Здания и сооружения I категории должны быть защищены от прямых ударов молния, от электростатической или электромагнитной индукции и от заноса высоких потенциалов через надземные и подземные металлические коммуникации.
Защита от прямых ударов молнии объектов I категории выполняется отдельно стоящими стержневыми или тросовыми молниеотводами.
Иногда разрешается устанавливать изолированные молниеотводы на защищаемом сооружении.
Расстояния от токоотвода отдельно стоящего стержневого молниеотвода или молниеотвода, изолированного от сооружения (например, деревянной стойкой), до защищаемого сооружения определяются по кривым (рис. 82) для наиболее опасных точек, с которых возможно перекрытие на защищаемое сооружение (рис. 83 и 84), размеры: Sв — по воздуху для точки А и Sд — по дереву для точки А'.
Расстояния от тросового молниеотвода до защищаемого сооружения в наиболее опасных точках определяются:
размеры Sв1 для точки А (см. рис. 84, а) с наибольшим провесом троса — по кривым на рис. 85;
размер Sв2 для точки С (см. рис. 84, а) — по кривым на рис. 86, 87, 88 и 89.
Чтобы исключить занос высоких потенциалов в защищаемое помещение по подземным металлическим коммуникациям, необходимо заземлители защиты от прямых ударов молнии и подводы к ним располагать на расстоянии от таких коммуникаций, вводимых в данное или соседние защищаемые здания или сооружения по I категории, в том числе от электрических кабелей сильного и слабого токов. Это расстояние в метрах определяется по формулам:
для стержневых молниеотводов
для тросовых молниеотводов
где Rн — импульсное сопротивление каждого заземлителя защиты от прямых ударов молнии.
Расстояние Sз принимать менее 3 м не допускается, за исключением случаев, когда металлические подземные трубопроводы и кабели не вводятся в защищаемое здание, а расстояние до места их ввода в соседние защищаемые здания и сооружения I категории составляет более 50 м. В этих случаях расстояние может быть уменьшено до 1 м.
Импульсное сопротивление заземлителя для каждого отдельно стоящего или изолированного молниеотвода и для каждого токоотвода тросового молниеотвода должно быть не более 10 Ом. В грунтах с удельным сопротивлением 5·104 Ом·см и выше допускается повышение импульсного сопротивления каждого заземлителя до 40 Ом с соответствующим удалением молниеотводов от защищаемого сооружения.
Для защиты от заноса высоких потенциалов внешние наземные металлические конструкции и коммуникации необходимо: на вводе в защищаемое здание и сооружение присоединять к заземлителю защиты от электростатической индукции;
на ближайших двух опорах от здания присоединять к заземлителям с сопротивлением растеканию тока промышленной частоты не более 10 Ом;
вдоль трассы эстакады через каждые 250—300 м присоединять к заземлителям с импульсным сопротивлением не более 50 Ом.
Для защиты от заноса высоких потенциалов по подземным металлическим коммуникациям (трубопроводы, кабели, в том числе расположенные в каналах и туннелях) необходимо при вводе в сооружение присоединить их к заземлителям защиты от электростатической индукции или к защитному заземлению электрооборудования.
Для защиты от электростатической индукции все металлические корпуса оборудования и аппаратов и металлические конструкции здания присоединяют к защитному заземлению электрооборудования или к специально выполненному контуру заземления.
Сопротивление растекания тока промышленной частоты специального заземления 10 Ом.
Для защиты от электромагнитной индукции между трубопроводами и другими протяженными металлическими предметами (каркас сооружения, оболочки кабелей и т. д.) в местах их взаимного сближения на расстояние 10 см и меньше через каждые 20 м длины следует приваривать или припаивать металлические перемычки для того, чтобы не допускать образования незамкнутых контуров.
В соединениях элементов трубопроводов и других протяженных металлических предметов, расположенных в защищаемом сооружении, необходимо обеспечить контакт с величиной переходного электрического сопротивления не более 0,03 Ом на один контакт. При фланцевых соединениях труб такая величина сопротивления достигается нормальной затяжкой болтов.
В местах соединений, где контакт указанной величины переходного сопротивления не может быть обеспечен, необходимо устройство перемычек из стальной проволоки диаметром не менее 5 мм или стальной ленты сечением не менее 24 мм2.
Ввод в здание воздушных электросетей, сетей телефона, радио, автоматики п сигнализации не разрешается.
Здания и сооружения II категории защищаются от прямых ударов молнии, от электростатической и электромагнитной индукции и от заноса высоких потенциалов.
Взрывоопасные сооружения и помещения магистральных газопроводов в основном относятся по опасности от воздействия молнии ко II категории по устройству молниезащиты.
Защита от прямых ударов молнии может быть выполнена: отдельно стоящими или установленными на зданиях неизолированными стержневыми или тросовыми молниеотводами; наложением молниеприемной сетки на неметаллическую кровлю или использованием в качестве молниеприемника металлической кровли здания и сооружения.
Расстояние от отдельно стоящих молниеотводов до защищаемого здания и сооружения, а также до подземных коммуникаций не нормируется.
Импульсное сопротивление каждого заземлителя защиты от прямых ударов молнии должно быть не более 10 Ом, а в грунтах с удельным сопротивлением 5-104 Ом-см и выше допускается не более 40 Ом.
Заземлители защиты от прямых ударов молнии разрешается объединять с защитным заземлением электрооборудования и заземлителем защиты от электростатической индукции.
В качестве токоотводов рекомендуется использовать металлические конструкции защищаемых зданий и сооружений: колонны, фермы, рамы, пожарные лестницы, металлические направляющие лифтов и т. п. Токоотводом не может служить преднапряженная арматура железобетонных колонн, ферм и других железобетонных конструкций. При этом должна быть обеспечена непрерывная электрическая связь в соединениях конструкций и арматуры, обеспечиваемая, как правило, сваркой,
На зданиях с верхним перекрытием из металлических ферм установки молниеприемников или наложения молниеприемной сетки не требуется. При этом фермы должны быть соединены токоотводами с заземлителями.
Наружные установки класса В-Iг с корпусами из железобетона или синтетических материалов должны быть защищены от прямых ударов молнии устройством отдельно стоящих или установленных на них молниеотводов или молниеприемной сеткой, присоединенной к заземлителю
Для наружных установок класса В-Iг заземлители от прямых ударов молнии должны иметь импульсное сопротивление 50 Ом на каждый токоотвод, к этим же заземлителям присоединяются молниеотводы, металлические корпуса и другие металлические конструкции установок. Присоединение к заземлителям должно осуществляться не более чем через 25 м по периметру основания установки. Минимальное число присоединений — не менее двух.
Защита от электростатической индукции выполняется путем присоединения оборудования и аппаратов к защитному заземлению электрооборудования.
Защита от электромагнитной индукции выполняется устройством через каждые 25 м металлических перемычек между трубопроводами и другими протяженными металлическими предметами, расположенными друг от друга на расстоянии 10 см и менее.
В местах соединений металлических трубопроводов или других протяженных конструкций перемычки не устанавливают.
От заноса высоких потенциалов подземные коммуникации, внешние металлические конструкции заземляют при вводе их в здание (≤ 10 Ом).
Ввод в здания электрических сетей напряжением до 1000 В, сетей телефона, радио, сигнализации и др. осуществляют только кабелем или подземной кабельной вставкой длиной не менее 50 м. Металлические броня и оболочка кабелей должны быть присоединены у ввода в сооружение к защитному заземлению электрооборудования здания.
В месте перехода воздушной линии в кабель металлическая броня и оболочка кабеля, а также штыри или крючья изоляторов линии присоединяют к специальному заземлителю с импульсным сопротивлением растеканию тока не более 10 Ом. В месте перехода между жилами кабеля и его металлической оболочкой должна предусматриваться установка закрытого воздушного искрового промежутка с межэлектродным расстоянием 2—3 мм или низковольтного вентильного разрядника.
Штыри изоляторов воздушной линин на ближайшей опоре к месту перехода линии в кабель должны быть присоединены к заземлителю с импульсным сопротивление растеканию не более 20 Ом.
Вводы линий напряжением свыше 1000 В должны выполняться в соответствии с правилами устройства электроустановок.
Здания и сооружения III категории защищаются от прямых ударов молнии и от заноса высоких потенциалов через надземные металлические коммуникации.
От электростатической индукции должны быть защищены лишь наружные металлические установки или отдельные емкости, содержащие горючие жидкости с температурой вспышки паров выше +45° С.
Защита от прямых ударов молнии выполняется аналогично защите сооружений II категории.
Импульсное сопротивление каждого заземлителя от прямых ударов молнии Ruн ≤20 Ом. В грунтах с удельным сопротивлением р ≥ 5·104 Ом·см Rн =40 Ом.
Неметаллические вертикальные вытяжные трубы промышленных предприятий и котельных, водонапорные башни, пожарные вышки высотой 15 м и более следует защищать от прямых ударов молнии молниеотводами. Для труб высотой до 50 м достаточна установка одного молниеприемника и одного наружного токоотвода. Трубы высотой более 50 м должны быть обеспечены не менее чем двумя молниеприемниками, расположенными симметрично до трубе, и двумя наружными токоотводами.
Для металлических труб, башен и вышек отдельные молниеприемники и токоотводы не устанавливают.
Импульсное сопротивление заземлителей для труб, башен и вышек должно быть не менее 50 Ом на каждый токоотвод.
Для защиты от заноса высоких потенциалов внешние наземные металлические конструкции и коммуникации на вводе в защищаемое здание или сооружение присоединяют к заземлителю с импульсным сопротивлением не более 20 Ом (от прямых ударов молнии).
Ближайшую к сооружению онору присоединяют к заземлителю с импульсным сопротивлением не более 20 Ом.
Защита от заноса высоких потенциалов в защищаемые здания и сооружения должна выполняться для воздушных линий напряжением до 1000 В в соответствии с ПУЭ.
Защита газоотводных труб газокомпрессорных станций.
Для повышения надежности молниезащиты для взрывоопасных помещений газопроводов и других предприятий, где по технологическим соображениям или в процессе эксплуатации выпускают природный (метан) или другой горючий газ в атмосферу, предусматривают следующие меры по защите газоотводных труб от загорания на них выбрасываемого газа.
При наличии на здании или сооружении газоотводных труб для свободного отвода в атмосферу газа взрывоопасной концентрации (метан в смеси с воздухом от 4% до 16% взрывоопасен) давлением более 0,25 кгс/см независимо от наличия на газоотводных трубах огнепреградителей пространство над обрезом труб, ограниченное полушарием радиусом в 5 м, входит в зону защиты молниеприемника. Если на наружной установке или емкости класса В-Iг имеются газоотводные трубы, то перечисленные требования распространяются на эту установку.
Для упрощения конструкции молниеотвода, защищающего одновременно здание п газоотводные трубы, молниеприемники для защиты последних могут быть установлены непосредственно на трубах.
При проверочных расчетах действующей молниезащиты, сооруженной до 1970 г., необходимо усилить молниеотводы с расчетом увеличения высоты зоны защиты над газоотводными трубами на величину полушария с радиусом в 5 м.
Если молниеотводы нельзя усилить, желательно к газоотводным трубам подвести пар, которым гасят загоревшийся от воздействия молнии газ, или отнести от взрывоопасного цеха на некоторое расстояние «свечи» и другие газоотводные трубы, где загорание газа на этих трубах будет безопасным·
Для сооружения газопроводов за основание защищаемого компрессорного цеха (или других сооружений) нужно принимать площадь самого цеха и площадь, занимаемую кранами, учитывая наличие интенсивных сбросов газа из свечей во время работы кранов при их переключениях. Это имеет важное значение для турбокомпрессорных станций с кранами, имеющими пневматический привод.
Для компрессорных цехов и других сооружений газопроводов, где возможен выход газа, грозозащиту выполняют только отдельно стоящими стержневыми молниеотводами, так как установка молниеотводов на крыше компрессорного цеха, вблизи продувочных «свечей», не дает эффекта грозозащитных действий.
