Молниезащита

Электроустановки

Несоответствие электроустановок требованиям взрыво- и пожароопасности, их неисправность, перегрузка приводят к возгораниям, пожарам и взрывам.

В последние годы число пожаров, вызванных неисправностью или нарушениями правил эксплуатации электрооборудования, превышает 25% от их общего числа. При этом от короткого замыкания возникает 43,3% пожаров, от электронагревательных приборов - 33,3%, от перегрузок - 12,3% от местных переходных сопротивлений - 4,6% и т.д.

Согласно "Правилам устройства электроустановок" (ПЭУ) производственные помещения в зависимости от пожаро- и взрывоопасности производства подразделяют на пожароопасные (П) и взрывоопасные (В).

Пожароопасные помещения и установки в зависимости от пожарной опасности применяемых или хранимых в них веществ и материалов делятся на четыре класса: П-I, П-II, П-IIа, и П-III. Взрывоопасные помещения и установки в зависимости от применяемых веществ и условий, при которых могут образоваться взрывоопасные смеси горючих газов, паров или пылей с воздухом, делятся на шесть классов: В-I, В-Iа, В-Iб, В-Iг, В-II и В-IIа.

В зависимости от класса пожаро- и взрывоопасности помещения или установки выбирается и соответствующее электрооборудование (электродвигатели, аппаратура управления, приборы, светильники, электропроводка и т.п.). Они могут быть закрытого, защищенного, пылеводонепроницаемого, взрывозащищенного, взрывобезопасного и других типов.

Все электросети и электроустановки должны быть защищены устройствами защиты от токов коротких замыканий и других аварийных режимов, могущих привести к пожарам и загораниям. Плавкие вставки предохранителей должны быть калиброваны. Соединения и ответвления жил проводов и кабелей во избежание увеличения переходных сопротивлений необходимо выполнять при помощи опрессовки, пайки, сварки или специальных зажимов.

Молниезащита - это комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, загораний и разрушений, возникающих при воздействии молнии.

Длина канала молнии может достигать нескольких километров, сила тока - 200000 А, напряжение 150000000 В, а температура 6000 - 10 000°С. Время существования молнии 0,1 - 1 с.

Разрушения и пожары могут возникать как от прямого удара молнии, так и от вторичных ее проявлений, связанных с действием электростатической и электромагнитной индукции. Наиболее часто подвергаются воздействию молнии высокие объекты (дымовые трубы, мачты, высокие здания, деревья).

Необходимость молниезащиты и ее устройство устанавливается согласно "Инструкции по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений" (СН 305-77).

Ожидаемое количество поражений молнией в год зданий и сооружений без молниезащиты определяется из выражения

 

где S и L - соответственно ширина и длина здания, м;

h - наибольшая высота здания, м;

n - среднегодовое число ударов молнии на 1 км² земной поверхности в месте расположения здания (принимается по СН 305-77).

Производственные здания и сооружения в зависимости от пожароопасности технологического процесса и степени огнестойкости по уровню молниезащиты разделены на категории I, II и III с зонами защиты типа А (степень надежности 99,5 %) и типа Б (95% и выше). Полиграфические предприятия относятся в основном к III категории молниезащиты с зоной защиты типа Б.

Для защиты от прямых ударов молнии здания и сооружения оборудуют молниеотводами - устройствами, принимающими на себя удар молнии и отводящими ее ток в землю. Они состоят из опоры, молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Наибольшее распространение получили стержневой, тросовый и сеточный молниеотводы.

Все части молниеотвода представляют единую электрическую цепь. Молниеприемник - это заостренный стальной стержень поперечным сечением не менее 100 мм² и длиной 2 м. Его укрепляют в верхней части мачты и соединяют с заземлителем токоотводом (его сечение должно быть не менее 25 мм²). Токоотводом может служить специально проложенная стальная проволока или металлические направляющие, пожарные лестницы и трубы. Заземлители выполняются точно так же как и для защитного заземления. Величина сопротивления растеканию тока заземлителей принимается не больше 10 Ом для I и II категорий молниезащиты и 20 Ом для III категории на каждый токоотвод. При одиночном стержневом молниеотводе, например, высотой h< 150 м, зона защиты имеет вид круглого конуса с вершиной на высоте h_о=(0,8-0,9)h. На уровне земли зона образует круг радиуса r_о=(1-1,5)h.

Сетчатые молниеприемники накладываются на неметаллическую кровлю в виде молниеприемной сетки, выполненной из стальной проволоки диаметром 6-8 мм. Узлы сетки свариваются. Площадь ячеек сетки принимается не более 36 м² (например, 6х6 м или 3х12 м). Токоотводы, соединяющие молниеприемную сетку (или металлическую кровлю) с заземлителями, прокладываются по углам здания и не более чем через каждые 25 м по его периметру.

Для защиты от вторичных явлений молний, связанных с электромагнитной индукцией, трубопроводы, оболочки кабелей и др. необходимо соединять металлическими перемычками так, чтобы не было разрывов, между которыми при грозе могла бы возникнуть искра.