Заземление в молниезащите. Индивидуальный контур заземления

Индивидуальный контур заземления – насколько это реально?

Из цикла статей "Заземление в молниезащите - ответы на частые вопросы при проектировании".

Требование собственного ни с чем не связанного контура заземления часто можно слышать от пользователей дорогой высоко чувствительной аппаратуры. Записано такое требование и в ПУЭ, например, там есть запрет размещения молниеотводов на ближайших порталах силовых трансформаторов. Можно ли реально изготовить заземлитель, не имеющий гальванической связи с другими подземными электродами? В общем случае ответ на этот вопрос безусловно отрицательный, потому что все подземные электроды связаны между собой через конечную проводимость грунта. Вопрос лишь в том, насколько сильна такая связь, в результате которой часть тока молнии от заземлителя молниеотвода может попасть в не предназначенный для этой цели заземлитель прецизионной аппаратуры. Компьютерное моделирование позволяет проанализировать последствия гальванической связи через грунт для любой конструкции заземляющих электродов.

Сначала рассмотрим классическую ситуацию с отдельно стоящим молниеотводом, заземлитель которого выполнен строго по предписанию Инструкции по молниезащите РД 34.21.122-87. Рядом на расстоянии, предписанном тем же нормативом, располагается железобетонный фундамент промышленного здания с размерами 50х50 м. Фактически именно он выполняет роль естественного заземляющего устройства для аппаратуры и электрических цепей здания. По расчётным данным рис. 22 при типичном допустимом расстоянии до фундамента ~ 5 м в него ответвляется около 35% тока молнии. Ток в 35кА при расчётном токе молнии 100 кА трудно посчитать безопасным для уникальной техники. Разумное удаление заземлителя молниеотвода на еще большее расстояние особо погоды не меняет. Даже 20-метровое удаление заземлителя от фундамента может быть реально опасным. Нужно помнить, что опасность увеличивается с ростом габаритных размеров здания. Например, к объекту с фундаментом 100х100 м тот же стандартный заземлитель молниеотвода, удаленный на 5 м, направит до 45% тока молнии, а в контур заземления 200х200 м – почти 60%.

Рисунок 22

Устройство индивидуального заземлителя усложняется в ещё большей степени, когда молниеотвод располагается непосредственно на территории технологического контура заземления. Его центральный фрагмент показан на рис. 23. Здесь заземлитель молниеотвода может быть размещен только в центре одной из ячеек на расстоянии около 5 м от горизонтальных шин. Цифры на каждом отрезке шин между узлами – процентная доля тока, который туда попадает из заземлителя. В совокупности около 60% тока молнии оказывается в контуре заземления, хотя он совершенно не предназначался для этой цели.