Испытание молниезащиты зданий и сооружений - VISTAGRUP.RU

Испытание молниезащиты зданий и сооружений

Проверка устройств молниезащиты зданий

Введение. Опасность ударов молний

Молния ― это природное явление, сопровождаемое электрическим искровым разрядом, свечением канала этого разряда и громким взрывоподобным звуком (грозовыми раскатами). Во время этого явления электрическая энергия преобразуется в тепловую, световую и звуковую.

Молнии происходят во время грозовой активности в атмосфере. Эти разряды бывают как между грозовыми облаками (внутриоблачные), так и между облаками и поверхностью земли (молнии облако-земля). По последним научным данным частота ударов молний на нашей планете составляет примерно 44 ± 5 раз в секунду. При этом 75 % всех молний внутриоблачные, а лишь 25 % ударяют по поверхности земли. Как правило, молния, бьющая в поверхность земли, поражает самое высокое здание или сооружение из всех близлежащих. Также на больших открытых площадях (поле, поляна, поверхность воды) они могут поражать одиноко стоящие строения, деревья или даже людей.

Главными опасными и разрушительными факторами этого явления являются температура, сила растекающегося тока и ударная волна. В канале прохождения молнии происходит нагревание воздуха и твёрдых тел до огромных температур (более 20000-30000 °С), величина силы тока достигает 10000-500000 А. Ударная волна возникает близко к каналу разряда и на небольших расстояниях может разрушать здания, сооружения, деревья, травмировать людей даже без поражения током.

Молниезащита

В процессе разряда молнии происходит мощный электромагнитный импульс. Этот импульс представляет собой возмущение электромагнитного поля с возникновением наведённых напряжений и токов в различных проводниках, элементах электрического и электронного оборудования. В результате его возникновения возможен выход из строя изоляции электрооборудования, трансформаторов, полупроводниковых приборов и электронных элементов. Основным способом защиты от электромагнитного импульса является экранирование. Также широкое распространение получили устройства защиты от импульсных перенапряжений УЗИП.

В энергетике защита от молний и их вторичных проявлений является важнейшей задачей, т.к. энергетическое оборудование: силовые трансформаторы, выключатели, оборудование ОРУ является весьма дорогостоящим и зачастую уникальным. Поломки или даже временный выход из строя оборудования высоковольтных подстанций может поставить под угрозу систему энергоснабжения целых городов, районов, а в случае с перебоями в работе ПС-750 кВ и выше могут быть нарушены перетоки мощности между АЭС, ГЭС и частями энергосистемы России.

Обратимся к ПУЭ:

Молниезащита ― это комплекс технических мероприятий, направленных на минимизацию разрушительных негативных последствий воздействия молнии.

Принцип действия устройств молниезащиты основан на том, что вероятность поражения молнией наземного объекта увеличивается с увеличением его высоты и с увеличением электропроводности грунта под этим объектом. Система молниезащиты состоит из следующих элементов:

  • молниеотвод;
  • токоотвод;
  • заземляющее устройство.

Проектирование молниезащиты

Существует несколько методик расчёта элементов защиты (электрических подстанций, зданий, сооружений) от ударов молнии.

Первая методика ― методика, разработанная профессором А.А. Акопяном, подтверждается большим количеством лабораторных исследований на моделях, проводившихся в 1936-1940 гг. В соответствии с данной методикой, зона защиты стержневых молниеотводов высотой до 60 метров представляет собой «шатёр». Объекты, находящиеся внутри его, защищены от ударов молнии с вероятностью P ≈ 0,999.

Для проектирования систем молниезащиты на сегодняшний день действует два нормативных документа: РД 34.21.122-87 «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» от 30.07.87 г. и CO 153—34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» от 30.06.03 г.

Данные нормативные документы не содержат однозначных указаний об обязательности защиты зданий от поражений молниями. Поэтому уровень надежности защиты зданий и сооружений от поражений молниями определяется проектной организацией. При проектировании системы молниезащиты должны учитываться справочные характеристики интенсивности грозовой деятельности и грозопоражаемости зданий и сооружений в рассматриваемой этой местности.

Проверка систем молниезащиты выполняется с целью определения соответствия их проектной документации, НТД, а также качества монтажных работ.

Такие проверки выполняется со следующей периодичностью:

  • после их монтажа перед сдачей в эксплуатацию;
  • для зданий и сооружений I и II категории защиты ― не реже раза в год;
  • для зданий и сооружений III категории защиты ― не реже раз в 3 года;
  • проверка наличия цепи между заземлёнными установками и элементами заземлённой установки (металлосвязи) при наличии болтовых соединений ― ежегодно.

Все соединения элементов системы молниезащиты рекомендуется выполнять сварными. Сварочные работы относятся к огневым, т.е. к работам с применением открытого огня, искрообразованием и нагреванием поверхностей, предметов до температур, способных вызвать воспламенение материалов и конструкций. На взрывоопасных и взрывопожароопасных объектах при необходимости выполнить соединения молниеотводов с токопроводами, токопроводами с заземлителями, обычно рекомендуется делать это с использованием болтовых соединений.

Электролаборатория, имеющая свидетельство о регистрации в Ростехнадзоре, выполняет визуальный осмотр и измерения сопротивления металлосвязи, заземления с оформлением протоколов установленной формы.

Процесс проведения проверки систем молниезащиты состоит из нескольких этапов:

  • проверка молниезащиты на соответствие проекту и НТД;
  • визуальный осмотр состояния системы молниезащиты, целостности её элементов, отсутствия коррозии, качества болтовых соединений, при этом сварные соединения проверяются постукиванием молотка;
  • проверка металлосвязи; величина измеренного переходного сопротивления молниеотводов с токопроводами, токопроводами с заземлителями должна быть менее 0,05 Ом;
  • измерение сопротивления заземляющего устройства (см. статью Измерение сопротивления заземляющих устройств)

При приближении грозового фронта все работы по осмотру, обследованию и измерениям системы молниезащиты следует немедленно прекратить.

Проверка молниезащиты

Система молниезащиты здания нуждается в периодической проверке. Необходимость таких мероприятий обусловлена, во-первых, важностью данных устройств для безопасности как самих объектов недвижимости, так и находящихся поблизости людей, а во-вторых, нахождением громоотводов под постоянным воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды. Первая проверка системы молниезащиты осуществляется непосредственно после монтажа. В дальнейшем она проводится через определенные, установленные нормативами, промежутки времени.

Периодичность проверок

Периодичность проверки молниезащиты определяется в соответствии с п. 1.14 РД 34.21.122-87 «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений». Согласно документу для всех категорий зданий она проводится не реже 1 раза в год.

В соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» проверка заземляющих контуров проводится:

1 раз в полгода – визуальный осмотр видимых элементов заземляющего устройства;

1 раз в 12 лет – осмотр, сопровождающийся выборочным вскрытием грунта.

Измерение сопротивления заземляющих контуров:

1 раз в 6 лет – на ЛЭП с напряжением до 1000 В;

1 раз в 12 лет – на ЛЭП с напряжением свыше 1000 В.

Система мероприятий проверки молниезащиты

Проверка молниезащиты включает в себя следующие мероприятия:

  • проверка связи между заземлением и молниеприемником
  • измерение переходного сопротивления болтовых соединений системы грозозащиты
  • проверка заземления
  • проверка изоляции
  • визуальный осмотр целостности элементов системы (токоотводов, молниеприемника, мест контакта между ними), отсутствия на них коррозии
  • проверка соответствия реально смонтированной системы грозозащиты проектной документации, обоснованности установки данного типа громоотвода на данном объекте
  • испытание механической прочности и целостности сварных соединений системы грозозащиты (все соединения простукиваются молотком)
  • определение сопротивления заземлителя каждого отдельно стоящего молниеотвода. При последующих проверках величина сопротивления не должна превышать уровень, определенный при приемо-сдаточных испытаниях, больше чем в 5 раз.

Проверка сопротивления системы грозозащиты проводится с помощью прибора MRU-101. При этом методика проверки молниезащиты может быть разной. К наиболее распространенным относятся:

  • Измерение сопротивления в системе молниезащиты по трёхполюсной схеме
  • Измерение сопротивления в системе молниезащиты по четырехполюсной схеме

Четырехполюсная система проверки является более точной и сводит до минимума возможность ошибки.

Проверку заземления лучше всего проводить в условиях максимального сопротивления грунта – при сухой погоде или в условиях наибольшего промерзания. В остальных случаях для получения точных данных используются поправочные коэффициенты.

По итогам осмотра системы оформляется протокол проверки молниезащиты, который свидетельствует об исправности оборудования.

На что обратить внимание при проверке молниезащиты

Испытать в действии систему молниезащиты в момент принятия работ вряд ли удастся, так как вероятность того, что в этот момент разразится гроза, очень мала. Поэтому следует обратить внимание на ход проверки:

  • рабочие должны осмотреть все видимые части системы молниезащиты, проверить узлы и соединения;
  • измерение сопротивления должно проводиться с помощью специального измерительного прибора (MRU-101);
  • работы необходимо проводить либо в сухую погоду, либо при достаточно сильном промерзании грунта во избежание возможных ошибок;
  • по окончании проверки специалисты должны оформить протокол проверки молниезащиты установленного образца.
Читайте также  СНИП аварийное и эвакуационное освещение

Для того чтобы исключить недобросовестные проверки, которые могут повлечь за собой и проблемы с вводом объекта в эксплуатацию, и недостаточную защиту от грозовых разрядов, лучше всего обращаться в надежную, проверенную компанию, специализирующуюся на установке систем молниезащиты.

Стоимость проверки системы молниезащиты в компании МЗК-Электро

Тип здания Стоимость, руб.
Частные дома От 5 000,00
Административные здания От 10 000,00
Промышленные здания От 15 000,00

Обычно проверка системы молниезащиты включает:

  • визуальный осмотр целостности молниеприемников и токоотводов, надежность их соединения и крепления к мачтам;
  • выявление элементов устройств молниезащиты, требующих замены или ремонта вследствие нарушения их механической прочности;
  • определение степени разрушения коррозией отдельных элементов устройств молниезащиты;
  • проверка надежности электрических соединений между токоведущими частями всех элементов устройств молниезащиты;
  • проверка соответствие устройств молниезащиты назначению объектов;
  • измерение значение сопротивления растеканию импульсного тока методом «амперметра-вольтметра» с помощью специализированного измерительного комплекса.

Результаты проверок оформляются актами, заносятся в паспорта и журнал учета состояния устройств молниезащиты. На основании полученных данных составляется план ремонта и устранения дефектов устройств молниезащиты, обнаруженных во время осмотров и проверок.

Виды, частота и этапы проверки молниезащиты зданий

Системы защиты от молнии время от времени следует проверять на работоспособность. Необходимость таких испытаний диктуется обеспечением безопасности как здания, так и находящихся в нем людей. Кроме того, громоотводы находятся под постоянным негативным воздействием факторов окружающей среды, что может приводить к ухудшению их функциональных возможностей.

Проверка молниезащиты — важное мероприятие, которое проводится в плановом порядке или внепланово, если возникли сомнения в работоспособности системы.

Виды и частота проверок

Проверочные мероприятия принято разделять на виды:

  1. Плановая проверка (другое название — сезонная). Проводится согласно заранее определенному графику.
  2. Внеочередная проверка. Осуществляется в случае наступления непредвиденных событий (например, выход системы из строя).
  3. Пусковое и вводное испытание защиты.

Плановые испытания

Порядок проведения планового тестирования регулируется нормами, установленными в инструкции РД-34.22.121-87. Проверки регламентируются положениями ПУЭ (правила устройства электроустановок) и ПТЭЭП (правила технической эксплуатации электроустановок потребителей). Для защитных устройств наружной установки правила указаны в пункте 1.14 РД-34.22.121-87.

В соответствии с указанными нормативами все охраняемые объекты делятся на категории. Исходя из установленной для здания или сооружения категории устанавливается периодичность обследования системы защиты от молнии. К примеру, для зданий первой и второй категории испытания следует проводить каждый год до наступления сезона гроз. Третья категория касается объектов, подвергающихся незначительной опасности. В данном случае проверки следует проводить каждые три года.

Внеочередные испытания

Проверки вне запланированного графика осуществляют в следующих случаях:

  1. Внесение в конструкционные элементы любых изменений, изначально не заложенных в проектную документацию.
  2. По завершению ремонтных работ, реконструкции здания.
  3. В случае возникновения крупных аварий, катастроф или стихийных бедствий.

Пусковые и вводные испытания

Проводятся при сдаче защищаемого здания заказчику. Пусковое тестирование осуществляется сразу после окончания основных работ по строительству или по ранее согласованному графику реконструкции объекта.

Результаты проверки фиксируются документально. На основании заключения начинается эксплуатация системы.

Этапы проведения проверок

Задача плановых, вводных и внеочередных замеров сопротивления и проверок устройств молниезащиты по другим параметрам — оценка соответствия имеющихся параметров регламенту и проектным документам. С этой целью исследуют качество монтажных работ, определяют состояние локальных участков системы, контактов. Цели тестирования, содержание и объем задач зависят от параметров объекта и особенностей конструкции системы защиты.

Испытания осуществляют по определенному алгоритму:

  1. Сравнивают данные, имеющиеся в проектной документации, с реальными показателями.
  2. Проверяют соответствие защитных зон и конструкции требованиям нормативных документов.
  3. Осуществляют осмотр защитных устройств, токоотводов, соединительных контактов с целью проверки их целостности, отсутствия следов ржавления и качества монтажных соединений.
  4. Проверяют сварные швы на целостность и прочность путем применения механических усилий (простукивание молотком).
  5. Замеряют показатели сопротивления соединений, скрепленных болтами.

Измерения коэффициента сопротивления заземления молниеприемников проводится по отдельности для каждого устройства. Итоговый показатель должен отличаться не более чем в пять раз от данных, полученных при вводных испытаниях. Если заземлитель осуществляет смежную задачу (рабочий заземлитель здания и системы защиты от молнии), в замерах сопротивления нет необходимости.

Для получения максимально точных результатов плановые и пусковые проверочные работы проводят во время наименьшего уровня влажности прилегающего к зданию грунта. В регионах, относящихся к зонам вечной мерзлоты, замеры осуществляют в период максимального промерзания земли.

Обратите внимание! При тестировании системы принимается во внимание уровень атмосферного давления. Данный параметр второстепенен, однако вносится в итоговый протокол.

Измерительное оборудование

Для проведения тестирования применяется высокоточное оборудование типа М-416. Устройство используют в совокупности с измерителем данных электробезопасности оборудования и электрических установок (MPI-511). В то же время существующие нормативы допускают использование и других, похожих по возможностям измерительных приборов.

Сопротивление функциональных элементов защитной системы измеряют прибором MRU-101. Устройство способно в автоматическом режиме останавливать проверку при возникновении внештатных ситуаций и показывает на мониторе такие показатели:

  1. Преодоление уровня шума 24В (LIMIT и UN).
  2. Превышения напряжения шума показателя 40B (LIMIT и OFL).
  3. Отсутствие текущего тока (-r- и значок измерительного гнезда).
  4. Слишком высокий уровень сопротивления измерительных щупов — свыше 50 кОм (LIMIT и показатель на щупе).
  5. Превышение измерителями штатного диапазона (OFL).

Показатель напряжения шума устанавливается путем нажатия на кнопку R или в результате избрания функции измерения поворотом переключателя устройства.

Полученные данные не признаются корректными, если оборудование выявило следующие ситуации:

  1. Отклонение уровня сопротивления щупов на 30 % (LIMIT).
  2. Батарея находится в разряженном состоянии (BAT).

В случае отсутствия оснований для блокирования или небольших отклонений вводных данных от нормативов MTU-101 проводит замеры и выдает на дисплей такие данные:

  1. Величина сопротивления на заданном участке.
  2. Сопротивление щупов.
  3. Удельное сопротивление грунта.
  4. Другие показатели (для получения дополнительной информации нужно нажать на кнопку SEL).

Обратите внимание! Диапазон замеров для каждого параметра определяется оборудованием в автоматическом порядке.

Трехполюсная система измерений

Для замеров сопротивления системы защиты от ударов молнии метод считается базовым. Работы проводятся следующим образом:

  1. Заземлитель присоединяют к измерительному гнезду оборудования.
  2. Токовый щуп направляют в грунт. Измерение проводят на расстоянии свыше 40 метров от защитной системы. Щуп специальным проводником присоединяют к гнезду прибора под названием «H».
  3. Потенциальный щуп устанавливают в грунт на расстоянии более 20 метров от исследуемой защитной системы. Далее щуп соединяют с измерительным гнездом, обозначенным буквой S.
  4. Щупы и заземлитель выстраивают в единую линию.

Поворотный переключатель ставят в позицию RE 3p. Далее начинают замеры после нажатия на клавишу START.

После окончания процедуры на мониторе появляется показатель сопротивления заземлителя (RE) и данные, полученные со щупов. Дистанцию между потенциальным щупом и защитной системой сокращают до одного метра. После делают еще один замер. Если результаты разнятся более чем на 3 %, токовый щуп отдаляют на большее расстояние. Измерение осуществляют повторно — вплоть до получения приемлемого соотношения полученных данных.

Измерения по трехполюсной схеме предполагают учет нескольких нюансов. Например, при повышенном сопротивлении щупов данный показатель для заземления устанавливается с определенной погрешностью. То же следует сказать и о замерах сопротивления заземлительного контура, находящегося в свободном контакте с грунтом. Причина имеющихся погрешностей заключается в чрезмерно высоком соотношении сопротивлений щупов и заземлителя.

Чтобы улучшить точность полученных данных, необходимо добиться более качественного контакта щупов с землей. С этой целью щупы переставляют в другое, более влажное место. Альтернатива такому решению — искусственное увлажнение почвы перед выполнением проверки. Кроме того, нужно осмотреть измерительные проводники, чтобы убедиться в целостности изоляционного материала, отсутствии следов ржавчины, проверить контакты с клеммами щупов.

Обратите внимание! Результаты всех дополнительных процедур записываются в итоговый протокол.

Соблюдение всех рекомендованных условий позволяет получить достаточно точные результаты (с учетом общей погрешности измерений). Следует иметь в виду, что корректная оценка влияния сопротивления щупов требует дополнительных вычислений.

Читайте также  Линолеум для детского сада требования

Измерения по четырехполюсной системе

При необходимости особо высокой точности результатов нужно исключить погрешности. В этом деле поможет использование четырехполюсной схемы.

Измерения осуществляют следующим образом:

  1. Приемник соединяют с гнездами оборудования под литерами E и ES.
  2. Оба щупа устанавливают так же, как в трехполюсной методике.
  3. Поворотный переключатель направляют в положение RE 4p.
  4. Нажимают кнопку START.
  5. Фиксируют полученные данные по сопротивлению заземления и щупов (Rs и RH). Данные выводятся на монитор.

Измерительный щуп переставляют на один метр от защитной системы. После этого измерения производятся снова. Полученные результаты интерпретируют в том же ключе, как и в случае применения трехполюсной системы. По окончании исследования данные заносят в итоговый протокол.

Обратите внимание! Вне зависимости от применяемой схемы нормой считается удаленность потенциального щупа на значение, равное 62 % расстояния между исследуемой системой и токовым щупом.

Документирование результатов

Главным документом, свидетельствующим о достоверности полученных данных, выступает протокол испытаний защитной системы. В данном документе отображаются все нужные эксплуатационные характеристики. Отдельными пунктами обозначаются результаты полученных измерений, указываются условия проведения испытаний.

При вводном тестировании оформляются рабочие паспорта. Когда испытания закончены, владельцу объекта или его доверенному лицу передаются документы, указывающие на итоги проверки.

Проверка системы молниезащиты — критически важное мероприятие. От того, насколько качественно проведена работа, зависит жизнь людей и безопасность материальных ценностей. Для проведения проверки рекомендуется обращаться к надежным поставщикам услуг, специализирующимся на подобного рода работах и имеющим хорошую репутацию.

Когда и как проводят проверку устройств молниезащиты?

Гроза как естественное природное явление сопровождается молниями, которые бьют преимущественно в высокие предметы. Большая энергия, которая присуща грозовым разрядам, при неудачных стечениях обстоятельств может привести к:

  • разрушению элементов архитектурного объекта;
  • выходу из строя электронной аппаратуры;
  • возникновению пожара;
  • гибели людей, а также сельскохозяйственных животных.

Единственный способ предотвращения этого — устройство молниезащиты. Назначение молниезащиты состоит в принудительном отводе тока атмосферного разряда прямо на землю по специально создаваемому для этого контуру заземления, что позволяет избежать его прямого воздействия на конструкции здания, животных и людей. Молниезащиту здания выполняют как отдельную инженерную систему. Исправность системы молниезащиты подтверждают регулярными проверками.

Кто проводит проверку?

Выдача заключение на соответствие системы молниезащиты промышленных зданий требованиям норм — технически сложная процедура, которую могут выполнять только специализированные организации.

Необходимые условия выдачи протокола проверки молниезащиты включают следующие положения:

  • наличие у проверяющей организации тестирующей лаборатории, что дополнительно подтверждено свидетельством о регистрации;
  • профильное образование сотрудников лаборатории;
  • применение при тестировании измерительных приборов с действующей поверкой.

Лаборатория — это самостоятельная структурная единица организации с утвержденным штатным расписанием.

Монтажные компании обычно привлекают сертифицирующую лабораторию по субподряду.

Разновидности проверок

Проверки элементов молниезащиты вне зависимости от их исполнения делят на контрольные, внеочередные, разовые.

  1. Главные отличительные признаки контрольных проверок молниезащиты — их выполнение по полному циклу с измерением характеристик и по заранее согласованному плану.
  2. Внеочередные проверки обычно проводят визуальным осмотром после стихийных бедствий, а также особо сильных гроз. Измерения сопротивления при этом не выполняют.
  3. Разовые проверки молниезащиты различной глубины выполняют после:
  • завершения монтажа системы;
  • внесения в систему любых изменений, в т.ч. ремонта;
  • повреждения защищаемого объекта.

Методика выполнения проверки

Система молниезащиты архитектурных сооружений, особенно промышленных объектов, часто имеет высокую сложность. Эта требует разделения процесса контроля ее текущего состояния на ряд этапов, которые выполняют по разнообразным методикам визуального и инструментального тестирования.

Этапы

Обычно в процессе сертификации системы молниезащиты выделяют такие этапы как:

  • получение необходимых исходных данных из имеющейся проектной документации;
  • контроль фактического соответствия системы проектной документации;
  • визуальный осмотр устройств системы. Цель осмотра — контроль целостности сварных соединений (с простукиванием), отсутствия коррозии, состояния контактов;
  • измерение сопротивления заземлителя.

В тех ситуациях, когда для защиты объекта применяют несколько молниеотводов, проверку производят отдельно для каждого из них.

Нормируемые параметры

Проверку молниезащиты объектов промышленного назначения (архитектурные сооружения плюс коммуникации) осуществляют на соответствие требованиям ведомственных инструкций РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003 Министерства энергетики. Положениями ПТЭЭП (гл. 2.8) нормируются принципы защиты электротехнических устройств от воздействия скачков напряжений.

Нормы фиксируют максимальное переходное сопротивление контактов молниезащиты на уровне 0,03 Ом. Максимальное сопротивление заземляющего устройства установлено равным 10 Ом.

При устройстве электроустановок дополнительно контролируют соответствие нормативным требованиям расстояния до объекта, величины углубления, а также конструктивного исполнения элементов заземляющего устройства в местах с различным сопротивлением грунта. Отдельно проверяют минимальное расстояние заземлителя от металлических коммуникаций.

Методы измерений

При инструментальном контроле молниезащиты выполняют такие разновидности измерения сопротивлений как:

  • проверку переходного сопротивления контуров в местах стыка отдельных компонентов;
  • определение сопротивления заземлителей защиты.

Достоверность результатов увеличивают тестированием заземляющих устройств на пике сухого сезона или при максимально глубоком промерзании грунта.

При визуальном контроле молниезащиты, который выполняют днем при ясной погоде, проверяют степень коррозии и иных повреждений поверхности и структуры компонентов системы. Если, например, при осмотре молниеприемников обнаружены те из них, у которых повреждено более четверти площади поверхности, они подлежат обязательной замене.

Документирование (акты, протоколы)

По результатам проверки какого-либо конкретного параметра или их комплекса оформляют протокол. Применительно к системе молниезащиты различают протоколы:

  • визуального осмотра технического состояния системы и/или отдельных ее узлов;
  • измерения переходного сопротивления;
  • измерения сопротивления при испытаниях контура заземляющих устройств.

Протокол может составляться в отношении части системы, а также содержать результаты полного цикла обследований без разбиения на отдельные составляющие. В протоколах измерения, которые оформляют по ГОСТ Р 50571.16-99 (гармонизирован с МЭК 60364-6-61-86):

  • отмечают условия измерений;
  • приводят характеристику объекта;
  • описывают тип тестирующего оборудования;
  • фиксируют выявленные нарушения;
  • отмечают данные лиц, производивших испытания.

Документ должен содержать всю информацию, необходимую для обоснования вывода по результатам испытаний по форме «годен — негоден» применительно к штатной технической эксплуатации.

Протоколы дополняют схемой организации молниезащиты, копиями свидетельств о поверке, актами аттестации сотрудников лаборатории и иными необходимыми документами. Образец формы протокола приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Примерная форма протокола измерения параметров системы молниезащиты

Акт отличается от протокола тем, что всегда составляется коллегиально. Комиссия по сложившейся традиции включает нечетное число (минимум трое) членов. Акт дополнительно утверждает руководитель заказчика или один из его заместителей.

Применительно к молниезащите оформляют акт проверки и акт приемки.

Акты проверки де-факто выполняют по форме протокола.

Акты приемки включают в себя протоколы измерений. Часто такой акт представляет собой обобщающий документ, содержательная часть которого полностью вынесена в приложения.

Необходимое измерительное оборудование и приборы

Качество установки молниеотвода проверяют соответствующей измерительной техникой. Доступны как автоматизированные измерители, так и приборы с ручной настройкой. Ручное оборудование считают устаревшим и постепенно выводят из эксплуатации.

Наибольшее распространение среди автоматизированных устройств проверки молниезащиты получил MRU-101 польского производства. Измеритель MRU-101:

  • выполняет измерения сопротивления заземления;
  • определяет удельное сопротивление геоподосновы;
  • измеряет ток растекания;
  • осуществляет выбор диапазона с необходимыми настройками после нажатия клавиши START;
  • хранит несколько сотен результатов тестирования.

Сильная сторона MRU-101, интерфейс которого показан на рисунке 2, – постоянный контроль уровня шумов и условий измерений с полной остановкой процесса при обнаружении грубых ошибок. Кроме того, при определении прибором возможности получения недостоверных показаний он генерирует предупреждающее сообщение.

Рисунок 2. Органы управления, разъемы для подключения щупов и индикатор измерителя MRU-101

Для проведения испытаний молниезащиты чаще всего используют трехполюсную схему, структура которой показана на рисунке 3 с подключением рабочих входов H, S, E измерителя к трем разным вбитым в землю в районе электродов заземляющего контура измерительным щупам. Расстояние между щупами выбирают равным не менее 20 м.

Рисунок 3. Трех- и четырехполюсные схемы подключения прибора MRU-101 к измерительным щупам

Читайте также  Повторная экспертиза проектной документации после внесения изменений

Реже применяют четырехполюсную схему. Ее отличие от трехполюсной — соединение дополнительным проводом входа ES с тем же электродом, который подключен к входу E (см. рисунок 3).

MRU-101 позволяет измерить также величину тока растекания бесконтактным методом. Для этого к пятому входу так, как показано на рисунке 4, подключают измерительные клещи, которые входят в комплект поставки. Измерения требуют предварительной калибровки клещей, выполняемой в автоматическом режиме.

Рисунок 4. Схема подключения измерительных клещей к прибору MRU-101

Категории помещений и периодичность проверки

Правила эксплуатации электротехнического оборудования ПТЭЭП (гл. 2.8) по уровню защиты от ударов молний делят все архитектурные объекты на три категории.

Категория I включает в себя те объекты промышленного назначения, которые склонны к образованию скоплений пожаро- и взрывоопасных материалов в газообразной, парообразной или пылевидной форме. При том допустимо, что при нештатной ситуации может пострадать не только персонал предприятия, но и расположенные рядом сооружения.

Категория II отличается от предыдущей тем, что действия положений предназначенной для нее методики проверки распространяют на:

  • архитектурные объекты, в которых скопление потенциально опасных сред возникает только при нарушениях технологии или неисправностях технологического оборудования;
  • разнообразные внешние установки, использующие жидкие или газообразные взрывоопасные и/или пожароопасные материалы.

Прочее оборудование, безопасность которого обеспечивает система молниезащиты, отнесено к категории III. Его поражение молнией не так опасно или наносит меньший ущерб.

Периодичность проверки параметров системы молниезащиты с выдачей протоколов испытаний, которая установлена нормативными актами и относится к группе контрольных измерений, зависит от категории. Для категорий I, II это 1 год, для категории III – интервал периодической проверки составляет один раз в три года. Дополнительно замеры сопротивления годовых проверок следует осуществлять перед началом грозового сезона.

Внеочередные и разовые проверки выполняют по мере возникновения такой необходимости.

Раз в шесть лет оценивают степень коррозии заземлителей.

Электроизмерения при проверке молниезащиты

Визуальный осмотр, постукивание сварных соединений и подтягивание болтов динамометрической отверткой — все это, безусловно, необходимо делать при проверке работоспособности системы молниезащиты. Тем не менее, важнейшим этапом проверки является проведение измерений. Может сложиться представление, что проведение измерений позволяет быть уверенным наверняка в работоспособности системы. Но так ли это на самом деле?

Проверка системы молниезащиты описывается в нескольких нормативных документах. В их числе — СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций». Если буквально следовать его положениям, то в первую очередь должны проводиться испытания работы молниезащиты с помощью установки, имитирующей удар молнии. Во время этих испытаний нужно определить пути растекания тока молнии по элементам молниезащиты, измерить значение сопротивления растеканию импульсного тока, значения импульсных перенапряжений в сетях электроснабжения при ударе молнии и значение электромагнитных полей в окрестности расположения устройства молниезащиты.

Но массовая реализация положений СО 153-34.21.122-2003 на реальных объектах при современном уровне развития технологий так и не стала возможной. Впрочем, нормы СО 153-34.21.122-2003 не носят обязательного характера, поэтому на практике испытание с помощью имитатора молнии, как правило, не применяется. Исключением являются испытания новых моделей систем молниезащиты, производимые на специализированных полигонах. При проверке молниезащиты осуществляются два основных вида измерений. Во-первых, измеряется сопротивление заземления. Во-вторых, определяется сопротивление болтовых соединений (при их наличии), через которые протекает ток в случае удара молнии.

Сопротивление заземления

При измерении сопротивления заземления для электроустановок обычно используют ток промышленной частоты. Но при проведении измерений для заземления молниезащиты ситуация принципиально иная. Измерение сопротивления для короткого мощного импульса дает результаты, отличающиеся от измерения на переменном токе. При этом импульсный метод ближе к реальной ситуации, складывающейся при ударе молнии. Многочисленные эксперименты показали, что, чем выше сила тока при импульсном воздействии, тем ниже сопротивление почвы. В свою очередь, мы не можем заранее спрогнозировать, какой именно силы будет удар молнии. Кроме этого, на точность имитации реальных условий при ударе молнии большее влияние, чем величина тока, оказывает длительность фронта импульса.

Можно сделать вывод, что измерения сопротивления заземления импульсным методом допустимо проводить на токе, значительно меньшей величины, чем имеет место быть при реальном ударе молнии. На практике используются импульсы с током до 1 А. Но измерительное устройство обязательно должно давать импульс с длительностью фронта, лежащей в пределах данного параметра для реальных условий. Соответствующие значения длительности фронта импульса приведены в СО 153-34.21.122-2003. В результате проведения измерений по такой методике мы получаем несколько большее значение сопротивления заземления, чем при реальном ударе молнии, из-за меньшего тока. То есть измерение на меньшем токе фактически предъявляет к заземлению более жесткие требования по сравнению с испытанием генератором, полноценно имитирующим удар молнии.

Схема измерений сопротивления четырехпроводным методом

Испытания импульсным методом на токе относительно небольшой величины позволяют создать компактный измерительный прибор, с которым можно выезжать на объекты. Измерения импульсным током осуществляются обычно по четырехпроводной схеме. Данная схема предпочтительна потому, что позволяет избежать существенного влияния параметров проводов, соединяющих прибор с измерительными щупами, на результаты измерений.

Современной тенденцией является оснащение приборов для измерения сопротивления заземления встроенным GPS-модулем. Такие приборы автоматически записывают в память результаты измерений вместе с координатами проверяемого объекта.

Где искать нормы на сопротивление заземления?

Результаты измерений сопротивления заземления сравнивают с неким предельным значением. На основании этого сравнения делают вывод о работоспособности заземления молниезащиты. Но встает вопрос — где найти максимально допустимое значение сопротивления для данного здания?

Еще в 80-е годы, когда создавался руководящий документ РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений», нормирование сопротивления заземления для системы молниезащиты было признано устаревшим подходом, вместо нее ввели типовые конструкции заземлителей, для которых нормировались геометрические размеры элементов. В СО 153-34.21.122-2003 также нет конкретных норм по сопротивлению заземления. Типовые конструкции заземлителей удобны при проектировании, но как проверить работоспособность уже имеющихся заземлителей? Вопрос и по сей день “повис в воздухе”.

Тем не менее, выход есть. Практически любое современное здание имеет электрооборудование. Согласно нормам ПУЭ, заземления молниезащиты и электрооборудования должны быть объединены в единый контур. Известный специалист по молниезащите, д.т.н., проф. Э.М.Базелян рекомендует сравнивать сопротивление этого контура с нормами ПУЭ на сопротивление заземления для электрооборудования. Тем более, что разделить оба типа заземлителей при проведении измерений, как правило, не представляется возможным. Соответствующие данные приведены в ПУЭ-7, гл. 1.7, максимально допустимые значения сопротивления зависят в общем случае от системы электроснабжения и напряжения питания электроустановок. Для большей надежности можно провести измерения сопротивления для одного и того же контура заземления как импульсным методом, так и на переменном токе. Соответствующая функция имеет в современных измерительных приборах для данного применения.

Переходное сопротивление болтовых соединений

Для измерения переходного сопротивления болтовых соединений применяются приборы, именуемые миллиомметрами. При проведении измерений соединение в обоих сторон обхватывается зажимами типа «крокодил». Сопротивление шин, соединяемых болтами, предполагается бесконечно малым по сравнению с сопротивлением в месте их соприкосновения.

РД 34.21.122-87 устанавливает максимальное значение переходного сопротивления на уровне 0,05 Ом.

Выводы

При кажущейся простоте проведения измерений для проверки молниезащиты, в реальности вы столкнетесь с множеством вопросов, если захотите разобраться с этим самостоятельно. Наиболее яркий пример, который мы рассмотрели в статье — проблема нормирования максимального значения сопротивления заземления. Чтобы быть уверенным в работоспособности молниезащиты наверняка, недостаточно только провести измерения. Нужно, чтобы результаты были грамотно интерпретированы опытными специалистами, которые не просто знают нормативную базу, а еще глубоко понимают принципы работы молниезащиты.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: