Блискавкозахист своїми руками поради професіоналів
Для захисту електрообладнання та попередження пожежонебезпечних ситуацій рекомендується захищати будівлі та обладнання системами грозозахисту. Оскільки послуги спеціалізованих бригад досить дорогі, виникає бажання зробити все самому. У статті ми розповімо, як зробити повноцінний грозозахист.
У регіонах зі складною кліматичною обстановкою, де часті наземні розряди блискавок, системи грозозахисту стають обов'язковою умовою безпеки. В Україні щороку припадає 6–10 ударів блискавки на км 2 . І хоча більшість регіонів можна умовно вважати грозобезпечними, збитки від потенційно можливого удару ніяк не можна порівняти з витратами на елементарні захисні пристрої. Найбільшого ризику схильні будівлі, що височіють над навколишньою місцевістю. Наявність захисту від блискавок, безумовно, є обов'язковою для будівель висотою понад 20 м, об'єктів з підвищеним ступенем вибухонебезпечності, таких як АГЗС та котельні, складів з легкозаймистими матеріалами. Інші об'єкти вимагають індивідуального підходу в організації грозозахисту.
Блискавковідвід - це пристрій, який служить для захисту будівель та споруд від ударів блискавок. Як правило, складається з блискавкоприймача (блискавковідведення), провідника струмовідведення та заземлюючого контуру. У народі цей пристрій часто називається громовідведенням.
Основні принципи побудови грозозахисту
У широкому розумінні блискавкозахисний пристрій - це провідник, що піднімається над об'єктом, що захищається, або територією. Його завдання - прийняти удар блискавки на себе і провести її до землі, де вона буде розподілена ґрунтом через контур заземлення.
Стрижневий блискавковідвід захищає не лише територію безпосередньо під собою, а й ареал певних розмірів навколо себе. Захисна зона має форму конуса з вершиною на 85% висоти блискавковідводу. Радіус основи має відношення до висот конуса 1:1,73.
Якщо блискавковідведення встановлюється на розі будівлі з видаленням протилежного кута 5 м і висотою 3 м, висота шпиля складе приблизно 8,7 м плюс висота самої будівлі. Також розраховується захисна зона тросового блискавковідводу, натягнутого горизонтально. Однак у цьому випадку безпечне місце визначається трикутником, висота якого становить 85% відстані від землі до нижньої точки провису троса. Ширина захисної зони відноситься до висоти підвіски троса як 1:1,67.
Перетин блискавковідведення та струмовідводів для систем блискавкозахисту висотою до 50 м має бути не менше 80 мм 2 . Основними матеріалами у виготовленні елементів системи є:
- Оцинкована труба діаметром від 25 мм.
- Гладка арматура від 12 мм.
- Сталева смуга 40х4 мм.
- Сталевий трос завтовшки від 14 мм.
Крім провідності провідників, існує також вимога високої стійкості до вітрових навантажень. З цієї причини шпилі блискавки виконують секційними з послідовним розширенням труби в нижніх ярусах, а тросові розтяжки на ковзанах дахів забезпечують проміжним кріпленням.
Встановлення стрижневого блискавковідводу
Існує кілька варіантів виготовлення блискавкозахисного шпиля та кілька способів його стійкого кріплення. Найбільш поширені шпилі, що кріпляться до фронтонів, стін і кутів будівель, також знаходять застосування і окремі блискавковідводи.
Для полегшення встановлення лише верхній ярусшпиля виготовляють з повнотілого матеріалу, нижні яруси, що розширюються, виконують з труби. Довжина ярусу визначається стійкістю матеріалу до вигину під впливом ураганного вітру. У середньому обмеження на довжину сегмента для різних матеріалів такі:
- Труба 25 мм – не більше 5,5 м.
- Труба 32 мм – не більше 8 м.
- Труба 40 мм – не більше 11,5 м.
При цьому довжина незакріпленого кінця шпиля не може бути більшою за 14 м незалежно від матеріалу виготовлення. Для підтримки високих блискавковідводів може використовуватися система розтяжок з трьох тросів товщиною від 3,5 мм, які розтягнуті та закріплені до шпиля нижче функціональної висоти блискавковідводу (менше 85% загальної довжини) та милицях з кутової сталі, вбитих у ґрунт.
Сегменти блискавковідведення з'єднують фланцями на болтах. Товщина різьбової частини та кількість болтів повинні вибиратися, виходячи з принципу, що загальний переріз сполучних елементів не може бути меншим за 1,4 перерізу профілю труби. Можливо також з'єднання зварюванням з накладенням бандажа, що зміцнює, зі сталевої смуги.
Якщо блискавковідведення встановлено на міцній підставі (стяжка, тротуарна плитка, асфальт), для кріплення основи достатньо забити в ґрунт під покриттям трубу діаметром менше основи блискавковідводу на глибину не менше 15% висоти шпиля. Над землею залишають 50-70 см труби, на неї надягають блискавковідведення з привареними до торця опорними елементами. Якщо блискавковідведення встановлюється на голий ґрунт, потрібно заливання бетонної тумби на глибину не менше 5-7% висоти блискавковідводу і масою не менше 35 кг на кожний метр висоти шпиля.
Влаштування тросового блискавкозахисту
Для великих будівель тросовий захист привабливіший, ніж стрижневий блискавковідвід. Вона представлена у вигляді двохміцних стійок, закріплених до фронтонів даху та виступаючих над ковзаном на достатню висоту, щоб профіль даху поміщався у захисну зону. Між стійками натягується трос завтовшки:
- 12 мм за довжини до 20 м.
- 14 мм за довжини до 35 м.
- 16 мм за довжини до 50 м.
Для максимального натягу стійки повинні мати підкоси, що жорстко закріплені до ковзана, а на тросі обов'язково наявність гвинтових стяжок. Небажано наявність прольотів тросу понад 15 м, тому рекомендується встановити додаткові опори з дротяним кільцем на кінці, в який пропущено трос.
Якщо немає можливості надійно закріпити крайні стійки, кінці троса спускають з даху та кріплять до стаціонарних конструкцій. Таким чином, стійки на даху відчувають лише осьове навантаження.
Замість троса може бути використаний сталевий оцинкований дріт, цей варіант більш прийнятний з економічної точки зору і використовується в контурному блискавкозахисному тросовому. Конструкція складається з дроту, натягнутого на невеликій висоті (не менше 35-40 см) по лініях фронтонних звисів, коньку, розжолобкам і карнизам.
Елементи тросового захисту з'єднують між собою зварюванням, переріз шва як мінімум втричі вищий за номінальний переріз струмопровідних частин. Троси з'єднують зі стійками та струмовідведеннями болтовими затискачами в кількості 2-х штук на одне місце з'єднання. Нарощування троса можливе лише методом зчалювання з довжиною перехльосту не менше 1,5 м.
Струмовідводи та заземлюючий контур
Для розтікання струму по ґрунту використовують глибинний контур заземлення, з'єднаний із системою грозозахисту струмовідводом. Зазвичай це сталева смуга 40х4 мм або дріт гарячого катання 14 мм. Важливо, щоб опір між крайньою точкою системигрозозахисту та точкою входу в землю не перевищувало 2–4 Ом.
Система заземлення представлена трьома електродами з кутової сталі з полицею 50 мм, увігнаних у землю не менше ніж на 2,5 метра і з видаленням один від одного не менше 2 метрів. Електроди занурюють ударним методом, хвости обварюють сталевою смугою 40х4 мм. Зазвичай хвости та обв'язування ховають у траншеї глибиною 30-40 см.
Виготовлений самостійно контур буде не зайвим протестувати електротехнічною лабораторією щодо ефективності розтікання струму по основних заземлювачів. Якщо опір розтіканню перевищує нормативні значення, потрібно забити додаткові електроди.