий стальной оцинкованный или медный держатель EZETEK (арт. 91061, арт. 91060). Зажимы и держатели производства EZETEK позволяют надежно соединить и закрепить токоотводы на фасаде так, чтобы избежать нарушений электрической непрерывности между элементами системы молниезащиты.

Ошибки при проектировании молниезащиты

Задача: Необходимо защитить здание способом установки высоких молниеотводов на кровле или на фасаде здания.

Ошибка: При расчете молниеотвода на кровле или на фасаде, значение h задается высота молниеотвода (от верха кровли), а hx – высота защищаемого объект. В таком случае, при подборе высоты молниеотвода, высота самого здания не принимается во внимание.

Как правильно: При подборе молниеотвода на кровле (или на фасаде) необходимо учитывать высоту здания + высота молниеотвода.

Пример: Высота дома 10 м. Высота выбранного молниеотвода 5 м. Значит значение h=15. Ошибка тогда, когда h=5.

Расчет стержневых молниеотводов прописаны в РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003.

Ошибка: Заглублять вертикальные заземлители длиной по 6 метров с шагом 2 метра. Это сработает, но будет менее эффективно

«1.7.55..Для заземления в электроустановках разных назначений и напряжений, территориально сближенных, следует, как правило, применять одно общее заземляющее устройство…», «..Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими.»

СО 153-34.21.122-2003 «..3.2.3. Заземлители. 3.2.3.1. Общие соображения. Во всех случаях, за исключением использования отдельно стоящего молниеотвода, заземлитель молниезащиты следует совместить с заземлителями электроустановок и средств связи. Если эти заземлители должны быть разделены по каким-либо технологическим соображениям, их следует объединить в общую систему с помощью системы уравнивания потенциалов..»

Но функциональное заземления чувствительного оборудования должно быть отдельным.

«..7.2.60. Электротехнические и звуковоспроизводящие кинотехнологические установки, а также оборудование связи и телевидения, требующие пониженного уровня шумов, должны подключаться, как правило, к самостоятельному заземляющему устройству, заземлители которого должны находиться на расстоянии не менее 20 м от других заземлителей, а заземляющие проводники должны быть изолированы от проводников защитного заземления электроустановок.

Сопротивление самостоятельного заземляющего устройства должно соответствовать требованиям предприятия - изготовителя аппаратуры или ведомственным нормам, но не должно превышать 4 Ом…»

3.2.2.4.Указания по размещению токоотводов. «..Реко¬мендуется размещать токоотводы на максимально возможных расстояниях от дверей и окон…»

«..2.12…Токоотводы, прокладываемые по наружным стенам зданий, следует располагать не ближе чем в 3м от входов или в местах, не доступных для прикосновения людей..»

Ошибка: неправильное определение категории молниезащиты, что влечет за собой нарушение размера ячейки сетки.

Как правильно: во-первых, необходимо определиться с категорией (уровнем) молниезащиты. Их как минимум 3 согласно РД 34.21.122-87 (или 4 по СО 153-34.21.122-2003).

В зависимости от выбранной категории (она выбирается исходя из пожаро- и взрывоопасности объекта) проектируется сетка (клетка) Фарадея.

Токоотвод

Читайте также: