Тросовая молниезащита

Применяется для защиты объектов II...IV категорий высотой не более 30 м:

• животноводческих ферм;

• длинных и не высоких до 15 м складов или ангаров;

• зданий с достаточно сложным профилем крыши;

• линий электропередач высокого напряжения воздушного типа и т.п.

Объекты I-ой категории защищают по многотросовой или замкнутой схеме на опорах со стержневыми молниеприемниками. Эффективность схемы тросовой молниезащиты возрастает при комбинации разных способов молниезащиты.

Напряжение на опоре крепления троса устанавливают стержневой молниеприемник или на плоской крыше, с основной молниезащитой с помощью сетки, допускается натянуть трос над сложным профилем участка крыши. В любом случае оба конца троса должны иметь токовод к заземлению или включены в общий контур молниезащиты.

Базовая схема тросовой защиты

Молниеприемником служит трос, натянутый между двумя опорами над средней линией объекта, которые одновременно являются заземляющими отводами. Диаметр троса, сечением не менее 50 кв. мм, зависит от расстояния между опорами и должен выдерживать собственный вес, ветровую нагрузку и обледенение.

Типы тросовой молниезащиты:

• Одиночный. Молниеприемный трос крепится к двум опорам, которые сами являются тоководами с заземлением (металлическая или железобетонная опора) или имеют токовод в виде прутка 6...8 мм (полосы с тем же сечением). Вдоль троса защищенной зоной считается равнобедренная трапеция с высотой по нижней точке провисания троса. Ширина зависит от высоты закрепления троса относительно объекта, которую, упрощенно, можно считать по методу защитного треугольника в плоскости перпендикулярной направлению троса в нижней точке троса в провисании. Допускается крепление опор троса к элементам конструкции здания и установка промежуточных поддерживающих трос держателей. Заземляющий токовод устанавливают в держатели на высоте 20...40 мм для негорючих фасадов и 100...120 — для горючих.

• Двойной. При недостаточном перекрытии защитой по ширине объекта применяют два троса. Расположение определяют расчетом методом фиктивной (катящейся) сферы. Перекрытие зон защиты допускается.

• Замкнутый. Используется 4 троса, которые закреплены на 4-х вынесенных опорах. Изолирующее удаление опор от объекта более 5 м. Высота подвеса определяется как расстояние до земли с учетом провисания троса по высоте объекта с учетом минимального расстояния до верхней точки крыши не менее 30 см.

Нормативы определяют случаи, когда тросовая молниезащита обязательна для объекта. В частности — воздушные высоковольтные линии электропередач. В конструкции мачты предусмотрена опора для крепления троса, который натягивается между мачтами выше токоведущих проводов на 0,5...1 м. Перехлест защитного троса с проводом недопустим. Мачта и ее бетонное основание являются грозовым тоководом с заземлителем. Тросовая молниезащита применяется в системах электроснабжения трамвайно-троллейбусного парка и на железной дороге.

Точный расчет параметров тросовой молниезащиты сложный и трудоемкий, т.к. необходимо учитывать большое количество факторов, которые влияют на всю систему.

В расчете учитываются:

• омическое сопротивление заземления, которое зависит от состава грунта (геологические изыскания);

• близость подземных вод (гидрологические изыскания);

• климатические условия (статистика гроз и глубина точки промерзания);

• расчетная высота подвеса (определение защищенной зоны).

На практике для расчета используют эмпирические формулы и данные таблиц разделов 4...5 приложения 3 РД 34.21.122-87. Организации, которые специализируются на проектировании систем молниезащиты, используют сертифицированное ПО, моделирующее процесс молниезащиты при заданных параметрах и позволяет оптимизировать конструкцию и количество тросовых подвесок.

Заземлители тросовой молниезащиты

В качестве заземлителей используются арматура железобетонных опор и арматура основания металлической конструкции (естественные заземлители). Величина заглубления заземлителя определяется в зависимости от электрического сопротивления грунта, которое существенно различается для различных типов грунта. Как правило, металлическая труба или железобетонная свая, которая служит опорой троса и заглубляется на 5 м. Железобетонные основания мачтовых опор тросовой молниезащиты высотой 30 м и более заглубляются по технологии проектировщика, но не выше точки промерзания грунта.

Тросовая молниезащита зданий с металлическим каркасом имеет свои особенности в части отвода разряда от молниеприемника к армированному фундаменту, который выполняет роль заземлителя. Допускается крепить опоры троса к элементам конструкции здания и выполнить токоотводы не только от крайних точек в местах крепления троса, но и от промежуточных. Промежуточные точки токоотвода образуются при установке поддерживающих трос дистанционных держателей, которые имеют электрическое соединение с металлическим элементом конструкции и арматурой фундамента. Такая конструкция придает устойчивость тросу, имеет гарантированное соединение электрической цепи трос – токоотвод – заземление с меньшим омическим сопротивлением за счет большого сечения конструкции.

Деревянные опоры троса, если они не закреплены на железобетонной свае, должны иметь собственный модульно-штырьевой или линейный заземлитель. В крайнем случае, токовод подключается к контуру заземления объекта, но потребуется обеспечить защиту оборудования, которое находится внутри здания (выравнивание потенциалов, искровые разрядники и др.).

Тросовая молниезащита частного дома

Тросовая схема применима для любых строений частного хозяйства, если хозяин ставит безопасность выше, чем внешний вид. Хотя, аккуратное исполнение его не портит. Тросовая молниезащита эффективна при минимальных затратах, основные из которых приходятся на изготовление опор.

Опоры должны обеспечивать вылет точек крепления троса за пределы конька на 30...50 см и высоту троса над коньком с учетом провисания не менее 30 см. Рекомендуется предусмотреть крепление стержневого молниеприемника вертикального или в виде «усов» — горизонтального прутка диаметром 6...8 мм с загнутыми вверх концами.

К опорам крепятся токоотводы сваркой или механически. Место резьбового крепления надо защитить от атмосферных осадков, а приварки — зачистить от окалины и закрасить атмосферостойкой краской. По фасаду токовод устанавливается в держатели высотой 20...40 мм для негорючих фасадов и 100...120 мм — горючих. Токовод подсоединяют к контуру заземления, но рекомендуется сделать отдельные стержневые заземлители для каждой стороны. Это позволит не заниматься выравниваем потенциалов и устанавливать дополнительное оборудование для защиты домашней электротехники.

Эскизный проект молниезащиты надо внести в паспорт молниезащиты и заземления и согласовать в государственных органах, в частности, пожарного и газового надзора.

Для упрощения процедуры оформления и монтажа можно обратиться к услугам организации, которая специализируется на проектировании и монтаже систем защиты от молнии. В результате заказчик получает готовую тросовую систему молниезащиты, согласованный пакет документов и гарантии качества работ.

Компания «Алеф-М» оказывает услуги по проектированию и монтажу тросовой системы молниезащиты любого типа под ключ. Для обеспечения исполнения заказа любой сложности компания имеет штат инженеров-проектировщиков и монтажников.