РД 3. 4. 2. 1. 1. Разработчик Государственный научно исследовательский энергетический институт им. Кржижановского Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. РД 3. 4. 2. 1. 1. Инструкция устанавливает комплекс мероприятий и устройств для обеспечения безопасности людей сельскохозяйственных животных, предохранения зданий, сооружений, оборудования и материалов от взрывов, пожаров, разрушений при воздействии молнии. Инструкция обязательна для всех министерств и ведомств. Предназначена для специалистов, проектирующих здания и сооружения. СОДЕРЖАНИЕ1. Общие положения. Требования к выполнению молниезащиты зданий и сооружений. Молниезащита I категории. Молниезащита II категории. Молниезащита III категории. Инструкция По Расчету Высоты Молниеотвода' title='Инструкция По Расчету Высоты Молниеотвода' />Конструкции молниеотводов. Приложение 1. Основные термины. Приложение 2. Характеристики интенсивности грозовой деятельности и грозопоражаемости зданий и сооружений. Приложение 3. Зоны защиты молниеотводов. Приложение 4. Краткие сведения о разрядах молнии и их параметрах. Характеристики грозовой деятельности. Количество поражений молнией наземных сооружений. Опасные воздействия молнии. Классификация защищаемых объектов. Средства и способы молниезащиты. Защитное действие и зоны защиты молниеотводов. Подход к нормированию заземлителей молниезащиты. Примеры исполнения молниезащиты различных объектов. ПРЕДИСЛОВИЕТребования настоящей Инструкции обязательны для выполнения всеми министерствами и ведомствами. Инструкция устанавливает необходимый комплекс мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей сельскохозяйственных животных, предохранения зданий, сооружений, оборудования и материалов от взрывов, пожаров и разрушений, возможных при воздействиях молнии. Инструкция должна соблюдаться при разработке проектов зданий и сооружений. Инструкция не распространяется на проектирование и устройство молниезащиты линий электропередачи, электрической части электростанций и подстанций, контактных сетей, радио и телевизионных антенн, телеграфных, телефонных и радиотрансляционных линий, а также зданий и сооружений, эксплуатация которых связана с применением, производством или хранением пороха и взрывчатых веществ. Настоящая Инструкция регламентирует мероприятия по молниезащите, выполняемые при строительстве, и не исключает использования дополнительных средств молниезащиты внутри здания и сооружения при проведении реконструкции или установке дополнительного технологического или электрического оборудования. ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ЗОНЫ ЗАЩИТЫ МОЛНИЕОТВОДОВ. Sв должно быть увеличено на 1м в расчете на каждые 10 м высоты объекта сверх 30 м. При разработке проектов зданий и сооружений помимо требований Инструкции должны быть учтены требования к выполнению молниезащиты других действующих норм, правил, инструкций, государственных стандартов. С введением в действие настоящей Инструкции утрачивает силу. Приложение А обязательное Расчет зон защиты молниеотводов. Термины и. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ1. В соответствии с назначением зданий и сооружений необходимость выполнения молниезащиты и ее категория, а при использовании стержневых и тросовых молниеотводов тип зоны защиты определяются по табл. Устройство молниезащиты обязательно при одновременном выполнении условий, записанных в графах 3 и 4 табл. Оценка среднегодовой продолжительности гроз и ожидаемого количества поражений молнией зданий или сооружений производится согласно приложению 2 построение зон защиты различных типов согласно приложению 3. Таблица 1. 2. 3. 06. Наружные установки и открытые склады, создающие согласно ПУЭ зону классов П IIIВ местностях со средней продолжительностью гроз 2. При 0,1lt N. 2. Здания вычислительных центров, в том числе расположенные в городской застройке. В местностях со средней продолжительностью гроз 2. Зона БII1. 1Животноводческие и птицеводческие здания и сооружения III V степеней огнестойкости для крупного рогатого скота и свиней на 1. В местностях со средней продолжительностью гроз 4. Зона БIII1. 2Дымовые и прочие трубы предприятий и котельных, башни и вышки всех назначений высотой 1. В местностях со средней продолжительностью гроз 1. III п. 2. 3. 11. Жилые и общественные здания, высота которых более чем на 2. В местностях со средней продолжительностью гроз 2. Зона Б. III1. 4Отдельно стоящие жилые и общественные здания в сельской местности высотой более 3. То же. Зона БIII1. Общественные здания III V степеней огнестойкости следующего назначения детские дошкольные учреждения, школы и школы интернаты, стационары лечебных учреждений, спальные корпуса и столовые учреждений здравоохранения и отдыха, культурно просветительные и зрелищные учреждения, административные здания, вокзалы, гостиницы, мотели и кемпинги. То же. Зона БIII1. Открытые зрелищные учреждения зрительные залы открытых кинотеатров, трибуны открытых стадионов и т. То же. Зона БIII1. Здания и сооружения, являющиеся памятниками истории, архитектуры и культуры скульптуры, обелиски и т. То же. Зона БIII1. Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к I и II категориям, должны быть защищены от прямых ударов молнии, вторичных ее проявлений и заноса высокого потенциала через наземные надземные и подземные металлические коммуникации. Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к III категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высокого потенциала через наземные надземные металлические коммуникации. Наружные установки, отнесенные по устройству молниезащиты ко II категории, должны быть защищены от прямых ударов и вторичных проявлений молнии. Наружные установки, отнесенные по устройству молниезащиты к III категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии. Внутри зданий большой площади шириной более 1. Для зданий и сооружений с помещениями, требующими устройства молниезащиты I и II или I и III категорий, молниезащиту всего здания или сооружения следует выполнять по I категории. Если площадь помещений I категории молниезащиты составляет менее 3. II категории независимо от категории остальных помещений. При этом на вводе в помещения I категории должна быть предусмотрена защита от заноса высокого потенциала по подземным и наземным надземным коммуникациям, выполняемая согласно пп. Для зданий и сооружений с помещениями, требующими устройства молниезащиты II и III категорий, молниезащиту всего здания или сооружения следует выполнять по II категории. Если площадь помещений II категории молниезащиты составляет менее 3. III категории. При этом на вводе в помещения II категории должна быть предусмотрена защита от заноса высокого потенциала по подземным и наземным надземным коммуникациям, выполняемая согласно пп. Для зданий и сооружений, не менее 3. I, II или III категории, молниезащита этой части зданий и сооружений должна быть выполнена в соответствии с п. Для зданий и сооружений, более 7. I, II или III категории молниезащиты, должна быть предусмотрена только защита от заноса высоких потенциалов по коммуникациям, вводимым в помещения, подлежащие молниезащите по I категории согласно пп. II и III категориям путем присоединения коммуникаций к заземляющему устройству электроустановок, соответствующему указаниям п. Такое же присоединение должно быть предусмотрено для внутренних коммуникаций не вводимых извне1. В целях защиты зданий и сооружений любой категории от прямых ударов молнии следует максимально использовать в качестве естественных молниеотводов существующие высокие сооружения дымовые трубы, водонапорные башни, прожекторные мачты, воздушные линии электропередачи и т. Если зданию или сооружение частично вписывается в зону защиты естественных молниеотводов или соседних объектов, защита от прямых ударов молнии должна предусматриваться только для остальной, незащищенной его части. Если в ходе эксплуатации здания или сооружения реконструкция или демонтаж соседних объектов приведет к увеличению этой незащищенной части, соответствующие изменения защиты от прямых ударов молнии должны быть выполнены до начала ближайшего грозового сезона если демонтаж или реконструкция соседних объектов проводятся в течение грозового сезона, на это время должны быть предусмотрены временные мероприятия, обеспечивающие защиту от прямых ударов молнии незащищенной части здания или сооружения. ПОСОБИЕ К ИНСТРУКЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР ПОСОБИЕ К ИНСТРУКЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. Настоящее пособие ставит задачей пояснить и конкретизировать основные положения РД 3. Приводятся примеры исполнения молниезащиты зданий и сооружений различных категорий в соответствии с требованиями РД 3. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЗРЯДАХ МОЛНИИ И ИХ ПАРАМЕТРАХ. Молния представляет собой электрический разряд длиной в несколько километров, развивающийся между грозовым облаком и землей или каким либо наземным сооружением. По направлению движения лидера от облака вниз или от наземного сооружения вверх молнии разделяются на нисходящие и восходящие. Данные о нисходящих молниях накапливались продолжительное время в нескольких регионах земного шара. Сведения о восходящих молниях появились лишь в последние десятилетия, когда начались систематические наблюдения за грозопоражаемостью очень высоких сооружений, например Останкинской телевизионной башни. По мере продвижения лидера к земле с наземных объектов могут возбуждаться направленные к облаку встречные лидеры. Соприкосновение одного из них с нисходящим лидером или касание последнего поверхности земли определяет место удара молнии в землю или какой либо объект. Сам факт появления и устойчивого развития восходящего лидера определяет место поражения. На равнинной местности восходящие молнии поражают объекты высотой более 1. После установления сквозного лидерного канала следует главная стадия разряда быстрая нейтрализация зарядов лидера, сопровождающаяся ярким свечением и нарастанием тока до пиковых значений, варьирующихся от единиц до сотен килоампер. При этом происходит интенсивный разогрев канала до десятков тысяч кельвин и его ударное расширение, воспринимаемое на слух как раскат грома. Ток главной стадии состоит из одного или нескольких последовательных импульсов, наложенных на непрерывную составляющую. Большинство импульсов тока имеет отрицательную полярность. Первый импульс при общей длительности в несколько сотен микросекунд имеет длину фронта от 3 до 2. А. Примерно в 7. 0 нисходящих отрицательных молний за первым импульсом наблюдаются последующие с меньшими амплитудами и длиной фронта средние значения соответственно 1. А и 0,6 мкс. При этом крутизна скорость нарастания тока на фронте последующих импульсов выше, чем для первого импульса. Часть из них имеет форму, аналогичную форме отрицательных импульсов. Кроме того, зарегистрированы положительные импульсы с существенно большими параметрами длительностью около 1. Кл. Для них характерны вариации амплитуд тока в очень широких пределах при среднем токе 3. А в 1 2 случаев возможно появление амплитуд свыше 5. А. Поэтому для всей территории СССР их вероятностные характеристики приняты одинаковыми. После того как восходящий лидер достиг грозового облака, начинается процесс разряда, сопровождающийся примерно в 8. Наблюдаются токи двух типов первый непрерывный безымпульсный до нескольких сотен ампер и длительностью в десятые доли секунды, переносящий заряд 2 2. Кл второй характеризуется наложением на длительную безымпульсную составляющую коротких импульсов, амплитуда которых в среднем составляет 1. А и лишь в 5 случаев превышает 3. А, а переносимый заряд достигает 4. Кл. Эти импульсы сходны с последующими импульсами главной стадии нисходящей отрицательной молнии. В то же время вариации импульсных составляющих тока в горах и на равнине отличаются мало. На сегодняшний день не выявлена связь между токами восходящей молнии и высотой сооружений, с которых они возбуждаются. Поэтому параметры восходящих молний и их вариации оцениваются как одинаковые для любых географических регионов и высот объектов. Например, минимально допустимые расстояния от молниеотводов и их заземлителей до объектов I категории пп. А и 5. 0 к. Амкс. Этому условию соответствует не менее 9. ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРОЗОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. Об интенсивности грозовой деятельности в различных географических пунктах можно судить по данным разветвленной сети метеорологических станций о повторяемости и продолжительности гроз, регистрируемых в днях и часах за год по слышимому грому в начале и конце грозы. Однако более важной и информативной характеристикой для оценки возможного числа поражений объектов молнией является плотность ударов нисходящих молний на единицу земной поверхности. При общей тенденции роста этого значения от полюсов к экватору оно, например, резко сокращается в пустынях и возрастает в регионах с интенсивными процессами испарения. Особенно велико влияние рельефа в горной местности, где грозовые фронты преимущественно распространяются по узким коридорам, поэтому в пределах небольшой площади возможны резкие колебания плотности разрядов в землю. Для одного и того же региона возможны вариации от года к году, поэтому для достоверной оценки плотности разрядов в землю необходимо многолетнее усреднение. В массовых масштабах например, для всей территории СССР регистрация числа ударов молнии в землю пока невыполнима из за трудоемкости и недостатка надежной аппаратуры. В РД 3. 4. 2. 1. 1. СССР и связывает чисто ударов нисходящей молнии в 1 км. КОЛИЧЕСТВО ПОРАЖЕНИЙ МОЛНИЕЙ НАЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ. Согласно требованиям табл. РД 3. 4. 2. 1. 1. Поэтому нужно располагать способом оценки этого значения еще на стадии проектирования объекта. Желательно, чтобы этот способ учитывал известные характеристики грозовой деятельности и другие сведения о молнии. Эта площадь имеет форму круга для сосредоточенного объекта вертикальной трубы или башни и форму прямоугольника для протяженного объекта, например, воздушной линии электропередачи. Число поражений объекта равно произведению площади стягивания на плотность разрядов молнии в месте его расположения. Например, для сосредоточенного объекта. R0 радиус стягивания n среднегодовое число ударов молнии в 1 км. Для протяженного объекта длиной l. Руководство По Эксплуатации Паз 32054. Имеющаяся статистика поражений объектов разной высоты в местностях с разной продолжительностью гроз позволила ориентировочно определить связь между радиусом стягивания R0. Грозопоражаемость объектов ставится в прямую зависимость от плотности разрядов молнии в землю и соответственно от региональной продолжительности гроз в соответствии с данными приложения 2. Можно предположить, что вероятность поражения объекта растет, например с ростом амплитуды тока молнии, и зависит от других параметров разряда. Однако имеющаяся статистика поражений получена способами фотографированием ударов молнии, регистрацией специальными счетчиками, не позволяющими выделить влияние других факторов, кроме интенсивности грозовой деятельности. Например, при средней продолжительности гроз 4. Таким образом, при умеренных размерах зданий и сооружений высоте в пределах 2. Для небольших строений с габаритами примерно 1. По этой причине согласно РД 3. С сосредоточенных объектов большей высоты возбуждаются восходящие молнии, количество которых также пропорционально квадрату высоты. Такое представление о поражаемости высоких объектов подтверждают наблюдения, проводимые на Останкинской телевизионной башне высотой 5. Таким образом, для сосредоточенных объектов высотой более 1. ОПАСНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ МОЛНИИ. В перечне основных терминов приложение 1 РД 3. В настоящем параграфе сведения об опасных воздействиях молнии изложены более подробно. Опасность прямого удара и вторичных воздействий молнии для зданий и сооружений и находящихся в них людей или животных определяется, с одной стороны, параметрами разряда молнии, а с другой технологическими и конструктивными характеристиками объекта наличием вэрыво или пожароопасных зон, огнестойкостью строительных конструкций, видом вводимых коммуникаций, их расположением внутри объекта и т. Прямой удар молнии вызывает следующие воздействия на объект электрические, связанные с поражением людей или животных электрическим током и появлением перенапряжении на пораженных элементах.