Молниеотводы отдельно стоящие для систем внешней молниезащиты
Отдельно стоящие молниеотводы это вертикальные опорные конструкции с токоотводом и молниеприемником, предназначенные для перехвата разряда атмосферного электричества и отвода его тока в заземляющее устройство в обход защищаемого объекта. Применяются на промышленных площадках, взрывоопасных производствах, открытых распределительных устройствах (ОРУ) подстанций, резервуарных парках и других объектах, где монтаж молниеприемника непосредственно на кровле или несущих элементах здания недопустим по условиям технологического процесса или требованиям безопасности.
Конструктивно изделие состоит из стальной мачты (трубчатой или решетчатой), молниеприемного стержня, токоотводящего спуска и фланцевого или фундаментного крепления. Высота мачты подбирается по зоне защиты, рассчитанной согласно СО 153-34.21.122-2003 или МЭК 62305. Для агрессивных сред и районов с высокой коррозионной нагрузкой применяется горячее цинкование или атмосферостойкие покрытия.
Типы конструкций и исполнение
По способу установки и несущей способности молниеотводы разделяют на следующие категории:
- Мачтовые на фланце крепление к фундаменту анкерными болтами, высота от 5 до 30 м, применяются на компактных площадках;
- Мачтовые на оттяжках фиксация тросовыми растяжками к якорям, высота от 20 до 50 м, используются при ограниченной площади основания;
- Решетчатые пространственная ферма из уголков, высота от 15 до 60 м, оптимальны для ОРУ и ЛЭП;
- Телескопические выдвижные секции, удобны для временного молниезащитного контура на стройплощадках и при ремонтных работах.
Токоотвод выполняется из стального прутка диаметром от 8 до 10 мм или полосы сечением не менее 48 мм. Соединение элементов сварное или болтовое с переходным сопротивлением не более 0,05 Ом. Каждая мачта оснащается двумя токоотводящими спусками, проложенными по противоположным сторонам ствола.
Материалы и защитные покрытия
Основной материал несущих элементов конструкционная сталь марок Ст3сп5 или 09Г2С. Для повышения коррозионной стойкости применяются:
- горячее цинкование толщиной от 85 до 140 мкм;
- порошковая окраска полиэфирными составами;
- комбинированная защита для морского климата и химических производств.
Молниеприемный стержень изготавливается из нержавеющей стали или меди, что исключает окисление контактной зоны и обеспечивает стабильный электрический контакт на протяжении всего срока эксплуатации.
Расчетные параметры и зона защиты
Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода рассчитывается по методике, учитывающей высоту мачты и уровень надежности (0,9; 0,99; 0,999). Радиус защиты на уровне земли для мачты высотой 30 м при надежности 0,99 составляет от 18 до 20 м. Для перекрытия больших площадей применяются многомачтовые схемы с перекрывающимися зонами.
| Высота мачты, м | Тип конструкции | Масса, кг | Радиус защиты (0,99), м | Материал |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Фланец | от 180 до 220 | от 6 до 7 | Ст3сп5, оцинковка |
| 20 | Оттяжки | от 450 до 520 | от 12 до 14 | 09Г2С, оцинковка |
| 35 | Решетчатая | от 1200 до 1400 | от 21 до 24 | Ст3сп5, комбинированная защита |
Условия эксплуатации и монтажа
Молниеотводы рассчитаны на ветровые нагрузки до 50 кг/м и гололедные образования до 20 мм. Рабочая температура окружающей среды от 60 до +50 C. Фундамент выполняется из железобетона марки не ниже В15, глубина заложения определяется несущей способностью грунта и ветровым районом. Для взрывоопасных зон классов 0, 1 и 2 обязательна установка отдельно стоящих мачт на удалении не менее 5 м от границы зоны.
Заземляющее устройство присоединяется к токоотводу через сварное соединение или болтовой зажим. Сопротивление растеканию тока нормируется от 10 до 30 Ом в зависимости от удельного сопротивления грунта и категории объекта. Для резервуарных парков с легковоспламеняющимися жидкостями сопротивление не должно превышать 10 Ом.
Вопросы и ответы (FAQ)
Какая высота мачты требуется для защиты здания высотой 15 м?
Высота молниеотвода определяется по зоне защиты, рассчитанной по СО 153-34.21.122-2003. Для здания высотой 15 м при надежности 0,99 потребуется мачта высотой от 25 до 30 м, установленная на удалении не более 5 м от защищаемого объекта.
Чем отличается мачта на фланце от конструкции на оттяжках?
Фланцевое крепление обеспечивает жесткую фиксацию к фундаменту и занимает минимальную площадь, но ограничено высотой до 30 м. Мачты на оттяжках позволяют достичь высоты до 50 м при меньшей массе металла, однако требуют дополнительной площади для размещения якорей растяжек.
Какое покрытие выбрать для прибрежной зоны с морским туманом?
Для условий повышенной влажности и содержания солей в воздухе рекомендуется горячее цинкование толщиной не менее 140 мкм в сочетании с дополнительным порошковым покрытием. Для особо агрессивной среды применяется молниеприемник из нержавеющей стали.
Как часто необходимо проверять состояние отдельно стоящего молниеотвода?
Визуальный осмотр проводится ежегодно, полное инструментальное обследование с измерением переходных сопротивлений и состояния заземлителя не реже одного раза в 6 лет. После каждого прямого удара молнии выполняется внеочередная проверка всех соединений.
