Из цикла статей "Заземление в молниезащите - ответы на частые вопросы при проектировании".
Содержание этого раздела вряд ли привлечёт специалиста, но может быть полезно инженеру-электрику, который стремится разобраться в методике проектных оценок заземляющих устройств. На первом этапе своей разработки целесообразно иметь в виду следующие соображения.
- Сопротивление заземления молниеотвода в практически значимом диапазоне значений не влияет на эффективность притяжения молний и надёжность защиты от прямого удара в объект.
- Для достоверной оценки сопротивления заземления следует располагать информацией об удельном сопротивлении грунта на глубине, определяемой максимальным габаритным размером заземляющего устройства.
- Химическая обработка или замена грунта на ограниченной глубине с целью снижения его удельного сопротивления эффективно сказывается на сопротивлении заземления заземлителей, габариты которых сопоставимы с глубиной обработки; увеличение габаритных размеров заземляющих устройств существенно снижает значимость обработки.
- Последствия климатологических изменений поверхностного слоя грунта аналогичны по своим последствиям отмеченному в п. 3.
- При измерении сопротивления заземления крупногабаритных заземлителей на ограниченном свободном пространстве целесообразно располагать вспомогательные токовый и потенциальный электроды на одной прямой, причем, допустимое расстояние от токового электрода до контролируемого заземлителя можно сокращать вплоть до максимального габаритного размера последнего, если потенциальный электрод помещать точно между ними. При этом погрешность измерения не превысит 10-15%.
- Использование вертикальных стержневых электродов для снижения сопротивления заземления заземляющих контуров большой площади в виде сетки из горизонтальных шин нецелесообразно и приводит к неоправданным затратам металла.
- Проводимость грунта ведёт к образованию электрических связей между различными заземляющими устройствами и подземными коммуникациями. При расстояниях, нормированных в РД 34.21.122-87 и в ПУЭ, за счёт этих связей в "изолированный" заземлитель может вводиться десятки процентов тока молнии.
- Для устройства индивидуального заземлителя, защищенного от электрических связей с соседними, целесообразно использовать вертикальные электроды, изолированные от окружающего грунта на глубине 10 м и более. Изоляция электрода должна рассчитываться на полное напряжение, обусловленное растеканием тока молнии.
- Типовые заземляющие устройства, рекомендованные в РД 34.21.122-87, не обеспечивают защиту людей и животных от опасных воздействий напряжений прикосновения и шага. В равной степени это относится к железобетонным фундаментам типовых жилых и офисных зданий, которые рекомендовано использовать в качестве естественных заземлителей. Безопасность людей при растекании тока молнии требует устройства специальных заглубленных заземлителей (см. п. 8) и (или) изолирующих покрытий на поверхности земли.
- В режиме растекания импульсных токов молнии характеристики заземляющих устройств большой протяженности могут существенно отличаться от тех, что получены в стационарных условиях. В результате сопротивление заземления, напряжения шага и прикосновения способны вырасти на порядок величины и более. Особую опасность представляет неравномерность распределения потенциалов по площади контура заземления, которое может стать источником недопустимых электромагнитных наводок в подземных коммуникациях объекта.
Э. М. Базелян, д.т.н., профессор
Энергетический институт имени Г.М. Кржижановского, г. Москва
Полезные материалы:
- Серия статей о молниезащите для новичков
- Серия вебинаров о заземлении и молниезащите с профессором Э.М. Базеляном
- Элементы внешней молниезащиты
- Консультации по выбору, проектированию и монтажу систем заземления и молниезащиты
Смотрите также:
УЗИП и его плавкая вставка
Молниезащита объектов в районах вечной мерзлоты
Молниезащита и заземление для базовых станций стандарта 5G
Анализ нормативного документа ФЕДЕРАЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ "ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТАХ"