Как заземлить дымовую трубу
Здания и сооружения- Дымовые и прочие трубы предприятий и котельных, башни и вышки всех назначений высотой 15 м и более;
Местоположение– В местностях со средней продолжительностью гроз 10 ч в год и болееКатегория молниезащиты– III (п. 2.31)
п.2.31.Защита от прямых ударов молнии неметаллических труб, башен, вышек высотой более 15 м должна быть выполнена путем установки на этих сооружениях при их высоте:
до 5Ом — одного стержневого молниеприемника высотой не менее 1 м;от 50 до 150 м — двух стержневых молниеприемников высотой не менее 1 м, соединенных на верхнем торце трубы; более 150 м — не менее трех стержневых молниеприемников высотой 0,2 — 0,5 м или по верхнему торцу трубы должно быть уложено стальное кольцо сечением не менее 160 мм2.В качестве молниеприемника может также использоваться защитный колпак, устанавливаемый на дымовой трубе, или металлические конструкции типа антенн, устанавливаемые на телебашнях.При высоте сооружения до 50 м от молниеприемников должна быть предусмотрена прокладка одного токоотвода; при высоте сооружения более 50 м токоотводы должны быть проложены не реже чем через 25 м по периметру основания сооружения, их минимальное количество два.Сечения (диаметры) токоотводов должны удовлетворять требованиям табл. 3, а в зонах с высокой загазованностью или агрессивными выбросами в атмосферу диаметры токоотводов должны быть не менее 12 мм.В качестве токоотводов могут использоваться ходовые металлические лестницы, в том числе с болтовыми соединениями звеньев, и прочие вертикальные металлические конструкции.На железобетонных трубах в качестве токоотводов следует использовать арматурные стержни, соединенные по высоте трубы сваркой, скруткой или внахлест; при этом прокладка наружных токоотводов не требуется. Соединение молниеприемника с арматурой должно выполняться минимум в двух точках.Все соединения молниеприемников с токоотводами должны быть выполнены сваркой.Для металлических труб, башен, вышек установка молниеприемников и прокладка токоотводов не требуется.В качестве заземлителей защиты от прямых ударов молнии металлических и неметаллических труб, башен, вышек следует использовать их железобетонные фундаменты согласно п. 1.8. При невозможности использования фундаментов на каждый токоотвод должен быть предусмотрен искусственный заземлитель из двух стержней, соединенных горизонтальным электродом (см. табл. 2); при периметре основания сооружения не более 25 м искусственный заземлитель может быть выполнен в виде горизонтального контура, проложенного на глубине не менее 0,5 м и выполненного из электрода круглого сечения (см. табл. 3). При использовании в качестве токоотводов арматурных стержней сооружения их соединения с искусственными заземлителями должны выполняться не реже чем через 25 м ври минимальном количестве присоединений, равном двум.При возведении неметаллических труб, башен, вышек металлоконструкции монтажного оборудования (грузопассажирские и шахтные подъемники, кран-укосина и др.) должны быть присоединены к заземлителям. В этом случае временные мероприятия по молниезащите на период строительства могут не выполняться. 22
Посмотрите ещё данные по дымовой трубе! Иногда, при заказе готовой трубы заводской сборки, она поставляется в комплекте с молниеприёмником и остаётся только присоединить его к заземляюшему контуру.
Молниезащитойназывают комплекс устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий, сооружений и оборудования от возможных разрушений и загораний, возникающих при ударе молнии.
Все здания и сооружения в зависимости от назначения, а также от возможного числа поражений молнией в течение года делят на различные категории. Дымовые трубы относятся к III категории устройств молниезащиты.
Устройство, принимающее на себя удар молнии и отводящее энергию от этого удара в землю, называется молниезащитой {рис.1. 7). Молниезащита состоит из молниеприемников, объединяющего их каната, одного или двух токоотводящих канатов и заземлителя, состоящего из электродов заземления, соединенных между собой объединяющей шиной.
Молниеприемники и молниеотводы устанавливаются на неметаллических дымовых трубах (кирпичных, железобетонных сборных и монолитных, стеклопластиковых и п.
т.) и на металлических трубах с наружной теплоизоляцией. На металлических трубах молниеприемники и токоотводы не устанавливаются, т. к.
сам стальной ствол является молниеприемником и токоотводом. Для обеспечения неразрывной токоведущей цепи в металлических трубах соединяемых на болтах через фланцы без последующей обварки стыков, устанавливают на сварке дополнительные металлические перемычки из полосовой или круглой стали, соединяющие царги ствола между собой. В металлических трубах устанавливается только заземляющий контур молниезащиты, который токоотводами соединяется со стволом трубы.
В дымовых трубах опорой молниеотводящей системы служит само сооружение, функцию защиты сооружения от прямых ударов молнии выполняют отдельно стоящие не изолированные стальные молниеприемники из металлических труб диаметром 40 мм и длиной 3650 мм. Верхние концы молниеприемников заостряют и возвышают над уровнем головки на 1800 мм. Молниеприемники закрепляют к закладным деталям ствола трубы или к ограждению верхней светофорной площадки.
Количество молниеприемников зависит от высоты и верхнего диаметра дымовой трубы. Молниеприемники должны быть соединены между собой объединяющим канатом. От молниеприемников вниз вдоль ходовой лестницы прокладывают не менее двух токоотводящих канатов, которые крепят специальными держателями, заделанными в ствол дымовой трубы, и соединяют с шиной заземления электродов, находящихся в грунте.
Для токоотводящих элементов используют стальной оцинкованный канат или круглую сталь диаметром 10…12 мм.
В нижней части трубы каждый токоотводящий канат заключают в металлическую трубу, чтобы предохранить его от механических повреждений. При наличии сварных соединений в конструкции ходовой лестницы по всей ее высоте, ходовая лестница может быть использована в качестве второго токоотвода. В этом случае вдоль дымовой трубы прокладывают только один токоотводящий канат.
Заземляющий контур состоит из электродов и объединяющей их шины из полосовой стали 6×60 мм. В качестве электродов обычно используют металлические трубы диаметром 50 мм или металлические стержни диаметром 20 мм длиной 3,0 м.
К верхней части электродов приваривают шину заземления, к которой припаивают токоотводящие канаты.
Электроды и шину заземляющего контура располагают рядом с фундаментом и на расстоянии не менее 1,0 м от плиты фундамента. Электроды устанавливают по окружности на расстоянии 5 м друг от друга. В стесненных условиях шаг электродов допускается уменьшать до 2,5 м.
Рис. 1.7. Молниезащита дымовой трубы:
а – кирпичной; б — железобетонной; 1 – молниеприемник; 2 – объединяющий стальной канат; 3 — токоотводящий стальной канат; 4 – защитная труба токоотво-дящего каната; 5 — шина заземления; 6 – электрод заземления; 7 – держатель токоотводящего каната; 8 – держатель молниеприемника и защитной трубы.
Футеровкаприменяется в кирпичных, железобетонных и металлических трубах. Она служит для защиты ствола от температурного и агрессивного воздействий отходящих газов.
Наиболее часто в качестве футеровки используется кладка из штучных материалов — кирпич различных видов и материалов, блоки, керамика и т.п.
Футеровку из штучных керамических изделий и кирпича выполняют звеньями таким образом, чтобы вышележащее звено не препятствовало температурному росту футеровки нижнего звена. Звенья футеровки при толщине ее в 1 кирпич выполняют высотой до 25 м, при толщине в полкирпича — высотой до 12,5 м. Обрыв футеровки посредине звена не допускается.
Опирается футеровка на выступы при уменьшении толщины ствола трубы по высоте или на специально устраиваемые консоли.
При температуре дымовых газов менее 100 °С футеровку из штучной керамики выполняют вплотную к стволу трубы, при более высоких температурах газов между стволом и футеровкой оставляют зазор, величина которого обычно 50 мм.
При температуре дымовых газов выше 300 °С в зазоре устанавливают дополнительную теплоизоляцию, используя штучные либо волокнистые изделия.
Для уменьшения возможности проседания волокнистых изделий при их постепенном уплотнении в футеровочном слое устанавливают противоосадочные пояса. В качестве дополнительной теплоизоляции используют дополнительную кирпичную кладку вприжим к стволу трубы. Воздушный зазор может выполняться также вентилируемым с естественной или принудительной вентиляцией.
Для исключения возможности попадания конденсата в зазор между стволом и футеровкой, зазор между звеньями футеровки перекрывают козырьком из кислотоупорных изделий, носящих название «слезниковые», т. е. устраивают кольцевые слезниковые пояса.
В железобетонных дымовых трубах большой высоты футеровку зачастую выполняют монолитной из полимерцементного или полимерсиликатного бетона, эти работы ведутся параллельно с возведением ствола. Такая футеровка выполняется вплотную к стволу дымовой трубы.
Иногда футеровку наносят методом торкретирования.
Детально конструкция футеровки рассматривается в разделах, посвященным трубам конкретного типа.
Дымовые трубы, как самые высокие элементы крыши, при прямом попадании молнии с высокой вероятностью примут удар на себя.Учитывая то, что современные котельные агрегаты для частных домов имеют электронные блоки управления с микропроцессорными схемами, которые неизбежно пострадают при заносе в газоотводную трубу электропотенциала от разряда, необходимость защиты труб от молний понятна.
Опасность от самого разряда молнии и возникающего электромагнитного поля, пусть кратковременного – на микросекунды, но при этом высокой напряженности, еще не все. Даже если разряд будет отведен организованной молниезащитной системой, без внутренней защиты электромагнитный импульс, наведенные токи и влияние избыточных напряжений от растекания тока вероятнее всего, будут иметь для электроники фатальные последствия.
Внутренняя молниезащита необходима всем электрическим и электронным системам дома, и решается эта защита в комплексе – установкой систем уравнивания потенциалов, дополнительной установкой УЗИП и ограничителей перенапряжений ОПН для микропроцессорной электроники.
Но в комплекс мер входит и внешняя молниезащита, которая устанавливается для обеспечения пожарной безопасности дома, предотвращения термических и динамических разрушений, а главное – для безопасности жильцов. Молниезащита может быть активной (дорогостоящее и сложное решение) и пассивной. Пассивную защиту может смонтировать и сам владелец дома, воспользовавшись при недостатке знаний и технических навыков помощью специалистов по молниезащите и заземлению.
Даже в наше время не все частные дома имеют систему молниезащиты. Строительные нормы и правила не требуют обязательного оснащения индивидуальных домов защитой от молнии, и этот факт не может не удивлять.Любое жилище человека так же нуждается в защите от этого грозного природного явления, как и любая котельная или многоквартирное, или общественное здание.
Тем более, что в сегодняшнем частном доме количество токопроводящих элементов и коммуникаций только растет, но не уменьшается.Кровля – сталь или металлочерепица, трубопроводы и проводка, водосточные системы и кабельный обогрев на крышах, чердаках и фасадах домов – кратчайшие пути для атмосферных зарядов.Частным домам так же, как и любым другим сооружениям, необходима система перехвата молниевого разряда и его безопасный отвод в землю, минуя все конструкции дома. Владельцы домов это прекрасно понимают, и молниеотводы на крышах коттеджей давно уже не редкость.Молниезащита, как правило, монтируется по проекту и расчету для конкретного здания, комплектно, из оборудования заводского изготовления. Но основные элементы молниезащитных систем частных домов – это полосовая сталь, или уголок для электродов заземления и омедненный или оцинкованный провод для токоотводов.Молния, как известно, по своей природе «выбирает» высокие элементы крыш.
Защита необходима на уровне дымовых и вентиляционных труб, антенн, намного реже самыми высокими являются фронтоны и острые архитектурные элементы зданий.Кирпичные дымовые трубы (или керамические – нетоковедущие) защищают установкой стержневых молниеприемников, реже – тросовой системой.Металлические, или имеющие металлические оголовки или дефлекторы, дымовые трубы защищают, соединяя оголовок, который и будет выполнять роль молниеприемника для трубы, и общий молниеприемник крыши – трос, сетку или стержень, установленные на коньке.Но соединение металлической трубы дымохода котла современной модели, имеющего электронный блок управления с микропроцессорной схемой, таким упрощенным образом выполнять нельзя. Необходима еще и изоляция молниеприемника от трубы, и дистанционное его размещение. Опасность занесения через дымоход электроимпульса в электронику котла реальна, так же, как и выход из строя дорогой автоматики агрегата.
Поэтому решают молниезащиту газоотводных труб для котлов, работающих с электронными системами контроля и управления – по другой схеме. Отдельно стоящие вертикальные молниеотводы дистанцированы от труб посредством специальных элементов крепления, выполненных из влагоустойчивых, прочных электроизоляционных материалов.Минимум расстояния от молниеприемника до наружной грани трубы 450 мм, для гарантии невозможности искрового разряда от стержня молниеприемника – к стали трубы. Заземление металлических труб выполняется не напрямую в наружном ограждающем контуре, а через СУП (система уравнивания потенциалов).Все крышевые антенны и вентиляционные трубы, подсоединенные к электронным блокам управления, защищаются по аналогичным схемам.Наружные элементы из вентиляционных труб, дымовых труб и антенн, установленные не на крышах, а на фасадах домов, тоже оборудуются молниезащитой.Металлические крыши защищают от прямого удара молний системой из горизонтальных и вертикальных молниеприемников.
Металлические кровельные покрытия индивидуальных домов, как правило, не могут служить частью молниезащитной системой, поскольку не дотягивают до параметров, при которых такая схема разрешена.Толщины листового металла кровли недостаточны, чтобы выдержать удар молнии без прожога, а нижележащие конструкции – обрешетки и стропильная система деревянные и легко загораются. Поэтому металлическую кровлю защищают так же, как и тонкостенную сталь дымоходных и вентиляционных труб. Металлоконструкции из стали малой толщины не выдержат прямого разряда, а прожог и расплавление может вызвать воспламенение и разрушение конструкций дома.Термическая устойчивость молниеприемников и токоотводов обеспечивается минимумом толщины стали 4 мм, и диаметра стержневых молниеотводов – 6 мм.
Также рассчитываются элементы молниезащиты и на прочность – ветровые и снеговые нагрузки, с запасом прочности на форс-мажор в виде обледенения и падение снежного пласта. Поэтому диаметр круглой стали для вертикального молниеприемника еще увеличивается, в зависимости от его высоты (при длине молниеотвода до трех метров минимальный диаметр 16 мм).К токоведущим элементам молниезащитной системы подсоединяют все металлоконструкции крыши – водосточную систему из труб и желобов, металлокаркасы встроенных окон мансард и люкарны.Токоотводы опускают на землю и соединяют с заземляющим контуром и заглубленной в грунт системой электродов, которые и обеспечивают безопасное растекание тока в землю. Для электродов применяют круглую сталь минимальным диаметром 12 мм, или уголковую сталь с полкой от 4 мм толщины.Глубина забивки электродов – расчетная, по значениям электросопротивления конкретных грунтов основания, обычно эта глубина находится в пределах от 2,5 до 3 метров.
Все подземные элементы молниезащиты должны быть стойкими к коррозии. Оцинкованная сталь для проводников, зажимов и крепежа более долговечна.Молниезащита крыши выполняется в комплексе с защитным заземлением электропроводок. Нормативы допускают совмещение и соединение заземляющих элементов крыш с заземлением электрических проводок в уровне земли и на глубине, в грунте.
Содержание
- 1 Выбор высоты молниеотводов
- 2 Выбор высоты молниеотводов
- 3 При фасадном расположении дымовых труб, эти трубы должны попасть полностью в защитную зону вертикальных молниеприемников, образующих защитный конус под углом а2. При условии, что частный дом имеет не более трех этажей, высота молниеприемника рассчитывается из условия, что угол а2 должен не превышать значения 55 градусов.
- 4 Высокие молниеприемники будут притягивать молнии, поэтому высоту следует ограничить. Если по данной методике расчета эта высота слишком велика, то следует принять другую схему – не с одним, а с несколькими молниеприемниками меньшей высоты для всех высоких объектов – антенн, вентиляционных и дымоходных труб – отдельно.
Выбор высоты молниеотводов
Вертикальные молниеприемники обеспечивают защитную конусную зону, при этом вершина защитного конуса находится в высшей точке. Высота молниеприемника должна быть такой, чтобы объект защиты был полностью в конусе защиты, причем угола а1 должен быть меньше или равным 70 градусам.
При фасадном расположении дымовых труб, эти трубы должны попасть полностью в защитную зону вертикальных молниеприемников, образующих защитный конус под углом а2. При условии, что частный дом имеет не более трех этажей, высота молниеприемника рассчитывается из условия, что угол а2 должен не превышать значения 55 градусов.
Высокие молниеприемники будут притягивать молнии, поэтому высоту следует ограничить.
Если по данной методике расчета эта высота слишком велика, то следует принять другую схему – не с одним, а с несколькими молниеприемниками меньшей высоты для всех высоких объектов – антенн, вентиляционных и дымоходных труб – отдельно. опубликовано econet.ru Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление – мы вместе изменяем мир! © econetДымовые трубы, как самые высокие элементы крыши, при прямом попадании молнии с высокой вероятностью примут удар на себя.Учитывая то, что современные котельные агрегаты для частных домов имеют электронные блоки управления с микропроцессорными схемами, которые неизбежно пострадают при заносе в газоотводную трубу электропотенциала от разряда, необходимость защиты труб от молний понятна. Опасность от самого разряда молнии и возникающего электромагнитного поля, пусть кратковременного – на микросекунды, но при этом высокой напряженности, еще не все.
Даже если разряд будет отведен организованной молниезащитной системой, без внутренней защиты электромагнитный импульс, наведенные токи и влияние избыточных напряжений от растекания тока вероятнее всего, будут иметь для электроники фатальные последствия.Внутренняя молниезащита необходима всем электрическим и электронным системам дома, и решается эта защита в комплексе – установкой систем уравнивания потенциалов, дополнительной установкой УЗИП и ограничителей перенапряжений ОПН для микропроцессорной электроники.Но в комплекс мер входит и внешняя молниезащита, которая устанавливается для обеспечения пожарной безопасности дома, предотвращения термических и динамических разрушений, а главное – для безопасности жильцов. Молниезащита может быть активной (дорогостоящее и сложное решение) и пассивной. Пассивную защиту может смонтировать и сам владелец дома, воспользовавшись при недостатке знаний и технических навыков помощью специалистов по молниезащите и заземлению.
Даже в наше время не все частные дома имеют систему молниезащиты.
Строительные нормы и правила не требуют обязательного оснащения индивидуальных домов защитой от молнии, и этот факт не может не удивлять. Любое жилище человека так же нуждается в защите от этого грозного природного явления, как и любая котельная или многоквартирное, или общественное здание.Тем более, что в сегодняшнем частном доме количество токопроводящих элементов и коммуникаций только растет, но не уменьшается. Кровля – сталь или металлочерепица, трубопроводы и проводка, водосточные системы и кабельный обогрев на крышах, чердаках и фасадах домов – кратчайшие пути для атмосферных зарядов.
Частным домам так же, как и любым другим сооружениям, необходима система перехвата молниевого разряда и его безопасный отвод в землю, минуя все конструкции дома.Владельцы домов это прекрасно понимают, и молниеотводы на крышах коттеджей давно уже не редкость. Молниезащита, как правило, монтируется по проекту и расчету для конкретного здания, комплектно, из оборудования заводского изготовления. Но основные элементы молниезащитных систем частных домов – это полосовая сталь, или уголок для электродов заземления и омедненный или оцинкованный провод для токоотводов.Молния, как известно, по своей природе «выбирает» высокие элементы крыш.
Защита необходима на уровне дымовых и вентиляционных труб, антенн, намного реже самыми высокими являются фронтоны и острые архитектурные элементы зданий.Кирпичные дымовые трубы (или керамические – нетоковедущие) защищают установкой стержневых молниеприемников, реже – тросовой системой.Металлические, или имеющие металлические оголовки или дефлекторы, дымовые трубы защищают, соединяя оголовок, который и будет выполнять роль молниеприемника для трубы, и общий молниеприемник крыши – трос, сетку или стержень, установленные на коньке.Но соединение металлической трубы дымохода котла современной модели, имеющего электронный блок управления с микропроцессорной схемой, таким упрощенным образом выполнять нельзя. Необходима еще и изоляция молниеприемника от трубы, и дистанционное его размещение. Опасность занесения через дымоход электроимпульса в электронику котла реальна, так же, как и выход из строя дорогой автоматики агрегата.
Поэтому решают молниезащиту газоотводных труб для котлов, работающих с электронными системами контроля и управления – по другой схеме.Отдельно стоящие вертикальные молниеотводы дистанцированы от труб посредством специальных элементов крепления, выполненных из влагоустойчивых, прочных электроизоляционных материалов. Минимум расстояния от молниеприемника до наружной грани трубы 450 мм, для гарантии невозможности искрового разряда от стержня молниеприемника – к стали трубы. Заземление металлических труб выполняется не напрямую в наружном ограждающем контуре, а через СУП (система уравнивания потенциалов).Все крышевые антенны и вентиляционные трубы, подсоединенные к электронным блокам управления, защищаются по аналогичным схемам.Наружные элементы из вентиляционных труб, дымовых труб и антенн, установленные не на крышах, а на фасадах домов, тоже оборудуются молниезащитой.Металлические крыши защищают от прямого удара молний системой из горизонтальных и вертикальных молниеприемников.
Металлические кровельные покрытия индивидуальных домов, как правило, не могут служить частью молниезащитной системой, поскольку не дотягивают до параметров, при которых такая схема разрешена.Толщины листового металла кровли недостаточны, чтобы выдержать удар молнии без прожога, а нижележащие конструкции – обрешетки и стропильная система деревянные и легко загораются. Поэтому металлическую кровлю защищают так же, как и тонкостенную сталь дымоходных и вентиляционных труб. Металлоконструкции из стали малой толщины не выдержат прямого разряда, а прожог и расплавление может вызвать воспламенение и разрушение конструкций дома.Термическая устойчивость молниеприемников и токоотводов обеспечивается минимумом толщины стали 4 мм, и диаметра стержневых молниеотводов – 6 мм.
Также рассчитываются элементы молниезащиты и на прочность – ветровые и снеговые нагрузки, с запасом прочности на форс-мажор в виде обледенения и падение снежного пласта. Поэтому диаметр круглой стали для вертикального молниеприемника еще увеличивается, в зависимости от его высоты (при длине молниеотвода до трех метров минимальный диаметр 16 мм).К токоведущим элементам молниезащитной системы подсоединяют все металлоконструкции крыши – водосточную систему из труб и желобов, металлокаркасы встроенных окон мансард и люкарны.Токоотводы опускают на землю и соединяют с заземляющим контуром и заглубленной в грунт системой электродов, которые и обеспечивают безопасное растекание тока в землю. Для электродов применяют круглую сталь минимальным диаметром 12 мм, или уголковую сталь с полкой от 4 мм толщины.Глубина забивки электродов – расчетная, по значениям электросопротивления конкретных грунтов основания, обычно эта глубина находится в пределах от 2,5 до 3 метров.
Все подземные элементы молниезащиты должны быть стойкими к коррозии. Оцинкованная сталь для проводников, зажимов и крепежа более долговечна.Молниезащита крыши выполняется в комплексе с защитным заземлением электропроводок. Нормативы допускают совмещение и соединение заземляющих элементов крыш с заземлением электрических проводок в уровне земли и на глубине, в грунте.
Выбор высоты молниеотводов
Вертикальные молниеприемники обеспечивают защитную конусную зону, при этом вершина защитного конуса находится в высшей точке. Высота молниеприемника должна быть такой, чтобы объект защиты был полностью в конусе защиты, причем угола а1 должен быть меньше или равным 70 градусам.
При фасадном расположении дымовых труб, эти трубы должны попасть полностью в защитную зону вертикальных молниеприемников, образующих защитный конус под углом а2. При условии, что частный дом имеет не более трех этажей, высота молниеприемника рассчитывается из условия, что угол а2 должен не превышать значения 55 градусов.
Высокие молниеприемники будут притягивать молнии, поэтому высоту следует ограничить. Если по данной методике расчета эта высота слишком велика, то следует принять другую схему – не с одним, а с несколькими молниеприемниками меньшей высоты для всех высоких объектов – антенн, вентиляционных и дымоходных труб – отдельно.
Источники:
- www.proektant.org
- www.truba-energo.ru
- econet.ru
- stroyfora.ru
