Проверка и испытание систем молниезащиты

Проведение электроизмерений при проверке молниезащиты: что это, зачем нужно и как выполняется

Проверка состояния молниеприёмника, связи молниеприёмника с токоотводом и токоотвода с контуром заземления молниезащиты.

Все работы выполняются в сжатые сроки. Желательно проводить проверку молниезащиты с составлением «акта проверки молниезащиты» ежегодно, перед началом грозового периода.

Сервис от компании ТМ-Электро:

• Гибкая ценовая политика
• Гарантия качества выполнения работ
• Помощь в решении нестандартных ситуаций
• Постоянная обратная связь с клиентом
• Оперативный выезд инженеров
• Собственная курьерская служба

Проверка молниезащиты состоит из:

• испытаний контура заземления
• измерения переходного сопротивления молниеотводов

1.Общие положения

Испытания систем молниезащиты зданий и сооружений проводятся с целью проверки их соответствия проектным решениям и требованиям ПУЭ (гл. 4.2), ПТЭЭП (гл. 2.8), инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений (РД 34.21.122-87).

2. Технические мероприятия

Перечень необходимых технических мероприятий определяет допускающий совместно с производителем работ в соответствии с требованиями СНиП 12-03-99.

При осмотре и проверке состояния молниеприемников и токоотводов на крышах зданий и сооружений необходимо использовать пояса монтерские предохранительные. При недостаточной длине стропа пояса необходимо пользоваться страховочным канатом, предварительно закрепленным за конструкцию здания. При этом одно из лиц, проводящих испытания медленно опускает или натягивает страховочный канат. При проверке сварных соединений наружных токопроводов, конструкции молниеприемников инструмент (молоток) необходимо привязывать во избежание падения. При приближении грозы все работы должны быть прекращены, бригада удалена с рабочего места.

3. Нормируемые величины

Защита от прямых ударов молний зданий и сооружений, относимых по устройству молниезащиты к I категории должна выполняться отдельно стоящими стержневыми или тросовыми молниеотводам

Защита от прямых ударов молний зданий и сооружений, относимых по устройству молниезащиты ко II и III категориям, с неметаллической кровлей должна быть выполннена отдельно стоящими или установленными на защищаемом объекте стержневыми или тросовыми молниеотводами.

При уклоне кровли не более 1:8 в качестве молниеотвода можно использовать молниеприемную сетку, выполненную из стальной проволоки диаметром не менее 6 мм с шагом ячеек для II категории защиты не более 6х6 м и 12х12 м для II Iпроложены к заземлителям не реже, чем через 25 м по периметру здания, располагать их следует не ближе 3 м от входов в здания и в местах недоступных прикосновению людей и животных. категории защиты. Токоотводы от металлической кровли или молниеприемной сетки должны быть

Во всех вышеизложенных случаях дополнительно в качестве естественных заземлителей систем молниезащиты следует использовать железобетонные фундаменты зданий.

Размеры молниеприемников, токоотводов и элементов заземлителей приведены в таблице

*Только для уравнивания потенциалов внутри зданий и для прокладки наружных контуров на дне котлована по периметру здания

Соединения молниеприемников с токоотводами и токоотводов с заземлителями должны выполняться сваркой, а при недопустимости огневых работ — болтовыми соединениями с переходным сопротивлением не более 0,05 Ом. Сварные швы не должны иметь трещин, прожогов, непроваров величиной более 10% длины шва, незаправленных кратеров и подрезов. Поверхность шва должна быть равномерно-чешуйчатой, без наплывов. Длина сварного шва должна быть: для конструкции круглых сечений не менее 6d (d—диаметр молниеприемника, токоотвода, заземли-теля), прямоугольных — 2В, где В — ширина полосовой стали конструкций систем молниезащиты (п. 3.2 ВСН 164-82, ГОСТ 10434-82, СНиП Ш-33-76 раздел II).

Испытания систем молниезащиты производятся:

• перед приемкой их в эксплуатацию
• для зданий и сооружений I и II категории защиты не реже одного раза в год
• для зданий и сооружений III категории защиты не реже одного раза в 3 года

При этом контроль переходного сопротивления болтовых соединений систем молниезащиты должен проводится ежегодно с началом грозового сезона.

Устройства молниезащиты зданий и сооружений должны быть испытаны, приняты и введены в эксплуатацию до начала отделочных работ.

4. Проведение испытаний.

Проведение испытаний систем молниезащиты включает следующие этапы:

• проверка соответствия системы молниезащиты проектной документации, обоснованности зоны защиты и соответствия конструкции системы молниезащиты требованиям РД 34.21.122-87
• проверка визуальным осмотром целостности и защищенности от коррозии доступных обзору частей молниеприемников, токоотводов и контактов между ними
• испытания целостности и механической прочности сварных соединений систем молниезащиты (проводится простукиванием сварных соединений молотком)
• измерение переходных сопротивлений болтовых соединений (по методике измерения сопротивления заземлителей и заземляющих устройств)
• измерение сопротивления заземлителей отдельно стоящих молниеотводов (по методике измерения сопротивления заземлителей и заземляющих устройств). Величина этого сопротивления не должна превышать более чем в пять раз результаты замеров во время приемосдаточных испытаний. Если заземлитель одновременно выполняет функции защитного (рабочего) заземления электроустановок здания (сооружения) и заземления системы молниезащиты дополнительного измерения его сопротивления не требуется

Работоспособность системы молниезащиты – важнейший фактор, определяющий безопасность использования бытовых электроприборов и оборудования. Ее проверка предполагает осуществление визуального осмотра, постукивания сварных соединений и подтягивания болтов при помощи динамометрической отвертки. Еще один важный этап, которым не следует пренебрегать в ходе проверочных мероприятий – проведение измерений.

Законодательная база

Специфика проверки систем молниезащиты описана сразу в нескольких нормативных документах. Чаще всего используется CO153-34.21.122 – 2003, представляющий собой Инструкцию по обустройству систем молниезащиты зданий и промышленных коммуникаций. Согласно этому документу, при испытательных работах в отношении молниезащиты в обязательном порядке должна быть использована установка, которая имитирует удар молнии.

Целью проведения таких испытаний являются:

• определение путей растекания тока поступающей молнии по составным элементам системы молниезащиты;
• измерение значений сопротивления импульсного тока растеканию;
• измерение значений импульсного перенапряжения при ударах молнии в сети электроснабжения;
• измерение значений электромагнитного поля вблизи места расположения системы молниезащиты.

Однако на практике, в реальных условиях стремительно развивающихся технологий, массово положения CO153-34.21.122 – 2003 так и не реализуются. Нормы и рекомендации этих положений не имеют обязательный характер. А потому испытания с применением имитаторов молний на эксплуатируемых объектах не проводятся.

Как исключение, испытательные работы проводятся с новыми моделями систем молниезащиты, для этого используются специализированные полигоны. Как правило, измеряются:

• уровень сопротивления системы заземления;
• уровень сопротивления болтовых соединений (если таковые имеются), когда через них протекает ток при ударе молнии.

Как измеряется сопротивление заземления?

В рамках мероприятий по измерению сопротивления заземления для электрооборудования, как правило, используется высокочастотный ток. Однако при измерении заземления системы молниезащиты используются несколько другие методы, а именно импульсный метод. Результаты, получаемые при таких измерениях, считаются более реальными. Так, в ходе многочисленных лабораторных экспериментов было отмечено, что при повышении силы тока после импульсного воздействия снижается сопротивление почвы. В то же время, следует принимать во внимание тот факт, что никто не может заранее предугадать точную силу удара молнии. А потому в реальных условиях этот удар может быть намного большей силы нежели величина тока. Другими словами, вне лаборатории сила удара тока зависит от длительности фронта импульса.

Таким образом, импульсный метод измерений сопротивления заземления можно применять для тока меньшей величины, чем при ударах молний, происходящих в реальных условиях. Обычно для этого используются импульсы, ток которых не превышает 1А. В то же время важно, чтобы используемые для измерения устройства давали импульс, длительность фронта которого соответствовала параметрам в реальных условиях. Все эти значения указываются в той же Инструкции CO153-34.21.122 – 2003.

Результатом измерений с использованием импульсной методики является увеличенное значение сопротивления – оно определяется меньшим значением тока. А потому, по итогам измерений на меньших токах к системе заземления более жесткие требования в сравнении с методом, предполагающим подключение генератора. Такой агрегат способен полноценно имитировать удар молнии.

 Измерение сопротивления при помощи четырехпроводного метода – схема испытаний

Импульсный метод проведения испытаний на токе сравнительно малой величины позволяет спроектировать прибор для измерений с довольно компактными размерами, удобный для выезда специалистов на заданные объекты. Для проведения измерительных работ с применением импульсного тока используется четырехпроводная схема. Ее преимуществом признано отсутствие какого-либо влияния базовых характеристик электропроводов, которые служат соединением между приборов и щупами для измерения, на итоговые результаты исследования.

В более усовершенствованных и модернизированных версиях измерительного оборудования предусмотрен встроенный GPS-модуль. Эти модели приборов рассчитаны на выполнении автоматической записи во встроенную память полученные в результате работ значения, а также точные координаты объектов, где проводились проверки.

Применяемые нормативы при измерении сопротивления заземления

Как правило, все полученные результаты исследований сравниваются с предельными значениями. Это служит основанием для оценки степени работоспособности системы заземления молниезащиты. Однако, остается неразрешенным вопрос, где указаны максимально допустимые значения уровня сопротивления для определенного строения или здания?

Если пролистать профильную литературу за последние четыре десятилетия, можно отметить следующее: при создании руководствующего документа PД 34.21.122 – 87 «Инструкция по обустройству молниезащиты зданий» была признана устаревшей методика нормированного расчета уровня сопротивления заземления систем молниезащиты. На смену пришли однотипные схемы модулей заземления – уже для них выполнялось нормирование геометрических размеров составных элементов.

CO153-34.21.122 – 2003 не содержит каких-либо конкретных нормативов относительно значений сопротивления заземления. Преимуществом типовых конструкций заземления признано удобство в проектировании. Однако до сих пор неясно, каким образом проверяется работоспособность уже установленных и эксплуатируемых в зданиях систем заземления.

В то же время специалистами отмечается, что провести исследование все же возможно. Так, в любом современном здании устанавливается и эксплуатируется электрическое оборудование. Согласно требованиям, прописанным в ПУЭ, системы заземления как электроустановок, так и заземления молниезащиты, должны объединяться в один контур. Итоговые значения измерений сопротивления единого контура, по рекомендациям известного специалиста и доктора технических наук, профессора Э.М. Базелян, следует сравнивать с нормативами ПУЭ, относящимися к сопротивлению заземления для электрического оборудования.

Помимо этого, невозможно разделение обоих типов заземлителей для выполнения измерительных мероприятий. Данные значения указываются в ПУЭ – 7, гл. 1.7. При этом на формирование максимально допустимых значений сопротивления полностью определяется установленной системой электроснабжения и подаваемым напряжением для питания электрических установок в здании. Чтобы получить более точные результаты, можно выполнить работу по измерению сопротивления для определенного контура заземления с применением не только импульсного метода, но и переменного тока. Такая функция предусмотрена во всех современных устройствах для проведения измерений.

Измерение сопротивления болтовых соединений: приборы, максимальные значения

При измерении переходных сопротивлений в болтовых соединениях используются специализированные приборы – миллиомметры. Для проведения измерительных работ нужны зажимы типа «крокодил». Ими с обоих сторон обхватывается болтовое соединение. В результате между соединяемыми болтами создается шина, сопротивление которой бесконечно мало, если его сравнивать с сопротивлением в том месте, где они соприкасаются.

Следует отметить, что в PД 34.21.122 – 87 максимальное переходное сопротивление указывается значением 0.05 Oм.

Итог

Мероприятия по измерению и проверке работоспособности молниезащиты лишь кажутся простыми. При реальном их выполнении даже специалисты сталкиваются с рядом трудноразрешимых вопросов, разобраться самостоятельно с которыми довольно трудно. Ярким тому примером служит нормирование максимальных значений сопротивления систем заземления.

Однако скрепить уверенность в работоспособности и надежности системы молниезащиты позволит не только своевременное проведение измерительных испытаний, но грамотное интерпретирование (расшифровка) результатов профильными специалистами, знающие все азы нормативной базы и понимающие принципы функционирования данной системы.

Нужен качественный электромонтаж?