II. Результаты осмотра молниезащиты и измерений

9.4. Наружным осмотром молниезащитных устройств (с обязательным применением бинокля) должно определяться состояние молниеприемников, токоотводов, мест пайки и соединений, опорных мачт и надземных частей защиты от вторичных воздействий молнии.

9.5. При осмотре молниеприемников необходимо установить целостность конического наконечника, состояние его полуды, надежность и плотность соединения с токоотводом, наличие ржавчины, чистоту поверхностей в соединениях на болтах.

Молниеотвод с оплавившимся или поврежденным коническим наконечником и поврежденный ржавчиной более чем на 1/3 площади поперечного сечения должен быть заменен новым.

Поврежденные полуда, оцинковка должны быть восстановлены, ржавчина с контактных поверхностей удалена и слабые соединения закреплены.

9.6. При осмотре токоотводов определяются отсутствие перегибов и петель, целостность и плотность соединений, отсутствие ржавчины и повреждений.

Токоотводы, поврежденные ржавчиной, если их площадь сечения остается менее 50 мм2, должны быть заменены новыми.

9.7. Осмотром деревянных опорных мачт определяется степень поражения гнилостными грибками, если она достигает 1/3 площади сечения, мачты должны быть заменены новыми.

9.8. При осмотре наземных частей защиты от вторичных воздействий молнии, вызываемых электростатической индукцией, проверяются целостность сетки и токоотводов, плотность и надежность их соединений, степень повреждения ржавчиной.

При повреждении ржавчиной сетки и токоотводов до площади сечения более 16 мм2 поврежденные участки должны быть заменены.

9.9. При проверке устройств защиты от вторичных воздействий определяются целостность перемычек, их состояние и измеряется переходное сопротивление контактов, которое должно быть не более значения, указанного в пункте 883 настоящих Правил. При этом следует проверять связь всех заземляемых элементов с заземлителями защиты от вторичных воздействий.

9.10. Измерение сопротивления заземлителей молниезащиты должно проводиться специальными электроизмерительными приборами или методом трех измерений вольтметра-амперметра при высоком удельном сопротивлении грунтов. Сопротивление стыков надлежит измерять микроомметром. Измеренные сопротивления необходимо занести в ведомость состояния заземлителей молниезащиты на складе взрывчатых материалов по приведенной форме.

9.11. При измерении сопротивления заземлителей по трехэлектродной схеме следует применять схемы расположения токового Т и потенциального П электродов, приведенные на рисунке 16 приложения N 33. При D > 40 м размер должен быть не менее D.

При D < 40 м размер а = 40 м. При D = 10 м размер а = 20 м.

Место расположения измерительных электродов нужно определять при проектировании молниезащиты. Измерительные электроды следует устанавливать при сооружении заземлителей молниезащиты.

В качестве вспомогательного заземления можно использовать один из заземлителей соседних молниеотводов, не связанный с измеряемым заземлителем.

9.12. Измерение сопротивления заземлителя может быть проведено способом трех измерений вольтметра-амперметра.

На рисунке 17 приложения N 33 показаны 4 отдельных заземлителя от четырех молниеотводов.

Измерение сопротивления (Ом) 3 заземлителей N 1, 2, 3 должно проводиться попарно:

отсюда сопротивление (Ом) каждого заземлителя

,

,

Для получения сопротивления (Ом) заземлителя N 4 проводятся еще два (четвертое и пятое) дополнительных измерения:

измерение IV R₄ + R₃ = d,

измерение V R₄ + R₂ = e,

отсюда сопротивление заземлителя N 4

, Ом

В таком же порядке могут быть измерены сопротивления и других заземлителей, если они имеются.

При одном или двух заземлителях необходимо сделать два или одно вспомогательное заземление.

9.13. Для определения импульсного сопротивления R₁ заземлителя следует его измеренное сопротивление умножить на импульсный коэффициент , принятый по приложению N 31 к настоящим Правилам в зависимости от типа заземлителя и удельного сопротивления грунта.

Удельное сопротивление грунта должно быть измерено на стадии предпроектных изысканий. В условиях эксплуатации и реконструкции измерение проводится по четырехэлектродной схеме с применением мегомметра. Расчетное значение определяется по формуле , где R - показание прибора, Ом; l - расстояние между электродами, м; K_c - сезонный коэффициент промерзания (высыхания) грунта.

9.14. Пример расчета молниезащиты склада взрывчатых материалов приведен ниже.

Необходимо осуществить молниезащиту хранилища взрывчатых материалов следующих размеров: длина 50 м, ширина на уровне крыши 16 м, высота до конька крыш тамбуров 4,7 м, расстояние от оси хранилищ до дверей тамбуров 11,1 м. Здание деревянное. Расчетное электрическое удельное сопротивление грунта 450 Ом*м. Требуемое импульсное сопротивление заземлителя молниеотвода R_u = 10 Ом.

Защиту от прямых ударов молнии наиболее рационально осуществить двойным стержневым молниеотводом, расположив его у торцевых сторон хранилища.

Наименьшее допустимое расстояние по воздуху S_в от стержневого молниеотвода до хранилища (приложение N 33, рисунок 3) при сопротивлении заземлителя R_u = 10 Ом составляет м. С учетом проезда автомашин расстояние от молниеотвода до хранилища принимается 5 м. Расстояние между молниеотводами составит L = 50 + 2 * 5 = 60 м.

Для обеспечения надежной защиты хранилища взрывчатых материалов от прямых ударов молнии необходимо, чтобы все части хранилища вписывались в зону защиты, образуемую двойным стержневым молниеотводом высотой h (приложение N 33, рисунок 18).

Из условия существования зоны защиты двойного стержневого молниеотвода (пункт 2.1.) определим необходимую высоту молниеотвода

м

По формулам (1) определим основные габариты торцевой зоны защиты как зоны одиночных стержневых молниеотводов.

Вершина конуса зоны защиты находится на высоте

h₀ = 0,85, h = 0,85 * 20 = 17 м.

Зона защиты на уровне земли образует круг радиусом

r₀ = (1,1 - 0,002h) h = (1,1 - 0,002 * 20) * 20 = 21,2 м.

Горизонтальное сечение зоны защиты в наиболее удаленной r_y = 11,1 м от оси хранилища точки на высоте конька крыш тамбуров h_x = 4,7 м представляет собой круг радиусом

r_x = (1,1-0,002h) * (h-) = (1,1-0,002*20) * (20-) = 15,35 м

Зону защиты двойного стержневого молниеотвода определим по формулам (3).

Вершина конуса зоны защиты двойного стержневого молниеотвода находится на высоте

h_c = h₀ - (0,17+3*10^-4*h) * (L-h) = 17 - (0,17+3*10^-4*20) * (60-20) = 9,96 м

На уровне земли r_c = r₀ = 21,2 м.

Радиус r_cx зоны защиты двойного стержневого молниеотвода на высоте h_x = 4,7 м в наиболее удаленной точке от оси хранилища составит:

м,

что превышает расстояние r_y = 11,1 м.

Произведя аналогичные графические построения, легко убедиться, что все части хранилища вписываются в зону защиты двойного стержневого молниеотвода высотой h = 20 м.

Опоры молниеприемников выполняются согласно пунктам 6.1.1 - 6.1.3.

Заземлители устраиваются у основания каждого молниеотвода. В нашем примере импульсное сопротивление для грунтов с электрическим удельным сопротивлением 450 Ом*м составляет R_u = 10 Ом. Оно определяется также расстоянием в земле от заземлителя до предметов, имеющих связь с хранилищем. Таким предметом, связанным с хранилищем, является заземлитель вторичных воздействий, выполненный из полосовой стали, укладываемый в землю вокруг хранилища на расстоянии 0,8 м от его стен. Следовательно, импульсное сопротивление заземлителя молниеотводов должно быть не более (см. пункт 880 настоящих Правил).

Ом

В качестве заземлителя молниеотводов принимаем горизонтальный трехлучевой с длиной луча l = 20 м, выполненный из полосовой стали 40 x 4 мм и находящийся на глубине 0,8 м от поверхности земли.

Сопротивление растеканию тока промышленной частоты такого заземлителя, согласно таблице, приведенной ниже в данном приложении, после интерполяции составит R_u = 15,3 Ом.

Импульсный коэффициент определяем по приложению N 31 к настоящим Правилам. Для горизонтального заземлителя в грунте с удельным сопротивлением = 450 Ом*м импульсный коэффициент .

При принятых электрическом сопротивлении грунта и конструкции заземлителя замеренному приборами сопротивлению растекания 15,3 Ом будет соответствовать импульсное сопротивление заземлителя.

R_u = R₁ = 0,6*15,3 = 9,18 Ом

Ввиду наличия в хранилище металлических предметов, а также кабельной подводки освещения необходимо предусмотреть защиту от вторичных воздействий.

Защита от вторичных воздействий осуществляется наложением на здание хранилища сетки из стальной проволоки. Проволока прокладывается по коньку и краям крыши и присоединяется к заземлителю защиты от вторичных воздействий посредством 14 вертикальных спусков. К этому же заземлителю присоединяются оболочки и броня кабеля освещения.