Заземление молниеотводов

Для защиты производственных, коммерческих или жилых сооружений, отдельно стоящих построек используется внутренняя молниезащита и внешняя, которая, в свою очередь, может быть активного или пассивного типа. Если говорить о втором типе, то такая система включает в себя три основных элемента:

• Молниеприемник (стержневой или тросовый);
• Токоотвод;
• Заземлитель.

Внутренняя и естественная молниезащита

Для внутренней защиты объекта применяются УЗИП – устройства защиты от импульсных перенапряжений. Приборы срабатывают мгновенно и исключают поломку электроустановок при попадании молнии на линии электросети, падении напряжения или утечки тока. Всего существует три класса устройств, способных принимать на себя энергию разряда и снижать напряжение:

• Первый – монтируется в главном распределительном щите;
• Второй – устанавливаются перед вводным автоматом общедомового или квартирного электрощита;
• Третий – должны находиться рядом с защищаемыми приборами.

Еще одним элементом внутренней защитной системы, обеспечивающей безопасную эксплуатацию электрических цепей, является вертикальная или горизонтальная шина заземления. Длина зависит от числа отверстий, предназначенных для крепления проводников. Основная ее функция – создание на входе в объект зоны с равным нулю потенциалом (относительно земли). К ней также подключается электрооборудование, работающее на объекте и требующее заземления.

Для внешней молниезащиты традиционно используется специальное оборудование, но также молниеотводом и одновременно заземлителем может служить высокое дерево, высаженное рядом с объектом. Благодаря мощной корневой системе, которая находится на поверхности земли и глубоко в почве, энергия молнии эффективно растекается и полностью уходит в грунт.

Как устроен молниеотвод?

Устройство искусственной внешней молниезащиты здания просто для понимания. Система включает в себя заземлитель, токопроводящий элемент и молниеприемник, который может быть выполнен в виде стержня, троса или сетки. Стержневая конструкция состоит из стального омедненного или оцинкованного штыря, соединенного при помощи токоотвода с контуром заземления. Длина вертикального стержня варьируется от 0,5 до 7 метров, а диаметр зависит от того, где будет стоять молниеотвод, и самой высоты штыря.

Тросовый молниеприемник представляет собой протянутый между двумя мачтами трос из алюминия или стали. Обе мачты соединяются с токоотводом и заземлением. В качестве токопровода можно использовать омедненные или металлические провода диаметром до 10 мм, а также полосы 40х4 с цинковым или медным покрытием, которые соединяют заземлитель и молниеотвод.

Молниеприемная сетка – это натянутые по всей поверхности крыши здания омедненные или оцинкованные провода 8-10 мм. Такая конструкция лучше всего подходит для защиты объектов с плоской крышей. Все провода укладываются перпендикулярно друг к другу на определенном расстоянии и соединяются между собой держателями. Возможно использование стальной горизонтальной полосы вместо проводов. С заземлителем система соединяется методом сварки или с помощью зажимов.

Расположение и расчет заземляющих устройств

Самый простой способ оптимально расположить заземление молниеотводов – углубить трехметровые металлические стержни на расстоянии 5 м друг от друга и соединить их стальной полосой методом сварки. При этом сварочные швы необходимо покрыть антикоррозийным составом, а само заземление расположить на расстоянии не менее метра от здания и более 5 метров от мест перемещения людей (дорожка, крыльцо дома и пр.). Таким образом человек не окажется под шаговым напряжением, которое образуется при растекании разряда в земле.

При монтаже контура важно соблюдать нормативные требования, предъявляемые к сопротивлению заземления – оно не должно быть выше 10 Ом для грунтов с удельным сопротивлением до 500 Ом. При отсутствии точных данных можно воспользоваться таблицей со средними значениями.

Наименование грунта	Удельное сопротивление, Ом м
Глина	70
Земля садовая	50
Известняк	2000
Песок	500
Суглинок	100
Торф	20
Чернозем	30

В ходе строительных работ для достижения необходимых значений сопротивления можно заменить высокоомный грунт. Для этого нужно выкопать траншею, заложить новый грунт с нужными характеристиками и только после этого установить заземление.

Перед тем, как заземлять устройства, в обязательном порядке необходимо определить коэффициент использования электродов заземления. Для этого потребуются исходные данные и выполнение компьютерного или ручного расчета. Исходными данными при расчетах будут размеры штырей, расстояние между ними при монтаже, глубина погружения и характеристики сопротивления грунта.