Проверка молниезащиты: методика и периодичность

Измерительное оборудование

Для проведения тестирования применяется высокоточное оборудование типа М-416. Устройство используют в совокупности с измерителем данных электробезопасности оборудования и электрических установок (MPI-511). В то же время существующие нормативы допускают использование и других, похожих по возможностям измерительных приборов.

Сопротивление функциональных элементов защитной системы измеряют прибором MRU-101. Устройство способно в автоматическом режиме останавливать проверку при возникновении внештатных ситуаций и показывает на мониторе такие показатели:

1. Преодоление уровня шума 24В (LIMIT и UN).
2. Превышения напряжения шума показателя 40B (LIMIT и OFL).
3. Отсутствие текущего тока (-r- и значок измерительного гнезда).
4. Слишком высокий уровень сопротивления измерительных щупов — свыше 50 кОм (LIMIT и показатель на щупе).
5. Превышение измерителями штатного диапазона (OFL).

Показатель напряжения шума устанавливается путем нажатия на кнопку R или в результате избрания функции измерения поворотом переключателя устройства.

Полученные данные не признаются корректными, если оборудование выявило следующие ситуации:

1. Отклонение уровня сопротивления щупов на 30 % (LIMIT).
2. Батарея находится в разряженном состоянии (BAT).

В случае отсутствия оснований для блокирования или небольших отклонений вводных данных от нормативов MTU-101 проводит замеры и выдает на дисплей такие данные:

1. Величина сопротивления на заданном участке.
2. Сопротивление щупов.
3. Удельное сопротивление грунта.
4. Другие показатели (для получения дополнительной информации нужно нажать на кнопку SEL).

Это интересно: Молниезащита частного дома — виды и принцип действия

Требования СО 153-34.21.122-2003

Помимо вопросов, касающихся обустройства молниезащиты на государственных объектах любой формы собственности, в инструкции под данным обозначением рассматривается порядок подготовки и хранения всех сопровождающих документов.

Документация

Подготавливаемая при этом исполнительная документация должна включать в свой состав полный комплект расчётов, схем, чертежей и пояснительных записок, определяющих порядок монтажа специального оборудования в пределах защищаемой зоны.

При её подготовке должны учитываться как расположение здания на генеральном плане застройки (с учётом прокладываемых коммуникаций), так и климатические условия в данной местности.

Сдача объекта

Кроме того, этим документом устанавливается общий порядок технической приёмки комплексов молниезащиты, а также особенности сдачи их в эксплуатацию. Особо оговаривается, что для приёмки здания или сооружения назначается специальная комиссия, состоящая из представителей исполнителя и заказчика, а также инспектора пожарной службы.

По результатам изучения представленной разработчиком документации оформляются акты приёмки и допуска оборудования молниезащиты в эксплуатацию.

После этого на каждое отдельное устройство обязательно оформляются специальные рабочие паспорта (на всю систему и заземлитель), которые остаются у лица, ответственного за электрохозяйство объекта.

Проверка

В разделах инструкции, касающихся эксплуатации введённых в действие устройств молниезащиты отдельно оговаривается, что порядок их содержания и обслуживания определяется основными положениями ПУЭ. При этом с целью поддержания систем в рабочем состоянии должны проводиться ежегодные проверки всех её составляющих.

Такие освидетельствования организуются перед началом сезона гроз, а также после внесения в конструкцию молниезащиты каких-либо изменений и усовершенствований.

Трехполюсная система измерений

Для замеров сопротивления системы защиты от ударов молнии метод считается базовым. Работы проводятся следующим образом:

1. Заземлитель присоединяют к измерительному гнезду оборудования.
2. Токовый щуп направляют в грунт. Измерение проводят на расстоянии свыше 40 метров от защитной системы. Щуп специальным проводником присоединяют к гнезду прибора под названием «H».
3. Потенциальный щуп устанавливают в грунт на расстоянии более 20 метров от исследуемой защитной системы. Далее щуп соединяют с измерительным гнездом, обозначенным буквой S.
4. Щупы и заземлитель выстраивают в единую линию.

Поворотный переключатель ставят в позицию RE 3p. Далее начинают замеры после нажатия на клавишу START.

После окончания процедуры на мониторе появляется показатель сопротивления заземлителя (RE) и данные, полученные со щупов. Дистанцию между потенциальным щупом и защитной системой сокращают до одного метра. После делают еще один замер. Если результаты разнятся более чем на 3 %, токовый щуп отдаляют на большее расстояние. Измерение осуществляют повторно — вплоть до получения приемлемого соотношения полученных данных.

Измерения по трехполюсной схеме предполагают учет нескольких нюансов. Например, при повышенном сопротивлении щупов данный показатель для заземления устанавливается с определенной погрешностью. То же следует сказать и о замерах сопротивления заземлительного контура, находящегося в свободном контакте с грунтом. Причина имеющихся погрешностей заключается в чрезмерно высоком соотношении сопротивлений щупов и заземлителя.

Чтобы улучшить точность полученных данных, необходимо добиться более качественного контакта щупов с землей. С этой целью щупы переставляют в другое, более влажное место. Альтернатива такому решению — искусственное увлажнение почвы перед выполнением проверки. Кроме того, нужно осмотреть измерительные проводники, чтобы убедиться в целостности изоляционного материала, отсутствии следов ржавчины, проверить контакты с клеммами щупов.

Обратите внимание! Результаты всех дополнительных процедур записываются в итоговый протокол. Соблюдение всех рекомендованных условий позволяет получить достаточно точные результаты (с учетом общей погрешности измерений). Следует иметь в виду, что корректная оценка влияния сопротивления щупов требует дополнительных вычислений

Следует иметь в виду, что корректная оценка влияния сопротивления щупов требует дополнительных вычислений

Соблюдение всех рекомендованных условий позволяет получить достаточно точные результаты (с учетом общей погрешности измерений). Следует иметь в виду, что корректная оценка влияния сопротивления щупов требует дополнительных вычислений.

Виды молниезащитных систем

Внешние молниезащитные системы

Подвергаются первичному воздействию атмосферного электричества. Их задача – принять грозовой заряд, направить по безопасному пути и обеспечить его растекание в земле. Внешние системы составляется из молниеприемников, тоководов (молниеотводов, спусков) и заземляющего устройства (ЗУ).

В проектах грозозащиты функция молниеприемника в основном возлагается на стержневые, тросовые или сетчатые элементы.

Для улавливания атмосферного заряда могут также использоваться крупные металлоконструкции – прожекторные мачты или крыши зданий из профнастила. Последний вариант характерен для молниезащитных устройств в частных домов.

Конструкции внешних МЗС отличаются одновременно относительной простотой и высокой эффективностью. Поэтому преобладающее количество проверок состояния подобной молниезащиты сводится к внимательному осмотру квалифицированным специалистом или измерению сопротивления её цепи.

Например, при обследовании молниеприемника в виде металлической крыши особое внимание уделяется

• количеству мест заземления – их должно быть не менее двух, соединённых в единый замкнутый контур;
• обустройству токоотводящих спусков, которые должны подключаться к кровельному настилу по его периметру через каждые 20 м.

Внутренние молниезащитные системы

Препятствует искрению в электроустановке, а также способствует гашению краткосрочных сетевых импульсов высокого напряжения (набегающих волн), вызванных электромагнитным воздействием грозовых разрядов. Сглаживание опасных импульсов достигается использованием систем экранирования, уравнивания потенциалов, устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), в том числе разрядников и нелинейных ограничителей перенапряжений.

Работоспособность приборов, применяемых во внутренних МЗС, не всегда удается определить визуально.

Поэтому для испытаний устройств молниезащиты инженеры «ЭНЕРГО-КОМАНД» используют специальные тестеры и генераторы импульсного тока, например EUROTEST и TESTER H1.

Виды испытаний и их периодичность

Пусковые и вводные

Проводятся непосредственно после завершения монтажных работ в процессе строительства или по окончании реконструкции защищаемого объекта. Результаты испытаний документально фиксируются. На их основе составляется заключение, разрешающее прием системы в эксплуатацию (или же требующее устранения замечаний).

В ходе этой проверки производится:

• оценка обоснования защитных зон и выбор конструктивно-технических решений, а также соответствие фактических параметров системы проектно-технической документации;
• осуществляется визуальный осмотр частей и элементов молниезащиты с целью оценки качества монтажа и проверки отсутствия повреждений;
• производится испытание сварных соединений для проверки их состояния и механической стойкости;
• измеряется сопротивление болтовых соединений и определяется коэффициент сопротивления заземления молниеотводов, отдельно для каждого из них.

Результаты всех испытаний заносятся в протокол проверки систем молниезащиты — основной официальный документ, отражающий все необходимые эксплуатационные характеристики.

Бланк протокола испытания молниезащиты

Плановые проверки

Порядок проведения плановых проверок определяется следующими основными документами:

• инструкцией РД-34.22.121-87,
• правилами устройства электроустановок ПУЭ,
• правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей ПТЭЭП.

Согласно этим документам все нормы планового обслуживания, в том числе требование — в какие сроки должны производиться плановые испытания, преимущественно зависят от установленной для объекта категории.

Однако также должно учитываться множество прочих значимых факторов, включая, к примеру — сезон, погоду, влажность воздуха и состояние почвы. Для объектов I и II категории задана регулярность проверок не реже 1 раза в год, III категории — не реже 1 раза в 3 года.

Внеочередные испытания

Внеочередные проверки производятся вне плана технического обслуживания объекта. Они проводятся в случаях, когда имело место изменение конструкции элементов и частей системы молниезащиты в результате осуществления работ по ремонту или реконструкции здания, либо любым другим причинам.

Также внеплановая проверка должна проводиться, когда объект оказался в зоне неблагоприятных воздействий при авариях техногенного происхождения или в зоне стихийного бедствия. В ходе проверки помимо визуального осмотра в обязательном порядке должны быть проведены инструментальные измерения, в том числе внеочередные замеры сопротивления механических соединений и шин заземления, задействованных в молниезащите.

Когда проводятся испытания

Периодичность обслуживания устройств молниезащиты регламентируется инструкцией РД-34.22.121-87, а также положениями ПУЭ, ПТЭЭП и ведомственных нормативов. Независимо от типа оснащаемого объекта и состава защитного комплекса, последний должен пройти комплексную проверку непосредственно перед вводом в эксплуатацию. Мероприятие проводится параллельно с основными строительно-монтажными работами или же в соответствии с графиком реконструкции/переоснащения объекта.

Как правило, вводную проверку назначают до основных отделочных работ, а при защите объектов со взрывоопасными зонами – до комплексного тестирования технологического оснащения. В противном случае вычисления по результатам измерений требуется дополнить поправочными коэффициентами. То же касается технических решений по грозозащите уникальных объектов или таковых, расположенных в особых климатических или сейсмически активных зонах. По результатам исследования составляется акт, который является основанием для ввода громоотводов в эксплуатацию.

Для рабочей системы молниезащиты периодичность проверок определяется в соответствии с п.1.14 РД 34.21.122-87:

• для объектов I и II категории – ежегодно перед началом грозового сезона;
• для объектов III категории – не реже 1 раза на 3 года эксплуатации.

Аналогично объектам I и II категорий 1 раз в год перед началом сезона гроз выполняется осмотр и проверка устройств защиты от молний и грозовых электромагнитных явлений объектов медицины. Мероприятие может включать специфические испытания, по результатам которых составляется отдельный акт.

Классификация объектов осуществляется по типу и назначению, территориальному расположению и типу зоны защиты. Перечень зданий и сооружений, инженерных коммуникаций и технологических установок, подлежащих молниезащите и рекомендации по их оснащению защитой той или иной категории приводятся в таб.1 РД 34.21.122-87.

Для наибольшей точности и достоверности результатов вводные и плановые периодические проверки заземляющих устройств защитной системы проводятся в наиболее засушливые периоды или при глубоком промерзании почвы, когда последняя обеспечивает максимальное сопротивление. Обследование наружных элементов системы выполняется в ясную погоду с нормальной или низкой относительной влажностью воздуха.

Внеочередные проверки устройств молниезащиты назначаются:

• при внесении любых изменений в техническое решение по защите от молний;
• после ремонта или реконструкции в соответствии с предписаниями предыдущих проверок;
• при реконструкции, переоснащении объекта или восстановлении его от повреждений полученных вследствие аварий, катастроф и стихийных бедствий.

Если молниезащита объекта состоит из нескольких громоотводов, проверка их состояния проводится отдельно.

Одним из основных устройств громоотвода является контур заземления. Согласно требованиям ПУЭ его необходимо проверять:

• 1 раз в 6 месяцев – визуально;
• 1 раз в 12 лет – с выборочным вскрытием грунта.

Сопротивление заземляющего контура измеряется:

• 1 раз в 6 лет – на ЛЭП напряжением до 1 кВ;
• 1 раз в 12 лет – на ЛЭП напряжением свыше 1 кВ.

Комплексный характер защиты объекта от грозовых разрядов и стихийных электромагнитных импульсов, наличие особых условий на объекте, присутствие специфических природных факторов, а также многозадачность самой проверки подразумевает возможность проведения различных её этапов на тех или иных участках системы вне нормативных графиков с составлением соответствующих актов и протоколов.

Что и когда проверяется

Молниезащитные комплексы нуждаются в обязательных периодических испытаниях. Поэтому регулярно проводится проверка молниезащиты зданий и сооружений, включающая в себя следующие действия:

• Исследование цепочки, связывающей молниеприемник и заземление.
• Производятся замеры переходного сопротивления во всех болтовых соединениях системы.
• Измеряется изоляция и заземление.
• Необходимо визуально проверить молниеприемники, токоотводы, контактные соединения между ними и прочие составляющие системы на коррозийное воздействие.
• Проводится сверка установленной молниезащиты, периодичность испытаний и сравнение с технической документацией.
• Испытание на механическую устойчивость всех точек сварки путем простукивания молотком.
• На всех молниеотводах, установленных независимо друг от друга, проверяются сопротивления заземлителей. При каждой последующей проверке этот параметр не должен быть выше первоначального уровня более чем в 5-кратном размере.

Выполнение замеров осуществляется специальными устройствами, в том числе и прибором MRU-101. Чаще всего проверки выполняются по трех- или 4-х полюсной методике. Последний вариант отличается повышенной точностью и снижает в разы риск вероятной ошибки.

В период замеров состояние грунта должно быть с наибольшим значением сопротивления. Это требование обеспечивается сухой погодой, а также глубокой степенью промерзания. В других условиях потребуется использование поправочных коэффициентов, корректирующих первоначальные данные. Итоги замеров оформляются документально, как составляются протоколы будет рассмотрено ниже.

Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) определяют сроки и сезон, когда проводятся внеочередные замеры сопротивления устройств молниезащиты:

• Внешне осматриваются детали контура, расположенные на виду – 1 раз в 6 месяцев.
• Осмотр с проведением вскрытия грунта в произвольных местах – 1 раз в 12 лет.
• Сопротивление заземления замеряется: напряжение до 1000 В – 1 раз в 6 лет, более 1000 В – 1 раз в 12 лет.

Методика выполнения проверки

Система молниезащиты архитектурных сооружений, особенно промышленных объектов, часто имеет высокую сложность. Эта требует разделения процесса контроля ее текущего состояния на ряд этапов, которые выполняют по разнообразным методикам визуального и инструментального тестирования.

Этапы

Обычно в процессе сертификации системы молниезащиты выделяют такие этапы как:

• получение необходимых исходных данных из имеющейся проектной документации;
• контроль фактического соответствия системы проектной документации;
• визуальный осмотр устройств системы. Цель осмотра — контроль целостности сварных соединений (с простукиванием), отсутствия коррозии, состояния контактов;
• измерение сопротивления заземлителя.

В тех ситуациях, когда для защиты объекта применяют несколько молниеотводов, проверку производят отдельно для каждого из них.

Нормируемые параметры

Проверку молниезащиты объектов промышленного назначения (архитектурные сооружения плюс коммуникации) осуществляют на соответствие требованиям ведомственных инструкций РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003 Министерства энергетики. Положениями ПТЭЭП (гл. 2.8) нормируются принципы защиты электротехнических устройств от воздействия скачков напряжений.

Методы измерений

При инструментальном контроле молниезащиты выполняют такие разновидности измерения сопротивлений как:

• проверку переходного сопротивления контуров в местах стыка отдельных компонентов;
• определение сопротивления заземлителей защиты.

Достоверность результатов увеличивают тестированием заземляющих устройств на пике сухого сезона или при максимально глубоком промерзании грунта.

При визуальном контроле молниезащиты, который выполняют днем при ясной погоде, проверяют степень коррозии и иных повреждений поверхности и структуры компонентов системы. Если, например, при осмотре молниеприемников обнаружены те из них, у которых повреждено более четверти площади поверхности, они подлежат обязательной замене.

Документирование (акты, протоколы)

По результатам проверки какого-либо конкретного параметра или их комплекса оформляют протокол. Применительно к системе молниезащиты различают протоколы:

• визуального осмотра технического состояния системы и/или отдельных ее узлов;
• измерения переходного сопротивления;
• измерения сопротивления при испытаниях контура заземляющих устройств.

Протокол может составляться в отношении части системы, а также содержать результаты полного цикла обследований без разбиения на отдельные составляющие. В протоколах измерения, которые оформляют по ГОСТ Р 50571.16-99 (гармонизирован с МЭК 60364-6-61-86):

• отмечают условия измерений;
• приводят характеристику объекта;
• описывают тип тестирующего оборудования;
• фиксируют выявленные нарушения;
• отмечают данные лиц, производивших испытания.

Документ должен содержать всю информацию, необходимую для обоснования вывода по результатам испытаний по форме «годен — негоден» применительно к штатной технической эксплуатации.

Протоколы дополняют схемой организации молниезащиты, копиями свидетельств о поверке, актами аттестации сотрудников лаборатории и иными необходимыми документами. Образец формы протокола приведена на рисунке 1. Скачать его можно здесь.

Рисунок 1. Примерная форма протокола измерения параметров системы молниезащиты

Акт отличается от протокола тем, что всегда составляется коллегиально. Комиссия по сложившейся традиции включает нечетное число (минимум трое) членов. Акт дополнительно утверждает руководитель заказчика или один из его заместителей.

Применительно к молниезащите оформляют акт проверки и акт приемки.

Акты проверки де-факто выполняют по форме протокола.

Акты приемки включают в себя протоколы измерений. Часто такой акт представляет собой обобщающий документ, содержательная часть которого полностью вынесена в приложения.

Кто наделен правом проводить измерения и испытания

Проводить испытание электрического оборудования должен специально подготовленный персонал, который прошел необходимое обучение и имеет группу по электробезопасности. В бытовых условиях необходимо обращаться в организацию, которая проводит обследования электроприборов.

После проверки электроинструмента все сведения должны заносится в журнал проверок. В нем специалист указывает фамилию и дату проведения процедуры. На предприятиях также указывается инвентаризационный номер устройства и рекомендованную дату следующего испытания.

Также формируется протокол, в котором указывается цель и метод проверки. Такие методы необходимы для охраны труда работников и являются обязательными.

Виды проверок молниезащитных устройств

Все молниезащитное оборудование относится к электротехническим устройствам, поэтому они требуют регулярного визуального обследования и других контрольных мероприятий. Своевременное выявление дефектов и неисправностей обеспечивает надежную работу защиты в процессе эксплуатации.

Перед началом проверки необходимо установить конкретный тип обследования, которое будет проводится на данном объекте. В первую очередь, это зависит от причин, вызвавших необходимость проведения этого мероприятия.

Существует несколько видов проверок, которые выбираются в каждом случае индивидуально:

• Испытания, проводимые по заранее утвержденному плану, привязанные к ежегодной смене сезонов.
• Проведение внеочередных обследований.
• Выполнение первичных испытаний при запуске оборудования в действие.

При наличии готовых устройств применяются два первых варианта, когда проводится проверка и осмотр устройств молниезащиты. Запланированные или сезонные измерения молниезащитных комплексов определяются инструкцией РД-34.22.121-87, а также правилами ПУЭ и ПТЭЭП. Эти же документы разделяют объекты на различные типы категорий, исходя из наличия в них опасных веществ и определяют, какая периодичность проверки. Проверка молниезащиты при 1-й и 2-й категории проводится 1 раз в год накануне сезона с дождями и грозами, а 3-я категория проверяется с периодичностью 1 раз в три года.

Основанием проведения внеочередных замеров могут стать следующие нестандартные ситуации:

• Конструктивные изменения, внесенные в период эксплуатации, направленные на повышение эффективности молниезащиты.
• После выполненной реконструкции или капремонта здания, выполняемых на основании более ранних проверок.
• Необходимо восстановить объект, пострадавший от природных катаклизмов, серьезной техногенной катастрофы или аварии.

Что касается испытаний при вводе или пуске, то они выполняются во время сдачи объекта, по завершении основных строительных работ или же по отдельному графику. Ввод защитного оборудования в действие оформляется специальным протоколом.

Порядок обследования параметров заземлителя

При организации проверочных испытаний особое внимание уделяют сопротивлению заземления молниезащиты, обеспечивающему стекание грозового разряда в землю. В процессе обследований исследуются параметры контура заземления, и определяется их соответствие установленным нормам. В процессе обследований исследуются параметры контура заземления, и определяется их соответствие установленным нормам

В процессе обследований исследуются параметры контура заземления, и определяется их соответствие установленным нормам.

Согласно требованиям ПУЭ проверки этого элемента молниезащиты должны проводиться не реже чем один раз в полгода (визуальный осмотр) и хотя бы раз в 12 лет (со вскрытием грунта в особо опасных местах).

В тех случаях, когда в качестве заземлителя используется уже действующий контур защитного заземления (ЗЗ), его сопротивление измеряется не реже чем один раз в 6 лет.

В ходе проведения проверки и контрольных испытаний элементов молниезащиты применяются специальные приборы – омметры, обеспечивающие измерение сопротивления растеканию тока с предельно малой погрешностью.

Используемые при этом приёмы предполагают прямые или косвенные методы оценки контролируемого параметра. Однако на практике в большинстве случаев применяется первый из этих методов, то есть оценка осуществляется путём сравнения полученного результата с показаниями заранее прокалиброванного прибора.