Токоотводы молниезащиты: сколько, на каком расстоянии и где прокладывать

Сколько токоотводов нужно и на каком расстоянии

Для здания с неизолированной внешней системой молниезащиты (LPS) токоотводов должно быть не менее двух. Их распределяют по периметру с учётом архитектурных и практических ограничений и по возможности с одинаковым шагом (ДСТУ EN 62305-3:2021, п. 5.3.3). Для неизолированной LPS одного токоотвода мало.

Сколько именно, показывает типовое расстояние между соседними токоотводами. Оно зависит от класса LPS, который определяют оценкой риска по ДСТУ EN 62305-2.

ДСТУ EN 62305-3:2021, п. 5.3.3, табл. 4. Это типовые рекомендуемые значения; точное количество задаёт проект.

Как их размещают на здании

Токоотвод желательно ставить на каждом углу здания, где это возможно (п. 5.3.3). Справочное приложение E (п. E.5.3.3) делает исключение для открытого угла: токоотвод там можно не ставить, если от угла до обоих соседних токоотводов не больше половины расстояния из табл. 4 или до одного соседнего не больше четверти. Внутренние углы в расчёт не берут.

Шаг между токоотводами может отклоняться на ±20 %, пока среднее расстояние соответствует табл. 4 (п. E.5.3.1). Если фасад недоступен для прокладки, ставят компенсационные токоотводы на других фасадах, и расстояние между ними не меньше трети значения из табл. 4. В закрытом дворе с периметром более 30 м токоотводы нужны тоже.

На больших плоских зданиях, размеры которых вчетверо превышают шаг токоотводов, справочное приложение советует дополнительные внутренние токоотводы примерно через каждые 40 м (п. E.5.3.4.2). Если разделительное расстояние до внутреннего оборудования получилось слишком большим, токоотводов добавляют (п. E.5.3.4.1).

Сам проводник кладут так, чтобы он был прямым продолжением проводников молниеприёмника: прямо, вертикально и кратчайшим путём к земле. Петель избегают, а если без них не обойтись, расстояние между двумя точками петли и длина проводника между ними должны соответствовать разделительному расстоянию (п. 5.3.4, п. 6.3).

Чего не делают:

• не прокладывают токоотвод в водосточных трубах и желобах, даже изолированный, потому что влага быстро его разъедает (п. 5.3.4);
• не рекомендуют класть его непосредственно в наружную штукатурку: штукатурка может повредиться от теплового расширения и изменить цвет из-за химических реакций (справочный п. E.5.3.4.2);
• не считают трубопровод с горючей или взрывоопасной смесью естественным токоотводом, если его фланцевые соединения неметаллические или не соединены электрически (п. 5.3.5).

Если стена горючая, а нагрев проводника током молнии для неё опасен, между проводником и стеной оставляют более 0,1 м (крепления могут касаться стены). Когда такого зазора не обеспечить, сечение стального токоотвода должно быть не меньше 100 мм² (п. 5.3.4, E.5.1.1).

Естественные токоотводы: каркас, арматура, фасад

Металлическую конструкцию можно использовать вместо отдельного проводника, если электрическая непрерывность между её частями надёжна, а размеры не меньше указанных в табл. 6 стандарта для обычных токоотводов (п. 5.3.5 a).

Арматура железобетона годится, если каркас электрически непрерывен; для сборного железобетона предусматривают точки соединения элементов арматуры (п. 5.3.5 b). Взаимосвязанный стальной каркас тоже подходит, и тогда кольцевые проводники не нужны (п. 5.3.5 c). Элементы фасада, профильные рейки и металлические конструкции под фасадами подходят, если их размер отвечает требованиям к проводникам, толщина листа или трубы 0,5 мм и более, а вертикальная проводимость соответствует п. 5.5.3 (п. 5.3.5 d).

Металлический водосток, отвечающий этим требованиям, тоже может быть токоотводом (E.5.3.5). Приложение советует максимально использовать естественные токоотводы, чтобы увеличить число параллельных путей тока. Если непрерывность гарантировать нельзя, ставят обычные токоотводы.

Контрольное соединение

Контрольное соединение устанавливают на каждом токоотводе, кроме естественных, соединённых с фундаментными заземляющими электродами (п. 5.3.6). Разъём размыкают только инструментом, а в обычном состоянии он остаётся замкнутым. Оно упрощает электрические испытания и измерения: в частности сопротивления заземления и наличия непрерывных соединений (справочный п. E.5.3.6).

Как проверяют систему после монтажа и с какой периодичностью, описано в статье о проверке молниезащиты.

Крепление проводников

Справочная табл. E.1 даёт рекомендуемые расстояния между точками крепления проводников. Для ленточных, гибких и круглых проводников двойного волочения вертикальные участки крепят через 1000 мм от земли до 20 м и через 500 мм от 20 м и выше. Горизонтальные: 1000 мм на горизонтальных поверхностях и 500 мм на вертикальных. Для круглых одножильных проводников во всех случаях шаг 1000 мм.

ДСТУ EN 62305-3:2021, справочное приложение E, п. E.5.2.4.2, табл. E.1. Рекомендация, не требование.

Мачта и стойка: чем они отличаются от здания

Правила табл. 4 написаны для зданий. На отдельной мачте, которую используют как молниеприёмник, роль токоотвода выполняет сама стойка. Для изолированной системы стандарт говорит, что металлическим мачтам дополнительные токоотводы не нужны (п. 5.3.2); для неметаллических мачт нужен токоотвод на каждую.

Это чтение по аналогии: для стойки с сечением, стыками секций и фланцами прямых правил стандарт не даёт. Что именно проверяют проектировщики, описано в статье о стальной мачте как молниеприёмнике и токоотводе. Зону защиты и класс LPS для мачты определяют отдельно: см. расчёт зоны защиты и гайд по выбору молниеотвода.

Компания ПОЛИГОНАЛЬ изготавливает и проектирует молниеотводы на многогранных стойках высотой от 5 до 40 м. Проект молниезащиты здания эта статья не заменяет: его выполняет проектировщик по ДСТУ EN 62305, а монтаж делает лицензированная строительная компания-партнёр. Работы с электрическими соединениями на высоте самостоятельно не выполняйте.

Что прислать для подбора молниеотвода

Если нужен молниеотвод на стойке, пришлите высоту стойки, тип объекта, ветровой район, дополнительное оборудование (освещение, антенны) и размеры защищаемой территории. Чего не знаете, оставьте пустым, уточним. Термины собраны в статье Громоотвод, молниеотвод, молниеприёмник.