Молниезащита — это один из ключевых элементов в обеспечении безопасности зданий, особенно на объектах с высоким риском удара молнии. Правильно спроектированная и установленная система молниезащиты защищает здание, оборудование и людей от разрушительных последствий грозовой активности. Однако, как и любое другое инженерное решение, она требует регулярного технического обслуживания и проверок, чтобы убедиться в ее исправности и эффективности. Одной из главных задач инженеров электролаборатории является проверка систем молниезащиты, которая включает несколько важных этапов. Проверка молниезащиты направлена на:

• Поддержание работоспособности системы. Со временем любые элементы системы могут подвергаться износу, повреждениям или коррозии. Износ и коррозия — два главных фактора, которые могут негативно повлиять на эффективность системы. Элементы, такие как токоотводы, молниеприемники и заземляющие устройства, подвержены коррозии, особенно в агрессивной среде (например, при высокой влажности или вблизи промышленных выбросов). Со временем эти компоненты могут терять свою проводимость, что увеличивает сопротивление системы и делает её менее эффективной. Коррозия металлических компонентов снижает их проводимость. В нормальном состоянии металлические элементы молниезащиты обеспечивают низкое сопротивление для отвода тока молнии в землю. Но когда поверхность металла повреждена коррозией, её проводящие свойства ухудшаются, создавая опасность, что ток молнии не будет эффективно отведён в землю. Это может привести к тому, что молния ударит в неподготовленные части здания, вызвав пожары или разрушения. Таким образом, регулярные проверки позволяют выявить и устранить подобные проблемы.
• Соответствие нормативам. Молниезащита должна соответствовать стандартам, таким как РД 34.21.122-87, СО 153-34.21.122-2003, ГОСТ Р 51992-2002 и ПУЭ которые регламентируют их проектирование, установку и эксплуатацию. Согласно этим документам, системы молниезащиты проверяются перед грозовым сезоном. В процессе проверки инженеры замеряют сопротивление заземляющих устройств и проводят визуальный осмотр токоотводов и молниеприемников, чтобы убедиться в их целостности и отсутствии коррозии. Если сопротивление превышает допустимые значения, это сигнал к ревизии заземлителя.
• Обеспечение безопасности. Этот аспект тесно связан с поддержанием работоспособности, но он более фокусируется на предотвращении аварийных ситуаций, а не износа элементов системы. В отличие от простого обеспечения работоспособности, цель проверки на безопасность — это предотвращение непредвиденных ситуаций, таких как поражение людей электрическим током или возникновения пожара при ударе молнии. Если система молниезащиты работает неэффективно из-за повреждений или повышенного сопротивления, ток молнии может пройти по путям, не предназначенным для его отвода, что создаёт высокие риски для людей и имущества. Например, при плохом заземлении ток молнии может вызвать искрение в проводах или повредить оборудование, что приведет к крупным авариям.

Возможные проблемы, выявляемые при проверке:

• Высокое сопротивление заземляющих устройств — указывает на ухудшение контакта с землей, что снижает эффективность системы.
• Повреждения токоотводов и молниеприемников — могут привести к неправильному отводу тока молнии, создавая угрозу безопасности.
• Нарушение электрических соединений — увеличивает сопротивление цепи, что делает систему менее эффективной.
• Износ материалов — провода и крепежи могут подвергаться воздействию окружающей среды, что снижает их надежность и долговечность.

Проверка системы молниезащиты включает несколько ключевых этапов:

1. Визуальный осмотр компонентов системы

• Инженеры электролаборатории проводят тщательный осмотр всех элементов системы, включая молниеприемники, токоотводы и заземляющие устройства. Проверяется их физическое состояние на наличие повреждений, коррозии или износа. Также контролируется целостность всех соединений и механических креплений.
• Визуальная проверка позволяет убедиться, что система не подвергалась воздействию внешних факторов, которые могли бы снизить ее эффективность.

2. Измерение сопротивления заземления

• Одним из важнейших параметров, определяющих эффективность системы молниезащиты, является сопротивление заземления. Инженеры проводят измерение сопротивления заземляющих устройств с помощью специального оборудования.
• Повышенное сопротивление может указывать на коррозию или повреждение заземляющих устройств, что требует их ремонта или замены.

3. Проверка токоотводов и молниеприемников

• Токоотводы — это проводники, которые обеспечивают безопасный путь для тока молнии от молниеприемника до заземляющего устройства. Инженеры проверяют их целостность и правильность подключения. Проверяется отсутствие повреждений или перерывов в цепи.
• Молниеприемники проверяются на предмет коррозии, механических повреждений и соответствия их конструкций требованиям стандартов. Неправильная работа молниеприемника может привести к тому, что молния ударит в несоответствующую точку здания, вызывая разрушения.

4. Проверка качества соединений

• Качество электрических соединений в системе молниезащиты критически важно. Некачественные или плохо затянутые соединения могут увеличить сопротивление и снизить эффективность системы. Инженеры проверяют прочность и надежность всех соединений.

5. Анализ состояния материалов

• Некоторые материалы системы молниезащиты могут поддаваться воздействию внешней среды (влага, ультрафиолет, агрессивные вещества), что со временем приводит к их износу. Специалисты оценивают состояние элементов молниезащиты, их болтовых и сварных соединений.

Молниеотвод, молниеприёмник (1) ― это устройство, которое непосредственно принимает на себя разряд молнии и выполняется обычно в виде стержня, натянутого троса или сетки.
Токоотвод (3) ― это устройство, проводящее энергию молнии, её разряд от молниеотвода к заземляющему устройству.
Заземляющее устройство (4) ― это устройство, которое уводит разряд молнии в грунт через углублённые вертикальные электроды.

Все соединения элементов системы молниезащиты рекомендуется выполнять сварными. Сварочные работы относятся к огневым, т.е. к работам с применением открытого огня, искрообразованием и нагреванием поверхностей, предметов до температур, способных вызвать воспламенение материалов и конструкций. На взрывоопасных и взрывопожароопасных объектах при необходимости выполнить соединения молниеотводов с токопроводами, токопроводами с заземлителями, обычно рекомендуется делать это с использованием болтовых соединений.

Электролаборатория, имеющая свидетельство о регистрации в Ростехнадзоре, выполняет визуальный осмотр и измерения сопротивления металлосвязи, заземления с оформлением протоколов установленной формы.

Процесс проведения проверки систем молниезащиты состоит из нескольких этапов:

• проверка молниезащиты на соответствие проекту и НТД;
• визуальный осмотр состояния системы молниезащиты, целостности её элементов, отсутствия коррозии, качества болтовых соединений, при этом сварные соединения проверяются постукиванием молотка;
• проверка металлосвязи; величина измеренного переходного сопротивления молниеотводов с токопроводами, токопроводами с заземлителями должна быть менее 0,05 Ом;
• измерение сопротивления заземляющего устройства (см. статью Измерение сопротивления заземляющих устройств)

При приближении грозового фронта все работы по осмотру, обследованию и измерениям системы молниезащиты следует немедленно прекратить.

Для железобетонных фундаментов-заземлителей (подножники, сваи) допустимая величина сопротивления не нормируется, т.к. они способны без механического разрушения выдерживать токи молнии до 100 кА; для этих фундаментов регламентируются только минимальные допустимые размеры (РД 34.21.122-87 табл. 2).

Итоговые данные измерений вносятся в протоколы проверки технического отчета электролаборатории.

Периодичность проверки системы молниезащиты регламентируется рядом нормативных документов, таких как ПУЭ, РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003. Эти проверки обеспечивают безопасность и надёжность системы, особенно в преддверии грозового сезона. Разберём требования к периодичности проверок более подробно.

ПУЭ
В соответствии с ПУЭ, глава 1.7, проверка систем молниезащиты проводится регулярно, в зависимости от категории объекта:

• Для объектов I и II категории проверки должны выполняться не реже одного раза в год, преимущественно перед началом грозового сезона.
• Для объектов III категории проверка требуется не реже одного раза в 3 года.

РД 34.21.122-87 (Инструкция по устройству молниезащиты)
Этот документ устанавливает требования к эксплуатации молниезащиты и периодичности её проверок:

• Ежегодная проверка перед грозовым сезоном для объектов I и II категории.
• Проверки также обязательны после любых изменений в системе или ремонтных работ на объекте.
• После экстремальных погодных условий, таких как сильные ураганы или удары молнии, необходимо проводить внеочередные проверки.

СО 153-34.21.122-2003 (Инструкция по устройству молниезащиты от РАО ЕЭС)
Согласно СО 153-34.21.122-2003, системы молниезащиты проверяются в соответствии с программами технического обслуживания:

• Ежегодная проверка перед грозовым сезоном для всех объектов.
• Внеочередные проверки проводятся после повреждений или воздействия экстремальных погодных явлений, таких как удары молнии.

В инструкциях прописаны следующие виды измерений входящие в проверку молниезащиты:

• Ежегодный визуальный осмотр всех компонентов молниезащиты, таких как молниеприемники, токоотводы и заземлители, на наличие механических повреждений и коррозии.
• Замеры сопротивления заземляющих устройств для подтверждения соответствия нормативным требованиям.
• Ведение журнала учёта проверок и технического состояния системы молниезащиты.

Регулярные проверки системы молниезащиты являются важной частью её эксплуатации и предотвращения аварий. Для объектов I и II категории проверки проводятся ежегодно, а для объектов III категории — раз в три года.

Проблемные объекты, на которых затруднена или невозможна проверка молниезащиты, представляют собой особую категорию, требующую специальных подходов для выполнения работ. Ниже рассмотрены типы объектов и сложности, с которыми сталкиваются инженеры при проверке молниезащиты:

1. Объекты, где нет доступа на кровлю здания: без доступа на кровлю невозможно визуально осмотреть состояние молниеприемников и соединений с токоотводами. Это особенно критично для регулярной проверки целостности и коррозии молниеприемных устройств.

2. Объекты с мягкой кровлей, под которой скрыта металлическая молниеприемная сетка: мягкая кровля скрывает молниеприемную сетку и её соединения с токоотводами, что делает осмотр невозможным без демонтажа крыши, что часто запрещено или нецелесообразно.

3. Объекты, где в качестве молниеприемников используются арматура и металлоконструкции: проверка молниезащиты на таких объектах усложнена из-за того, что арматура и металлоконструкции часто являются частью конструкции здания и их состояние скрыто. При этом измерение сопротивления часто затруднено.

4. Объекты, где токоотводы закрыты вентфасадами: отсутствие доступа к токоотводам, скрытым за вентилируемыми фасадами, затрудняет как визуальный осмотр, так и измерение сопротивления.

5. Объекты с заасфальтированной территорией: отсутствие возможности вбить колья для проведения измерений заземления создает сложности для проверки сопротивления заземляющего устройства.

6. Объекты с нестандартными или историческими конструкциями, где система молниезащиты не может быть изменена без ущерба для архитектуры или внешнего вида здания.

7. Производственные объекты, где значительная часть молниезащиты интегрирована в производственные линии или оборудование, что ограничивает доступ к системам молниезащиты.

На всех этих объектах основным вызовом становится невозможность провести полноценный осмотр и измерения без применения специализированных методов и оборудования, либо полного или частичного демонтажа скрытых конструкций​​.

Регулярная проверка системы молниезащиты — это важный этап в обеспечении безопасности объекта. Инженеры электролаборатории проводят визуальный осмотр, измерение сопротивления заземления, проверку токоотводов и молниеприемников, а также качество соединений и материалов. Эти действия позволяют предотвратить потенциальные проблемы и убедиться, что система молниезащиты работает эффективно, защищая здание и оборудование от разрушительных последствий молний.