контур молниезащиты и заземления можно ли объединять

Объединение заземления для молниезащиты с заземлением для электрических установок

Необходимость электрически соединять контур заземления молниезащиты, установленной непосредственно на здании, с контуром заземления для электрических установок, прописана в действующих нормативных документах (ПУЭ). Цитируем дословно: «Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими». Как раз 2-я и 3-я категории являются наиболее распространёнными, в 1-ю категорию входят взрывоопасные объекты к молниезащите которых предъявляются повышенные требования. Тем не менее, наличие оборота «как правило» подразумевает возможность наличия исключений.

Современные офисные, а теперь и жилые здания содержат множество инженерных систем жизнеобеспечения. Сложно представить отсутствие систем вентиляции, пожаротушения, видеонаблюдения, контроля доступа и т.д. Естественно, у проектировщиков таких систем есть опасения, что в результате действия молнии “нежная” электроника выйдет из строя. При этом некоторые сомнения у специалистов-практиков вызывает целесообразность соединения контуров двух видов заземлений и возникает желание «в рамках закона» запроектировать электрически не связанные заземления. Возможен ли такой подход и повысит ли он на самом деле безопасность эксплуатации электронных устройств?

Зачем нужно объединение контуров заземления?

При попадании молнии в молниеотвод в последнем возникает короткий электрический импульс напряжением до сотен киловольт. При столь высоком напряжении может произойти пробой промежутка между молниеотводом и металлическими конструкциями дома, в том числе и электрическими кабелями. Последствием этого станет возникновение неконтролируемых токов, которые могут привести к пожару, выходу электроники из строя и даже разрушению элементов инфраструктуры (например, пластиковых водопроводных труб). Опытные электрики говорят: «Дайте молнии дорогу, иначе она найдёт её сама». Вот почему электрическое объединение заземлений обязательно.

По этой же причине ПУЭ рекомендует электрически объединять не только заземления, находящиеся в одном здании, но и заземления территориально сближенных объектов. Под данным понятием подразумеваются объекты, заземления которых настолько сближены, что между ними нет зоны нулевого потенциала. Объединение нескольких заземлений в одно осуществляется, согласно нормам ПУЭ-7, п. 1.7.55, путём соединения заземлителей электрическими проводниками в количестве не менее двух штук. Причем проводники могут быть как естественными (например, металлические элементы конструкции здания), так и искусственными (провода, жёсткие шины и т.п.).

Одно общее или отдельные заземляющие устройства?

К заземлителям для электрических установок и молниезащиты предъявляются разные требования, и это обстоятельство может стать источником некоторых проблем. Заземлитель для молниезащиты должен отвести в землю за короткое время большой электрический заряд. При этом согласно «Инструкции по молниезащите РД 34.21.122-87» нормируется конструктив заземлителя. Для молниеотвода, согласно этой инструкции, требуется не менее двух вертикальных, или лучевых горизонтальных, заземлителей, за исключением 1 категории молниезащиты, когда таких штырей нужно три. Вот почему наиболее распространённый вариант заземления для молниеотвода — два или три штыря длиной около 3 м каждый, соединённых металлической полосой, заглублённой не менее чем на 50 см в землю. При использовании деталей производства ZANDZ такой заземлитель получается долговечным и простым в монтаже.

Совсем другое дело — заземление для электрических установок. В обычном случае оно не должно превышать 30 Ом, а для ряда применений, описанных в ведомственных инструкциях, например, для аппаратуры сотовой связи — 4 Ом или ещё меньше. Такие заземлители представляют собой штыри длиной более 10 м или даже металлические пластины, помещённые на большую глубину (до 40 м), где даже зимой нет промерзания грунта. Создать такой молниеотвод с заглублением двух и более элементов на десятки метров слишком затратно.

Если параметры грунта и предъявляемые к сопротивлению требования позволяют выполнить единое заземление в здании для молниеотвода и заземления электрических установок, нет никаких препятствий его сделать. В остальных случаях делают различные контуры заземления для молниеотвода и электрических установок, но обязательно соединяют их электрически, желательно, в земле. Исключением является использование некоторого специального оборудования особенно чувствительного к помехам. Например, звукозаписывающая аппаратура. Такое оборудование требует отдельного, так называемого, технологического заземляющего устройства, что прямым образом указывается в инструкциях. В таком случае выполняется отдельное заземляющее устройство, которое соединяется с системой уравнивания потенциалов здания через главную заземляющую шину. А, если такое соединение не предусматривается руководством по эксплуатации аппаратуры, то применяются специальные меры по исключению одновременного прикосновения людей к указанной аппаратуре и металлическим частям здания.

Электрическое соединение заземлений

Схема с несколькими заземлениями, соединёнными электрически, обеспечивает выполнение разных, подчас противоречивых, требований к заземляющим устройствам. Согласно ПУЭ, заземления, как и многие другие металлические элементы здания, а также аппаратуры, установленной в нем, должны быть соединены системой уравнивания потенциалов. Под уравниванием потенциалов подразумевается электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства потенциалов. Различают основную и дополнительную системы уравнивания потенциалов. Заземления подключаются к основной системе уравнивания потенциалов, то есть соединяются между собой через главную заземляющую шину. Провода, соединяющие заземления с этой шиной, должны подключаться по радиальному принципу, то есть одно ответвление от указанной шины идет только к одному заземлению.

Для того, чтобы обеспечивалась безопасная работа всей системы, очень важно использовать максимально надежное соединение между заземлениями и главной заземляющей шиной, которое не разрушится под действием молнии. Для этого нужно соблюдать нормы ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.54-2013 “Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов” относительно сечения проводов системы уравнивания потенциалов и их соединения между собой.

Тем не менее, даже очень качественная система уравнивания потенциалов не может гарантировать отсутствие всплесков напряжения в сети при ударе молнии в здание. Поэтому, наряду с грамотно спроектированными контурами заземлений, от проблем спасут устройства защиты от импульсных помех (УЗИП). Такая защита является многоступенчатой и носит селективный характер. То есть на объект должен быть установлен комплект УЗИП, подборка элементов которого — непростая задача даже для опытного специалиста. К счастью, выпускаются готовые комплекты УЗИП для типовых случаев применения.

Выводы

Рекомендация ПУЭ об электрическом соединении всех контуров заземлений в здании является обоснованной и при правильной реализации не только не создает опасность для сложной электронной аппаратуры, а, наоборот, защищает её. В том случае, если аппаратура чувствительна к помехам от молний и требует собственного отдельного заземлителя, можно установить отдельное технологическое заземление в соответствии с прилагаемому к аппаратуре руководству. Система уравнивания потенциалов, объединяющая разрозненные контура заземлений, должна обеспечить надёжное электрическое соединение и во многом определяет общий уровень электробезопасности на объекте, поэтому ей должно быть уделено особое внимание.

Источник

Объединение заземления для молниезащиты с заземлением для электрических установок

Хотите получать избранные новости о молниезащите и заземлению раз в 3-4 недели?
Зарегистрируйтесь и автоматически получайте email-рассылку с подборкой.

Все новости публикуются в наших группах в мессенджерах и в социальных сетях.
[ Новостной канал в Telegram ]

Источник

Можно ли объединять заземление и молниезащиту?

Объединение заземления для молниезащиты с заземлением для электрических установок

Зачем нужно объединение контуров заземления?

Одно общее или отдельные заземляющие устройства?

Электрическое соединение заземлений

Выводы

Тема: Можно ли не соединять контур заземления с молниезащитой?

Опции темы

Отображение

Можно ли не соединять контур заземления с молниезащитой?

Хотел бы сделать молниезащиту и заземление щитка на одну шину заземления. По ПУЭ монтаж должен производиться на одну шину, но есть мнение, что лучше их разделить, чтобы молния не пожгла оборудование.

1. Можно ли сделать заземление в виде ровной полосы 15м или буквы Г с шагом арматуры (D20 длинной 3 метра) каждые 3 метра.

2. Что лучше смонтировать отдельный контур заземления для электроустановок в виде треугольника в подвале, а заземление молниеотвода снаружи или все сделать на одной вышеописанной шине?

Чьё мнение?
У Вас такой здоровый подвал, что можете выполнить электромонтаж контура заземления в виде треугольника в подвале? Тогда делайте модульный штыревой контур заземления.
Смонтируйте два контура заземления, и объедините их на главной заземляющей шине. Один контур будет выполнять роль повторного заземления, другой — молниезащиты.

Скажите пожалуйста, допускается ли шинку молниеотвода с крыши провести в стене скрыто, а не по наружной части стены до заземлителей?

Из какого материала стены дома?
ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ И ПРОМЫШЛЕННЫХ КОММУНИКАЦИЙ
СО 153-34.21.122-2003
3.2.2. Токоотводы
3.2.2.1. Общие соображения
В целях снижения вероятности возникновения опасного искрения токоотводы должны располагаться таким образом, чтобы между точкой поражения и землей:
а) ток растекался по нескольким параллельным путям;
б) длина этих путей была ограничена до минимума.
3.2.2.2. Расположение токоотводов в устройствах молниезащиты, изолированных от защищаемого объекта
Если молниеприемник состоит из стержней, установленных на отдельно стоящих опорах (или одной опоре), на каждую опору должен быть предусмотрен минимум один токоотвод.
Если молниеприемник состоит из отдельно стоящих горизонтальных проводов (тросов) или из одного провода (троса), на каждый конец троса требуется минимум по одному токоотводу.
Если молниеприемник представляет собой сетчатую конструкцию, подвешенную над защищаемым объектом, на каждую ее опору требуется не менее одного токоотвода. Общее количество токоотводов должно быть не менее двух.
3.2.2.3. Расположение токоотводов при неизолированных устройствах молниезащиты
Токоотводы располагаются по периметру защищаемого объекта таким образом, чтобы среднее расстояние между ними было не меньше значений, приведенных в табл. 3.3.
Токоотводы соединяются горизонтальными поясами вблизи поверхности земли и через каждые 20 м по высоте здания.
3.2.2.4. Указания по размещению токоотводов
Желательно, чтобы токоотводы равномерно располагались по периметру защищаемого объекта. По возможности они прокладываются вблизи углов зданий.
Не изолированные от защищаемого объекта токоотводы прокладываются следующим образом:
если стена выполнена из негорючего материала, токоотводы могут быть закреплены на поверхности стены или проходить в стене;
если стена выполнена из горючего материала, токоотводы могут быть закреплены непосредственно на поверхности стены, так чтобы повышение температуры при протекании тока молнии не представляло опасности для материала стены;
если стена выполнена из горючего материала и повышение температуры токоотводов представляет для него опасность, токоотводы должны располагаться таким образом, чтобы расстояние между ними и защищаемым объектом всегда превышало 0,1 м. Металлические скобы для крепления токоотводов могут быть в контакте со стеной.
Не следует прокладывать токоотводы в водосточных трубах. Рекомендуется размещать токоотводы на максимально возможных расстояниях от дверей и окон.
Токоотводы прокладываются по прямым и вертикальным линиям, так чтобы путь до земли был по возможности кратчайшим.
Не рекомендуется прокладка токоотводов в виде петель.
3.2.2.5. Естественные элементы токоотводов
Следующие конструктивные элементы зданий могут считаться естественными токоотводами:
а) металлические конструкции при условии, что:
электрическая непрерывность между разными элементами является долговечной и соответствует требованиям п. 3.2.4.2;
они имеют не меньшие размеры, чем требуются для специально предусмотренных токоотводов;
металлические конструкции могут иметь изоляционное покрытие;
б) металлический каркас здания или сооружения;
в) соединенная между собой стальная арматура здания или сооружения;
г) части фасада, профилированные элементы и опорные металлические конструкции фасада при условии, что: их размеры соответствуют указаниям, относящимся к токоотводам, а их толщина составляет не менее 0,5 мм; металлическая арматура железобетонных строений считается обеспечивающей электрическую непрерывность, если она удовлетворяет следующим условиям:
— примерно 50 % соединений вертикальных и горизонтальных стержней выполнены сваркой или имеют жесткую связь (болтовое крепление, вязка проволокой);
— электрическая непрерывность обеспечена между стальной арматурой различных заранее заготовленных бетонных блоков и арматурой бетонных блоков, подготовленных на месте.
В прокладке горизонтальных поясов нет необходимости, если металлические каркасы здания или стальная арматура железобетона используются как токоотводы.

Токоотвод системы молниезащиты присоединяется к индивидуальной конструкции заземления, которая присоединяется к ГЗШ заземляющим проводником. А вот конструкция повторного заземления не имеет непосредственной связи с молниезащитой.
Смотрите ПУЭ, п. 1.7.82, рисунок 1.7.7. Система уравнивания потенциалов в здании

Форум / Электрика / Объединение контуров молниезащиты и заземлени

(Автор запросил подтверждение ответов на E-Mail)

Объединение контуров молниезащиты и заземлени

11 сентября 2003 г., 16:59

2ALL
модератор

Re: Объединение контуров молниезащи

11 сентября 2003 г., 23:20

А, в общем-то — все через ГЗШ (главную заземляющую шину)
см. рисунок «Рис. 1.7.7. Система уравнивания потенциалов в здании»

«Т1 — естественный заземлитель; Т2 — заземлитель молниезащиты (если имеется)»

Digr
профи

Re: Объединение контуров молниезащиты и заземлени

12 сентября 2003 г., 12:04

2ALL
модератор

Re: Объединение контуров молниезащи

13 сентября 2003 г., 00:49

А вообще, маловато конкретики в описании: какое здание, как удалены заземлители и т.д.?

Digr
профи

Re: Объединение контуров молниезащиты и заземлени

14 сентября 2003 г., 11:35

2ALL
модератор

Re: Объединение контуров молниезащи

16 сентября 2003 г., 04:36

— Если здание не требует молниезащиты по I категории.,

— Если здание не находится во взрыво-пожароопасной зоне,

— Если Ваши естественные заземлители, перечисленные в главе 1.7.109 ПУЭ, отвечают требованиям главы 1.7.54. (т.е. обеспечивают нормированные и допустимые значения напряжений и не разрушаются от использования их в качестве заземлителей).

— Если на вводе в здание выполнена система уравнивания потенциалов согласно гл. 7.1.87, и к ней присоединены металлические части молниезащиты,

то можно не делать отдельного заземлителя для молниеотвода.

Но есть один интересный момент для обдумывания:
Для того, чтобы узнать категорию нашей молниезащиты, нам надо залезть в РД 34.21.122-87 (при этом в ПУЭ для нашего случая ПРЯМОГО указания действовать по РД и ссылки на него нет(!), как это есть, например, в случае со специальными электроустановками во взрывоопасных зонах (раздел 7). Это надо догадаться.

Ну, лезем в РД, узнаем, что наша молниезащита, вероятнее всего, III категории.
А попутно читаем в “Общих положениях»: “1.7. В качестве заземлителей молниезащиты допускается использование всех рекомендуемых ПУЭ заземлителей электроустановок, за исключением нулевых проводов воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ.”

А вот в главе РД «Молниезащита III категории» читаем: «2.26. Во всех возможных случаях в качестве заземлителей защиты от прямых ударов молнии следует использовать железобетонные фундаменты зданий и сооружений.
При невозможности их использования должны быть выполнены искусственные заземлители»

Т.е. получается, что РД строже подходит к выбору естественных заземлителей для молниезащиты.
Вот и вопрос, должны ли мы следовать строгости РД, если в нашем случае ПУЭ на него не ссылается?

joe kher
профи

Форум по электрике и электрооборудованию «Электрический Дом»

Клуб электриков, энергетиков, электромонтажников, электромонтёров, электромехаников, электромастеров, проектировщиков и просто любителей.

Объединение контура заземления и молниеотвода.

Помните, поблагодарить автора за интересное сообщение, вы можете — нажав или повысить его репутацию — нажав в сообщении.
Прежде чем задать вопрос, воспользуйтесь поиском — возможно, что такая тема уже есть на форуме. За нарушение правил Ваш вопрос может быть удален без объяснения причин!

Консультации по личным проектам и схемам: электрощитов, электромонтажу, электропроводке, электроснабжению и обустройству освещения квартиры, производятся только для членов клуба электриков и VIP-пользователей! Как вступить в «Клуб электриков» и стать VIP-пользователем?

Объединение контура заземления и молниеотвода.

Общие сведенья об объекте:

Базовая станция БС сети сотовой связи с собственным контуром заземления. Система TN-C-S

Объединение контура заземления и молниеотвода.

Читайте внимательней.
Тут сказано, что для молниезащиты, можно использовать такую же технологию по типу, что и для электроустановок, а не объединять их.

Читайте внимательней.
Там сказано, не про то, что объединять молниезащиту и контур заземление, а про то, что если два здания находящиеся рядом с друг другом должны иметь общий контур заземление и общую молниезащиту, для двух зданий, этой категории.

Re: Объединение контура заземления и молниеотвода.

СО 153-34.21.122-2003″ Вроде так.

Re: Объединение контура заземления и молниеотвода.

И кто вам это сказал что нельзя.

ПУЭ 1.7 55
Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений
и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими.

Это не значит разных зданий, а значит что повторное заземление и заземление молниезащиты 2 или 3 категории

И читайте внимательно уже выше указанные нормативы

Как организовать заземление и молниезащиту дома и хозяйственных построек

Принципы обустройства защиты от молнии своими руками: коротко о главном

Если не вдаваться в технические подробности, молниезащитное устройство представляет собой проводник, который установлен над зданием. В его задачи входит прием удара молнии и отведение его разряда в землю, где он распределяется по площади через заземляющий контур.

Стержневая молниезащита дома и заземление защищают не только саму постройку, но и образует, так называемый конус безопасности, т.е. защищает еще и определенную территорию вокруг. Размеры безопасной зоны зависят от высоты установки молниеприемника. Если он расположен на уровне не выше 15 метров, то радиус основания конуса образуется углом в 45° от стержня.

Подобным образом рассчитывается защитный конус тросового горизонтального молниеотвода. Но здесь безопасный участок формируется треугольником, высотой в 85% расстояния от нижней точки провисания троса до грунта. Ширина площадки относится к высоте тросовой подвески как 1:1,67.

Требования к материалам

При монтаже системы молниезащиты высотой более 50 метров сечение стержня и токоотводов должно быть не менее 80 мм2. Для сборки конструкции наиболее приемлемыми материалами в плане экономичности считаются:

Параметры проводимости еще не все, проводники должны обладать высокой устойчивостью к ветровым нагрузкам. Для этих целей шпиль молниеотвода делают посекционным, с последовательными расширениями стержня в нижних ярусах. Тросовые растяжки нужно обеспечить промежуточными креплениями.

Подробная инструкция по надежному заземлению системы молниезащиты здания

Чтобы гарантированно обезопасить себя от электрического разряда молнии, понадобится решить две проблемы: поймать сам разряд и отправить его в безопасное место, а именно – заземлить. Для начала займемся заземляющей конструкцией.

Наиболее популярным сооружением для заземления принято считать три заглубленных проводника, расположенных по углам равностороннего треугольника. Но, как показывает практика, это не аксиома, важно, чтобы устройство обеспечивало безопасность. Судя по требованиям ПУЭ, основной параметр – сопротивление конструкции должно быть не более 4 Ом.

В среднем по стране таким условиям отвечают 3 заземляющих элемента, которые заглублены на 3-5 метров. Если же сопротивление будет больше 4 Ом, то допускается включение одного или нескольких дополнительных штырей. Эта мера поможет снизить сопротивление.

Размещение заземляющих элементов

Простое правило, которое никто не отменял, гласит: расстояние между проводниками должно как минимум соответствовать двойной глубине их забивания. Самый компактный вариант – равносторонний треугольник. Однако можно размещать штыри и в линию, инструкция по заземлению и молниезащите этого не запрещает, но при условии, если требования по расстоянию между ними соблюдены.

Еще один важный вопрос – материал элементов. Здесь на помощь опять приходит ПУЭ, где представлены три вида материалов: медь, черная и оцинкованная сталь. Для площади их сечения там также имеются конкретные требования:

Арматура, как пытаются утверждать некоторые, не годится для организации заземляющего контура – она быстро ржавеет, а каленый верхний слой сказывается на электрических параметрах. Многие пытаются защитить металл от коррозии спецсредствами, но делать этого нельзя по той простой причине, что такое заземление абсолютно бесполезно. Ведь покрытие изолирует его элементы от грунта.

Как правильно соединить элементы заземления

Об идеальном решении говорить не приходится, но то, что соединение должно быть надежным и долговечным – не вызывает никаких споров. Черные металлы обычно соединяют при помощи электросварки, болты здесь будут слабым звеном – коррозия только нарушит проводимость. Без сомнения, сварной шов тоже не идеальное решение, но его можно обработать, только, понятное дело, не краской для дерева или винилового сайдинга.

Сваривать оцинковку нельзя – защитный слой на месте шва нарушается. Тут придется использовать специальные соединители, которые тоже изготовлены из оцинкованной стали. Подобным образом соединяют и медные элементы. Разумеется, есть для этого и технологии пайки, но обойдется такое удовольствие недешево.

Монтаж заземляющего контура системы молниезащиты: основные этапы

Итак, материал выбрали, со способом соединения определились, осталось смонтировать конструкцию. Для этого нужно выполнить ряд операций:

Весьма желательно перед засыпкой проверить сопротивление конструкции. Помним, что оно не должно превышать 4 Ом.

Правила организации токоотвода

Конструктивно этот узел защиты не представляет ничего сложного, но он решает непростую задачу – отвод заряда от молниеприемника до заземления. Поэтому он должен быть безопасным и надежным, а для этого есть несколько правил:

Молниеприемник стержневого типа в системе защиты дома от молнии

Конструкция стержневых приемников разряда молнии может быть разной. Их можно купить, а можно собрать и своими руками. Обычно длина устройства находится в пределах 3-15 метров, его пика должна находиться выше здания. Минимальная площадь сечения стержня зависит от материала: для стали это 50 мм2, для алюминия – 70 мм2, для меди – 35 мм2.

Многие утверждают, чем тоньше степень заточки пики, тем эффективнее будет работать молниезащита дома. Однако заряд молнии может разрушить или обжечь тоненький кончик, поэтому нужно найти какой-то компромисс.

Молниеприемник способен эффективно защищать определенную зону, которую можно легко определить:

Если постройка полностью накрыта конусом, то ее считают полностью защищенной. В случае, когда некоторые части находятся за границами защитной зоны, то возникает необходимость в дополнительном стержне. Вокруг него нужно построить свой конус защиты. Если дом полностью находится в зоне обоих конусов, то вопрос безопасности можно считать решенным.

Что еще нужно сделать

Итак, вы закончили монтаж заземления, установили молниеприемник и соединили их токоотводами, но расслабляться еще рано. Во-первых, нужно проверить работоспособность системы, измерив электрическую связь между элементами и сопротивление цепи.

Во-вторых, следует обязательно провести ревизию домашней электрической сети, иначе ни о какой эффективности громоотвода не может быть и речи. Скорее всего, придется провести ряд модернизаций внутренней сети дома. Обо всем этом, а также об организации защиты от перенапряжений поговорим в следующей статье.

Источник