Матеріали й перерізи блискавкозахисту: сталь, мідь, алюміній

З чого роблять елементи блискавкозахисту

Табл. 5 стандарту перелічує мідь, гарячеоцинковану сталь, сталь із мідним покриттям, нержавку, алюміній і свинець. Для кожного матеріалу вказано, у якому вигляді його можна застосовувати на повітрі, в землі та в бетоні. Інші матеріали допустимі, якщо їхні механічні, електричні й корозійні властивості рівноцінні (п. 5.5.1).

Ми виготовляємо стійки й щогли зі сталі та вкриваємо їх гарячим цинкуванням, тож надалі найбільше говоримо про гарячеоцинковану сталь. Мідь і алюміній наведено для порівняння: їхні обмеження впливають на вибір кріплень, хомутів і заземлення.

Мінімальні перерізи для приймачів, струмовідводів і заземлювачів не залежать від класу системи блискавкозахисту (табл. 6 і 7, п. 5.6.2): що для класу I, що для класу IV, цифри однакові. Клас впливає на зону захисту й відстані між струмовідводами, а не на переріз. Деталі й компоненти мають відповідати серії EN 62561 і бути за нею випробувані; в Україні це ДСТУ EN 62561-1:2019 (з’єднувальні компоненти) та ДСТУ EN IEC 62561-2:2019 (провідники й заземлювальні електроди).

Мінімальні перерізи приймачів і струмовідводів

Табл. 6 (п. 5.6.2) задає найменшу площу перерізу для провідників-перехоплювачів, стрижнів-перехоплювачів і доземних провідників. Значення в мм²; у таблиці нижче наведено три форми: стрічка, круглий суцільний і багатожильний.

ДСТУ EN 62305-3:2021, табл. 6, скорочено; у стандарті є ще обміднений алюмінієвий сплав і поміднена сталь. Площа в мм².

Стрижні, листи й поправки до таблиці

Для стрижня-перехоплювача чи заземлювального стрижня з круглого суцільного металу табл. 6 (прим. c) вимагає 176 мм²: це мідь, алюмінієвий сплав, гарячеоцинкована сталь і нержавка. Де вітрове чи інше механічне навантаження не критичне, стрижень-перехоплювач можна взяти діаметром 9,5 мм завдовжки 1 м. Для стрижня на вітрі це послаблення не застосовують: відповідний вибір робить проєктувальник.

У мідного провідника переріз 50 мм² у деяких застосуваннях можна зменшити до 25 мм², якщо механічна міцність не потрібна; тоді зменшують відстань між кріпленнями (прим. b). Для нержавійної сталі, коли важливі нагрів і механічна міцність, значення треба збільшити до 75 мм² (прим. d).

Якщо перехоплювачем слугує лист або труба, діє табл. 3: сталі потрібно 4 мм, міді 5 мм, алюмінію 7 мм, щоб лист не пробило. Лише для листа, де пробиття, місцеве перегрівання чи займання не важливі, вистачить 0,5 мм (сталь, мідь) або 0,65 мм (алюміній). Як цю таблицю читають для сталевої щогли, розібрано в статті Сталева щогла як блискавкоприймач і струмовідвід.

Сполучні провідники, що з’єднують різні шини чи шину із заземленням, мають бути не тоншими за 16 мм² для міді, 25 мм² для алюмінію й 50 мм² для сталі (табл. 8). Провідники від внутрішнього металевого обладнання до шини менші: 6, 10 і 16 мм² відповідно (табл. 9).

Заземлювачі: матеріали й розміри

Табл. 7 (п. 5.6.2) дає мінімальні розміри електродів у землі. Вибірка для чотирьох матеріалів:

ДСТУ EN 62305-3:2021, табл. 7, скорочено; пластини, профілі та решітчасті електроди тут не наведено. Непокриту сталь занурюють у бетон щонайменше на 50 мм (прим. b).

Корозія й несумісні пари

Алюміній за табл. 5 непридатний для заземлювачів у землі й у бетоні. У повітрі алюміній добре тримається в атмосфері з малою концентрацією сірки та хлоридів; корозію посилюють розчини лугів.

Гаряче-оцинковану сталь у землі стандарт пропонує брати лише суцільною, не багатожильною: багатожильні провідники швидше корозії піддаються і найбільш вразливі там, де виходять із землі чи бетону (табл. 5, прим. b). У глинистому чи вологому ґрунті цинк може кородувати, а оцинкована сталь, що йде з бетону в ґрунт, під загрозою через сусідство з бетоном (табл. 5, прим. c, d).

Гальванічна пара: за табл. 5 гальванічний зв’язок із міддю може зруйнувати і гарячеоцинковану сталь, і алюміній. Свинець так само чутливий до міді та нержавійної сталі. Тому там, де мідь потрапляє поруч із цинком, ставлять ізолювальну прокладку, якщо електричний контакт у цьому місці не потрібен. З’єднувачів мідь-алюміній уникають; коли без них не обійтись, їх зварюють або ставлять між металами проміжний шар із мідно-алюмінієвого листа (додаток E).

Загальні заходи з додатка E: не ставити невідповідні метали в агресивне середовище, брати переріз із запасом, у неприварених з’єднаннях закривати доступ вологи, захищати чутливі метали оболонкою чи покриттям. Незахищені сталеві провідники цинкують гарячим способом. Про товщину цинку див. Товщина цинкового покриття за ДСТУ EN ISO 1461:2024.

Що записати у специфікацію

Проєкт чи замовлення варто виписати так, щоб на об’єкті не виникло питань:

• матеріал і форма кожного елемента: стрічка, круглий суцільний, багатожильний, труба;
• мінімальний переріз за табл. 6 чи 7 і чи є запас на корозію;
• середовище: повітря, ґрунт, бетон (від цього залежить, який матеріал узагалі допустимий);
• покриття сталі: гаряче цинкування, і чи є поруч мідь або алюміній;
• відповідність компонентів серії EN 62561 (затискачі, з’єднувачі, перевіркові злучники).

Усе це вирішує проєктувальник; робіт на висоті й електричних з’єднань стаття не описує, їх виконують фахівці. Загальну картину норм дає стаття Норми блискавкозахисту; як обрати саму щоглу — Блискавкозахист щогл і веж; заземлення — Заземлення опор.

Що надіслати для підбору громовідводу

Напишіть, який це об’єкт, яку висоту й зону захисту дає проєкт, з якого матеріалу вимагає блискавкоприймач і струмовідвід. Якщо є специфікація, додайте її. Чого не знаєте, залиште порожнім: уточнимо.

Ми запропонуємо стійку чи щоглу з блискавкоприймачем із каталогу Громовідводи 6–40 м або з розділу Громовідводи, блискавкоприймачі. Монтаж виконує ліцензована будівельна компанія-партнер. Ця стаття не замінює проєкт блискавкозахисту.