Молниеотводы отдельно стоящие по серии 3.407.9-172 — типовые решения для защиты промышленных объектов
Молниеотводы отдельно стоящие, выпускаемые по типовой документации серии 3.407.9-172, представляют собой вертикальные опорные конструкции с молниеприёмной частью, предназначенные для защиты зданий и открытых распределительных устройств (ОРУ) от прямых ударов молнии. Принципиальное отличие данных молниеотводов — пространственная развязка с защищаемым объектом: ток молнии отводится в заземляющее устройство по отдельной токоотводящей трассе, минуя несущие конструкции здания и технологическое оборудование.
Серия 3.407.9-172 регламентирует исполнение отдельно стоящих стержневых молниеотводов на металлических опорах, рассчитанных на установку в грунтах с различной агрессивностью. Конструктивно молниеотвод состоит из стальной пространственной решётчатой опоры, молниеприёмника, выполненного из круглого проката, и токоотвода, соединяющего молниеприёмник с заземлителем. Высота опор варьируется в диапазоне от 10 до 40 метров, что позволяет формировать зоны защиты типов А и Б по РД 34.21.122-87 для объектов с требуемым уровнем надёжности.
Конструктивные особенности и материалы
Опоры молниеотводов по серии 3.407.9-172 изготавливаются из горячекатаной угловой стали, соединяемой сваркой или на болтовых соединениях. Для повышения коррозионной стойкости в условиях открытой атмосферы элементы опор оцинковываются методом горячего цинкования. Молниеприёмная часть выполняется из стального прутка диаметром не менее 16 мм, что обеспечивает термическую стойкость при протекании тока молнии с амплитудой до 200 кА.
Фундаментирование опор осуществляется на железобетонные фундаменты стаканного типа либо на свайные основания — выбор определяется несущей способностью грунта и районом строительства по ветровой нагрузке. Расчётная ветровая нагрузка учитывает гололёдно-ветровые сочетания, характерные для III и IV ветровых районов. Устойчивость опоры обеспечивается собственной массой конструкции и анкерными болтами, замоноличенными в фундамент.
Область применения
Отдельно стоящие молниеотводы серии 3.407.9-172 применяются на объектах, где установка молниеотводов непосредственно на кровле или несущих конструкциях недопустима по условиям технологического процесса или требованиям взрывобезопасности. Основные сферы использования:
- открытые распределительные устройства (ОРУ) подстанций напряжением 35–750 кВ;
- резервуарные парки нефтебаз и складов ГСМ с взрывоопасными средами;
- дымовые трубы и высотные сооружения, требующие дополнительной защиты;
- производственные корпуса с кровлями из горючих материалов;
- складские комплексы и логистические терминалы с большими площадями покрытий;
- объекты нефтегазодобычи — кустовые площадки, установки подготовки продукции.
Технические параметры и зоны защиты
Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода определяется его высотой и формой конуса, параметры которого зависят от требуемого уровня надёжности. Для зоны типа Б (надёжность 95%) при высоте молниеотвода до 30 метров радиус защиты на уровне земли составляет 1,5h, а на высоте защищаемого объекта — рассчитывается по методике РД 34.21.122-87. При необходимости защиты протяжённых объектов применяются двухстержневые и многостержневые системы, в которых зоны защиты перекрываются с образованием общей защищённой области.
Сопротивление растеканию тока заземляющего устройства для отдельно стоящих молниеотводов нормируется в пределах 10–20 Ом в зависимости от удельного сопротивления грунта. В грунтах с высоким удельным сопротивлением применяются глубинные заземлители или выносные контуры с использованием горизонтальных электродов.
| Высота опоры, м | Радиус защиты на уровне земли (зона Б), м | Высота защищаемого объекта, м | Масса опоры, т | Тип фундамента |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 15,0 | до 5 | 0,8 | стаканный |
| 20 | 30,0 | до 10 | 2,4 | стаканный |
| 30 | 45,0 | до 15 | 5,1 | свайный |
Монтаж и эксплуатация
Монтаж молниеотводов серии 3.407.9-172 выполняется с использованием автокранов грузоподъёмностью от 10 до 50 тонн в зависимости от высоты опоры. Сборка секций производится на земле с последующим подъёмом и закреплением на фундаменте. Соединение молниеприёмника с токоотводом и токоотвода с заземлителем выполняется сваркой с последующей антикоррозионной обработкой сварных швов.
В процессе эксплуатации отдельно стоящие молниеотводы подлежат периодическому освидетельствованию: визуальному контролю целостности конструкций, проверке состояния сварных соединений и болтовых креплений, измерению сопротивления заземляющего устройства. Периодичность проверок — не реже одного раза в год перед началом грозового сезона, а также после каждого прямого удара молнии.
Вопросы и ответы
Чем отличаются молниеотводы серии 3.407.9-172 от других типовых решений?
Серия 3.407.9-172 регламентирует конструкцию отдельно стоящих стержневых молниеотводов на решётчатых металлических опорах высотой до 40 метров. Отличительная особенность — унифицированные узлы сопряжения секций и типовые фундаменты, что сокращает сроки проектирования и монтажа.
Для каких грунтов применимы фундаменты по серии 3.407.9-172?
Типовые фундаменты рассчитаны на несущую способность грунта от 150 кПа. Для слабых грунтов предусмотрены свайные основания, для плотных — фундаменты стаканного типа с глубиной заложения до 3 метров.
Какая нормативная база используется при расчёте зон защиты?
Расчёт зон защиты выполняется по РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» с учётом требований СО 153-34.21.122-2003. Серия 3.407.9-172 содержит готовые таблицы зон защиты для типовых высот опор.
Возможно ли применение молниеотводов серии 3.407.9-172 во взрывоопасных зонах?
Да, отдельно стоящие молниеотводы являются предпочтительным решением для взрывоопасных производств, поскольку исключают прохождение тока молнии через конструкции здания. Требования к заземляющим устройствам во взрывоопасных зонах ужесточаются — сопротивление не более 10 Ом.
