Конструктивні особливості блискавковідводів

Існує три основних види блискавкозахисту від прямого удару: стрижневий, тросовий, сітчастий. В цій роботі розглядаються переважно стрижневі блискавковідводи, інші види розглядаються в ДСТУ Б В.2.5-38:2008  та керівному документі РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений»

Блискавковідвід, — пристрій, який сприймає удар блискавки і відводить її струм в землю. Блискавковідвід, що стоїть окремо – блискавковідвід, розташований таким чином, що шлях струму блискавки не має контакту з об’єктом, який він захищає.

Блискавковідводи складаються з блискавкоприймача на опорі, струмовідводу та заземлювача. З’єднання цих окремих частин блискавковідводу слід виконувати лише зварюванням і як виключення – для ІІІ рівня захисту допускається болтове зєднання.

Опори стрижньових блискавковідводів розраховуються на вітрове навантаження як вільностоячі конструкції, а опори тросових блискавковідводів – з урахуванням натягу троса і дії на нього навантаження вітру та ожеледиці. Їх можна виконувати зі сталі будь-якої марки, залізобетону або дерева відповідно до проведених розрахунків.

Блискавкоприймач — частина блискавковідводу, призначена для перехоплення блискавок. Блискавкоприймачі можуть бути спеціально встановленими, у тому числі на об'єкті, або їх функції виконують конструктивні елементи об’єкта, що захищається; в останньому випадку вони називаються природними блискавкоприймачами.

Для звичайних об’єктів в якості природних блискавкоприймачів можуть розглядатися конструктивні елементи будівель і споруд (металеві покрівлі захищуваних об'єктів, металеві конструкції даху, металеві елементи типу водостічних труб чи прикрас, металеві огорожі по краю даху, технологічні металеві труби і резервуари) при умові, що їх переріз не менший від значень, визначених для звичайних блискавкоприймачів.

Спеціально встановлені блискавкоприймачі можуть складатися з довільної комбінації таких елементів: стрижнів, натягнутих дротів (тросів), сітчастих провідників (сіток). У разі спеціального виготовлення їх матеріал і розміри повинні задовольняти вимогам табл. 1

Таблиця 1 - Матеріал і мінімальні перерізи блискавкоприймачів

Рівень захисту	Матеріал	Переріз блискавкоприймача, мм^2
I-IV	Сталь	50
I-IV	Алюміній	70
I-IV	Мідь	35

Вказані значення можуть бути збільшені в залежності від підвищеної корозії або механічних дій. Довжина блискавкоприймача має бути не меншою від 200 мм. Його захищають від корозії оцинкуванням, лудінням і т.п.

При влаштуванні тросового захисту переріз троса складає не менше 35 мм²

Струмовідвід — частина блискавковідводу, призначена для відведення струму блискавки від блискавкоприймача до заземлювача. Виконується зі сталевого дроту круглого січення з мінімальним перерізом 50 мм², діаметром не менше 8 мм або прямокутним профілем розміром 4 х 12 мм.

Заземлювач — провідна частина або сукупність з’єднаних між собою провідних частин, які перебувають в електричному контакті з землею безпосередньо або через проміжне провідне середовище, наприклад, бетон.

Заземлювачі є підземним закінченням системи і бувають природними та штучними. В усіх випадках рекомендується застосовувати природні заземлювачі. Природні заземлювачі - металеві і залізобетонні конструкції будівель, споруд, зовнішніх установок, опор блискавковідводів, що стоять окремо, тощо, які перебувають у контакті з землею, у тому числі залізобетонні фундаменти в неагресивних, слабоагресивних і середньоагресивних середовищах за умови забезпечення неперервного електричного зв'язку по їх арматурі і приєднання її до закладних деталей за допомогою зварювання.

Штучні заземлювачі застосовуються, якщо неможливе застосування природних заземлювачів. При цьому штучний заземлювач не розраховується, а виконується зі стандартної конструкції.

Штучні заземлювачі поділяються на:

- заглиблені – зі стрічкової чи круглої сталі, укладеної на дно фундаментів по периметру

- вертикальні – загвинчені стрижні довжиною 2,5 м і діаметром 12-20 мм (мінімальний переріз 100 мм²), або кутникова сталь 40х40

- горизонтальні – з круглої чи штабової сталі перетином не менше 160 кв мм і довжиною 2-40 м, укладені на глибині 0,6-0,8 м

Для блискавковідводів, що стоять окремо, використовуються наступні штучні заземлювачі:

- для І і ІІ рівня блискавкозахисту – заземлювач, який складається з трьох і більше вертикальних електродів довжиною не менше ніж 3 м, об’єднаних горизонтальним електродом і відстанню між ними не менше ніж 3 м;

- для ІІІ рівня блискавкозахисту – заземлювач, який складається мінімум з двох вертикальних електродів довжиною не менше ніж 3 м, об’єднаних горизонтальним електродом і відстанню між ними не менше ніж 3 м;

- для ІV рівня блискавкозахисту – заземлювач, який складається з одного вертикального або горизонтального електрода довжиною 2÷3 м, прокладеним на глибині не менше ніж 0,5 м.

У всіх випадках, за винятком використання блискавковідводу, що стоїть окремо, заземлювачі блискавкозахисту слід суміщати із заземлювачами електроустановок і засобів зв'язку. Якщо ці заземлювачі повинні бути розділені за будь-якими технологічними міркуваннями, їх слід об'єднати в загальну систему за допомогою системи вирівнювання потенціалів.

Штучний заземлювач перевіряється щорічно перед початком грозового сезону. Опір заземлювачів блискавкозахисту не повинен перевищувати результати відповідних вимірів під час приймання блискавкозахисту в експлуатацію більш ніж у 5 разів.

Розміри блискавковідводів залежать від вибраного рівня захисту об’єкта.

Зона захисту блискавковідводу – простір, усередині якого будівельна конструкція захищена від прямого удару блискавки з надійністю не нижче визначеного значення: для об’єктів І рівня блискавкозахисту 99,0 % і вище, для об’єктів ІІ рівня блискавкозахисту 95 - 99 %, для об’єктів ІІІ РБЗ - 90 - 95 % і не нижче ніж 85 % – для об’єктів ІV рівня блискавкозахисту