Размеры деревянных опор

8.1.4. Использование деревьев в качестве опор для молниеприемников не допускается.

8.1.5. Площадь сечения стального молниеприемника стержневого молниеотвода должна быть не менее 100 мм² (приложение 2, рис. 14). Длина молниеприемника должна быть не менее 200 мм. Молниеприемники следует защищать от коррозии оцинкованием, лужением или покраской.

8.1.6. Молниеприемники тросовых молниеотводов необходимо выполнять из стального многопроводного оцинкованного троса площадью сечения не менее 35 мм².

8.1.7. Соединение молниеприемников с токоотводами должно выполняться сваркой, а при невозможности применения сварки - болтовым соединением с переходным электрическим сопротивлением не более 0,05 Ом.

Соединение стальной кровли с токоотводами может выполняться зажимами (приложение 2, рис. 15). Площадь контактной поверхности в соединении должна быть не менее удвоенной площади сечения токоотводов.

8.1.8. Токоотводы, перемычки и заземлители необходимо выполнять из фигурной стали с размерами элементов, не менее указанных в табл. 13 приложения1.

8.2. Заземляющие устройства.

8.2.1. По расположению в грунте и форме электродов заземлители делятся на:

а) углубленные - из полосовой (площадью сечения 40´4 мм) или круглой (диаметром 20 мм) стали, укладываемые на дно котлована в виде протяженных элементов или контуров по периметру фундаментов. В грунтах с электрическим удельным сопротивлением r £ 500 Ом× м в качестве углубленных заземлителей может использоваться арматура железобетонных свай и железобетонных фундаментов других видов;

б) горизонтальные - из полосовой (площадью сечения 40´4 мм) или круглой (диаметром 20 мм) стали, уложенные горизонтально на глубине 0,6-0,8 м от поверхности земли или несколькими лучами, расходящимися из одной точки, к которой присоединяется токоотвод;

в) вертикальные - из стальных, вертикально ввинчиваемых стержней (диаметром 32-56 мм) или забиваемых электродов из угловой (40´40 мм) стали. Длина ввинчиваемых электродов должна приниматься 3-5 м, забиваемых - 2,5-3 м. Верхний конец вертикального заземлителя должен быть заглублен на 0,5-0,6 м от поверхности земли;

г) комбинированные - вертикальные и горизонтальные, объединенные в общую систему. Присоединение токоотводов следует проводить в середину горизонтальной части комбинированного заземлителя.

В качестве комбинированных следует применять сетки с глубиной заложения 0,5-0,6 м или сетки с вертикальными электродами. Шаг ячеек сетки должен быть не менее 5-6 м;

д) пластинчатые - для судов с взрывчатыми материалами, корпуса которых изготовлены из непроводящего материала.

8.2.2. Все соединения электродов заземлителей между собой и с токоотводами должны проводиться сваркой. Длина сварочного шва должна быть не менее двойной ширины свариваемых полос и не менее 6 диаметров свариваемых круглых проводников.

Болтовой контакт допускается только при устройстве временных заземлителей и в местах соединения между собой отдельных контуров, выполненных в соответствии с п. 6.6 главы XI настоящих Правил. Площадь сечения соединительных полос заземлителей должна быть не менее указанной в п. 8.1.8 главы XIнастоящих Правил.

8.2.3. Проектирование заземлителей должно нестись с учетом неоднородности грунта.

8.2.4. Конструкция заземлителей выбирается в зависимости от требуемого импульсного сопротивления с учетом структуры и электрического удельного сопротивления грунта, а также удобства ведения работ по их укладке. Типовые конструкции заземлителей и значения их сопротивления растеканию тока промышленной частоты R_~, Ом, приведены в табл. 11 приложения 1.

В грунтах с электрическим удельным сопротивлением менее 500 Ом×м следует использовать заземлители горизонтального или вертикального типа. При грунтах неоднородной проводимости следует применять горизонтальные заземлители, если электрическое удельное сопротивление верхнего слоя грунта меньше нижнего, и вертикальные заземлители, если проводимость нижнего слоя лучше, чем верхнего.

8.2.5. Каждый заземлитель характеризуется своим импульсным сопротивлением, то есть сопротивлением растеканию тока молнии R_и. Импульсное сопротивление заземлителя может существенно отличаться от сопротивления R_~, получаемого обычно принятыми способами. Его величина определяется по формуле

R_и = a R_~, (8)

где a - импульсный коэффициент, зависящий от параметров тока молнии, электрического удельного сопротивления грунта и конструкции заземлителя.

Предельные длины горизонтальных заземлителей, гарантирующих a £ 1 при разных удельных сопротивлениях грунта r, приведены ниже.

Заземлители большей длины практически не отводят импульсный ток на участке, превышающем l_пр.

Значения импульсного коэффициента a при разных удельных сопротивлениях грунта приведены в табл. 12 приложения 1.

Импульсные коэффициенты определены для значений амплитуды тока молнии 60 кА и крутизны 20 кА/мкс.

8.2.6. После монтажа заземлителей расчетное сопротивление растеканию должно быть уточнено непосредственным замером. Измерения следует проводить летом в сухую погоду.

Соединение между собой отдельных заземлителей молниеотводов стальной полосой допускается в фунтах с электрическим удельным сопротивлением r > 500 Ом×м.

Если измеренное сопротивление заземлителей превышает расчетное, то в фунтах с электрическим удельным сопротивлением 500 Ом×м и более необходимо соединять между собой заземлители молниеприемников соседних хранилищ при расстоянии между ними не более указанных в п. 6.4 главы XIнастоящих Правил.

9. Молниезащита плавучих судов со взрывчатыми материалами.

9.1. Молниезащита плавучих судов должна осуществляться посредством установки на каждой мачте молниеотводов с учетом следующих положений:

9.2. Если корпус судна и мачта изготовлены из металла и имеют надежный электрический контакт, а на топе металлической мачты нет никакого электрического или электронного оборудования, эта мачта обеспечивает защиту от действия молнии.

9.3. Если корпус и мачта изготовлены из металла и имеют надежный электрический контакт, а на топе металлической мачты установлено какое-либо электрическое или электронное оборудование, на мачте должен быть установлен молниеприемник, возвышающийся над этим оборудованием не менее чем на 300 мм.

9.4. Если корпус судна изготовлен из непроводящего материала, а мачта из металла, на части корпуса, находящейся в воде, должен устанавливаться заземляющий лист, к которому присоединяется мачта. В случае когда на топе мачты установлено какое-либо электрическое или электронное оборудование, должно быть выполнено требование п. 9.2 главы XI настоящих Правил.

9.5. Если мачта изготовлена из дерева или другого непроводящего материала,на ней должен быть установлен молниеприемник, возвышающийся также не менее чем на 300 мм над любым устройством, находящимся на топе мачты.

Молниеприемник должен быть соединен с помощью токоотвода с металлическим корпусом судна или с заземляющим листом на судах с непроводящим корпусом.

9.6. Молниеприемник для установки на мачтах должен представлять собой металлический стержень диаметром не менее 12 мм. В качестве материала могут применяться медь, медные сплавы или сталь, защищенная металлическим антикоррозийным покрытием.

9.7. В качестве токоотвода на судах следует использовать шину, трос, прут или провод из меди площадью сечения не менее 70 мм² или стали площадью сечения не менее 100 мм², при этом токоотвод должен быть защищен от коррозии.

9.8. Токоотводы должны прокладываться по наружной стороне мачт и надстроек.

9.9. На судах с корпусом из непроводящего материала в качестве заземлителей необходимо применять листы из углеродистой стали площадью не менее 1,5 м² и толщиной 5-6 мм, погруженные в воду при любой осадке и наибольшем допустимом крене судна.

9.10. Соединения между молниеприемником, токоотводом и заземлителем должны выполняться сваркой или болтовыми зажимами. В случае применения болтовых зажимов площадь контактной поверхности между токоотводом и молниеприемником или заземлителем должна быть не менее 100 мм² для меди и ее сплавов и 1000 мм² для стали.

9.11. Если судно оборудовано заваливающимися мачтами, между стандерсом и стойкой мачты должна быть установлена гибкая перемычка на токоотводе площадью сечения не менее 70 мм² для меди и 100 мм² для стального многожильного проводника.

10. Проектирование и приемка молниезащиты складов взрывчатых материалов.

10.1. Проект должен содержать:

план склада со всеми прилегающими к нему сооружениями;

расчет зон защиты от прямых ударов с обоснованием и размерами всех молниезащитных элементов;

расчет защиты от вторичных воздействий молнии (если это требуется) или мотивировку нецелесообразности ее выполнения;

рабочие чертежи всех конструкций;

спецификацию материалов.

10.2. Смонтированные молниезащитные устройства могут быть введены в эксплуатацию только после приемки их комиссией в установленном порядке.

11. Проверка молниезащиты.

11.1. Молниезащита должна проверяться в предгрозовой период, но не реже одного раза в год, а также после выявления повреждений комиссией, назначенной руководителем организации (шахты, рудника, карьера и т.п.), в составе: энергетика (электромеханика) или лица, выполняющего его обязанности, заведующего складом взрывчатых материалов, руководителя взрывных работ, в ведении которого находится склад.

Наружный осмотр молниезащитных устройств периодически, но не реже одного раза в месяц проводится заведующим складом.

В проверку молниезащиты входит:

а) наружный осмотр молниезащитных устройств;

б) измерение сопротивления заземлителей молниезащиты;

в) проверка переходного сопротивления контактов устройств защиты от вторичных воздействий молнии.

11.2. Измерение сопротивления заземлителей должно проводиться в период наибольшего просыхания фунта. В тех районах, где в период грозовой деятельности существует промерзший слой, измерение проводится при его оттаивании.

11.3. Результаты наружного осмотра молниезащиты оформляются актом, а результаты измерения сопротивления заземлителей заносятся в ведомость состояния заземлителей молниезащиты по прилагаемой форме.

11.4. 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.

11.5. 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 сплавившимся 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.

11.6. 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.

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

11.8. 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.

11.9. 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 п. 6.7 главы XI настоящих Правил. При этом следует проверять связь всех заземляемых элементов с заземлителями защиты от вторичных воздействий.

11.10. 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.

11.11. При измерении сопротивления заземлителей по трехэлектродной схеме следует применять схемы расположения токового Т и потенциального П электродов, приведенные на рис. 16 приложения 2. При D > 40 м размер a должен быть не менее D.

При D < 40 м размер a = 40 м. При D = 10 м размер a = 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.

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

На рис. 17 приложения 2 показаны 4 отдельных заземлителя от четырех молниеотводов.

Измерение сопротивления (Ом) трех заземлителей № 1, 2, 3 должно проводиться попарно:

измерение I R₁ + R₂ = а,

измерение II R₁ + R₃ = b,

измерение III R₂ + R₃ = c, отсюда сопротивление (Ом) каждого заземлителя:

;

;

.

Для получения сопротивления (Ом) заземлителя № 4 проводятся еще два (четвертое и пятое) дополнительных измерения:

измерение IV R₄ + R₃ = d,

измерение V R₄ + R₂ = е,

отсюда сопротивление заземлителя № 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.

11.13. Для определения импульсного сопротивления R₁, заземлителя следует его измеренное сопротивление умножить на импульсный коэффициент a, принятый по табл. 12 приложения 1 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 r определяется по формуле r = 2p RlK_с, где R - показание прибора, Ом; l - расстояние между электродами, м; K_с - сезонный коэффициент промерзания (высыхания) грунта.

11.14. 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 (согласно п. 6.5 главы XI настоящих Правил) R_и = 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 2, рис. 3) при сопротивлении заземлителя R_и = 10 Ом составляет S = 4 м. С учетом проезда автомашин (см. п. 6.3 главы XI настоящих Правил) 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 2, рис. 18).

Из условия существования зоны защиты двойного стержневого молниеотвода (п. 7.2.1 главы XI настоящих Правил) 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

h_o = 0,85 h = 0,85´20 = 17 м.

Зона защиты на уровне земли образует круг радиусом

r_o = (1,1 - 0,002 h) 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

м.

Зону защиты двойного стержневого молниеотвода определим по формулам (3) главы XI настоящих Правил.

Вершина конуса зоны защиты двойного стержневого молниеотвода находится на высоте

h_c = h_o - (0,17 + 3×10^-4 h)(L - h) = 17 - (0,17 + 3×10^-4 ´ 20)(60 - 20) = 9,96 м.

На уровне земли r_с = r_o = 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 пп. 8.1.1-8.1.3 главы XI настоящих Правил.

Заземлители устраиваются у основания каждого молниеотвода. В нашем примере импульсное сопротивление для грунтов с электрическим удельным сопротивлением 450 Ом×м составляет R_и = 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. п. 6.4 главы XIнастоящих Правил)

Ом.

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

Сопротивление растеканию тока промышленной частоты такого заземлителя, согласно табл. 11 приложения 1, после интерполяции составит R_и = 15,3 Ом.

Импульсный коэффициент a определяем по табл. 12 приложения 1. Для горизонтального заземлителя в грунте с удельным сопротивлением r = 450 Ом×м импульсный коэффициент a» 0,6.

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

R_и = aR₁ = 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.

Приложение 1

Таблица 1

(к п. 5 главы I)