Токоотвод

Работоспособность любой системы молниезащиты нельзя обеспечить без необходимого количества грамотно расположенных по отношению друг к другу токоотводов. Именно они позволяют току после удара молнии от молниеприемника растекаться в землю. Для определения количества токоотводов молниезащиты, вида материала и минимального их сечения, а также для определения наиболее оптимального усредненного удаления между ними отечественные проектировщики используют действующие нормативные документы в области молниезащиты.

Токоотводы устанавливаются так, чтобы:

• от точки удара молнии к земле ток растекался по нескольким параллельным путям;
• длина пути тока была кратчайшей (токоотвод должен быть прямым, вертикальным, без петель и резких поворотов);
• соблюдались безопасные расстояния между токоотводами и дверными и оконными проемами.

Количество токоотводов зависит от типа кровли здания и его размеров. Один токоотвод устанавливается при периметре здания менее 20 м. Токоотводы устанавливаются так, чтобы они были равномерно распределены по периметру здания, начиная от угла. Расстояние между токоотводами может варьироваться в зависимости от категории молниезащиты.

В соответствии с СО 153-34.21.122-2003 среднее расстояние между токоотводами определяется в зависимости от уровня защиты здания:

Советы по прокладке токоотводов

Количество токоотводов молниезащиты определяется сложностью защищаемого объекта, его архитектурными особенностями и размерами, а так же категорией требуемой защиты.

Самая простая система грозозащиты включает два токоотвода, которые равномерно по двум параллелям отводят ток к земле. Обычно они распределяются по периметру здания или сооружения, максимально воздерживаясь от большого количества изгибов в виде острых углов. Это необходимо чтобы не допустить опасного их искрения и максимально уменьшить длину пути тока к заземлению. Опытные специалисты рекомендуют прокладывать токоотводы ближе к углам построек и домов.

Общее количество токоотводов должно рассчитываться в каждом отдельном случае, но расстояние между ними должно быть не менее 10 м.

Токоотводы должны устанавливаться с минимальным безопасным промежутком (расстоянием) S=0,5 м от дверей и окон защищаемого сооружения.

Токоотводы, не изолированные от зданий, сооружений и коммуникаций, которые они защищают лучше прокладывать, придерживаясь следующих рекомендаций.

• В случае, когда стены защищаемого объекта выполнены из трудногорючих или огнестойких материалов крепеж токоотводов осуществляется непосредственно к поверхности стены или они прокладываются внутри нее.
• Если материал, из которого выполнены стены объекта не отличаются стойкостью к высоким температурам, крепление токоотводов можно выполнить на ее поверхности. Однако это необходимо выполнить таким образом, чтобы токоотвод при нагревании от тока молнии, не представлял какой-либо угрозы дому или коттеджу и не стал причиной пожара.

• В случае, когда материал стен защищаемого здания может легко воспламениться от нагретого токоотвода, расположенного на его поверхности, специалисты советуют располагать его на расстоянии более 100 см от объекта. При этом металлические держатели токоотводов могут контактировать со стеной.
• Как показала практика лучше токоотводы крепить на достаточной удаленности от оконных и дверных проемов.
• Не стоит осуществлять прокладку токоотводов в водостоке защищаемого дома или промышленного сооружения.
• Выполняя крепеж токоотводов, стоит выбирать максимально короткий путь до земли и лучше это делать по прямым и вертикальным линиям.
• Нежелательно располагать токоотводы в виде изогнутых петель.
• Согласно нормативной документации токоотводы рядом с земной поверхностью соединяются специальными поясами по горизонтали. По высоте здания в соответствии с нормативными требованиями их соединяют через каждые 20 м.

В таблице ниже приведены данные о требуемой (согласно действующих ГОСТов и инструкций нормирующих обустройство систем молниезащиты) площади поперечного сечения токоотвода и рекомендуемого размера, исходя из выбранного материала и вида профиля.

Естественные токоотводы

Многие элементы зданий, построек и сооружений могут являються естественными токоотводами. К ним можно отнести все конструкции, изготовленные из металла (медь, алюминий, сталь оцинкованная, нержавеющая). Однако как токоотводы они могут быть использованы при выполнении следующих требований:

• на всем своем протяжении они должны быть целостными и иметь достаточную длину и долговечность;
• число соединений проводника должно быть минимально;
• между собой различные элементы отводящей конструкции должны свариваться, паяться или допускается соединение болтами или зажимами для токоотвода;
• необходимые размеры и сечения должны быть не меньше требуемых в соответствии с утвержденными нормативными требованиями для соответствующих данному случаю токоотводов;
• конструкции могут иметь изолирующее покрытие.

Также естественным токоотводом может служить металлический каркас самого защищаемого объекта или разнообразные части фасада строений, металлические опоры, профили, опять же если они соответствуют требованиям ГОСТов по молниезащите, а толщина их составляет более 0,5 мм.

Допускается использовать стальную арматуру, которая является составной частью железобетонных блоков, используемых для постройки зданий. При этом должны выполняться следующие условия:

• большая часть арматуры имеет жесткую связь, а также ее вертикальные и горизонтальные стержни сварены между собой;
• в процессе строительства дома, торгового или промышленного сооружения обеспечена электрическая непрерывность между арматурными стержнями разных ж/б плит.

Как правило, горизонтальные пояса для естественных токоотводов молниезащиты не обустраиваются, если в качестве таковых используется металлический каркас или арматура защищаемого объекта.

Важный момент! Элементы, из которых выполнены естественные токоотводы, должны быть изготовлены из коррозиеустойчевых материалов или иметь соответствующее покрытие поверхности (например, горячее оцинкование). При этом покрытие должно хорошо проникать в основной материал. Отечественные нормативы запрещают для токоотводов использовать «черную сталь» без покрытия.