Молниезащита и защита наружных коммуникаций

26.11.2025

На крыша объекта нередко сосредоточены узлы, через которые разряд способен попасть на линию питания или связь. Чтобы снизить риск повреждения, монтаж выполняют с точным подбором высоты молниеприёмников и длины токоотводов, согласуя их с характеристиками грунта и длиной трасс.

Коммуникации, проложенные по фасаду или на опорах, требуют защита от импульсных перегрузок. Для этого используют устройства с фиксированным уровнем срабатывания, рассчитанные под номинальное напряжение сети, тип кабеля и расстояние до распределительных шкафов. Такой подход позволяет удерживать параметры в допустимых пределах и уменьшать число аварийных отключений.

Выбор устройств для отвода разрядов на крышах и фасадах

Подбор оборудования для зон, где молния чаще поражает конструкции, опирается на высоту крыша, тип покрытия и расстояние до точек ввода. Металлические штыревые элементы размещают так, чтобы их защитный конус перекрывал узлы, через которые проходят коммуникации. Расчёт углов проводится по фиксированным таблицам, учитывающим высоту и ширину плоскости.

Монтаж токоотводов выполняют по кратчайшей траектории, исключая резкие повороты. Радиус изгиба выдерживают не менее 20 см, чтобы уменьшить риск локального перегрева при попадании разряда. На фасадах применяют фиксирующие элементы с шагом 0,8–1 м, что снижает вибрацию и износ креплений.

Для объектов с разной протяжённостью коммуникации используют разрядники с конкретным уровнем пробоя. Устройства с номиналом 10–12 кВ устанавливают ближе к узлам связи, а элементы с более высоким порогом размещают у вводных шкафов. Такой подход позволяет распределять импульс по заранее рассчитанным участкам.

Требования к материалам и геометрии молниеприёмников

Стальные и алюминиевые элементы подбирают по сечению не ниже 50 мм². Длина штыря выбирается так, чтобы зона покрытия перекрывала оборудование минимум на 0,5 м. При сложной форме крыша применяют комбинированные схемы из нескольких приёмников.

Контроль параметров после монтажа

После установки проводят измерение сопротивления контура и проверку целостности всех соединений. Особое внимание уделяют участкам, где токоотводы переходят с крыша на фасад, так как именно там нагрузка при разряде распределяется неравномерно.

Подбор контуров заземления для металлических наружных линий

При выборе схемы заземления учитывают глубину промерзания, сопротивление грунта и направление, по которому проходят коммуникации от крыша к распределительным точкам. Для металлических линий требуется контур с удельным сопротивлением ниже 4 Ом, если иные значения не указаны в паспортах оборудования.

Монтаж выполняют так, чтобы ток от разряда уходил в грунт по кратчайшему пути без параллельных замкнутых фрагментов. Минимизируют разницу потенциалов между металлическими элементами, соединяя их общей шиной.

• Для песчаных и скальных грунтов применяют вертикальные стержни длиной 3–6 м, установленные секционно.
• В плотных суглинках используют горизонтальные полосы толщиной от 4 мм, укладываемые на глубине 0,7–1 м.
• При протяжённых коммуникации по фасаду делают дополнительные повторные заземления через 25–30 м.

Защита усиливается применением переходных перемычек из оцинкованной стали. Они связывают элементы крыша, где расположен молниеприёмник, с основным контуром. Такое решение снижает перепады напряжений при импульсных скачках.

1. Проверяют сечение проводников – не ниже 50 мм² для стальных и 25 мм² для медных элементов.
2. Контролируют качество сварных соединений: швы зачищают и покрывают антикоррозийным составом.
3. Проводят измерения сопротивления после монтаж, фиксируя параметры в журнале объекта.

Для объектов со сложной конфигурацией создают комбинированные контуры: горизонтальные полосы сочетают с вертикальными электродами. Это помогает удерживать стабильные параметры в условиях сезонных изменений влажности и плотности грунта.

Защита кабельных вводов от импульсных перенапряжений

Кабельные вводы уязвимы к скачкам тока, возникающим, когда молния попадает в конструкции крыша или в опоры, по которым проходят коммуникации. Чтобы снизить риск пробоя изоляции, оборудование размещают так, чтобы расстояние между вводом и устройствами защиты не превышало 10–15 м. Это уменьшает фронт импульса и снижает нагрузку на проводники.

Монтаж устройств ограничивающего типа проводят в распределительных коробках или на переходах между наружным и внутренним участками. Для сетей с переменным напряжением выбирают элементы с уровнем срабатывания, рассчитанным на номинал линии, а для слаботочных каналов используют газоразрядные модули с фиксированным порогом.

• На входах силовых кабелей устанавливают ограничители импульсов класса 1, способные выдерживать фронт 10/350 мкс.
• Для линий управления применяют элементы класса 2, рассчитанные на токи 8/20 мкс.
• Для коммуникации малой мощности подходят комбинированные схемы из газоразрядников и варисторов.

При прокладке по фасаду кабель фиксируют через 0,5–0,7 м, чтобы исключить сдвиги при вибрации. На поворотах избегают углов меньше 90°, так как в таких местах импульсная волна увеличивает напряжённость поля.

1. Проводят уравнивание потенциалов между металлической оболочкой кабеля и контуром здания.
2. Проверяют сопротивление заземляющего проводника, к которому подключены ограничители.
3. После монтаж выполняют тестирование модулями контроля, фиксируя отклонения в рабочем журнале.

Для объектов, где кабельные вводы проходят близко к точкам соединения токоотводов с фасадом, вводят дополнительный уровень защита. Это снижает вероятность ударной нагрузки при прямом попадании разряда в элементы крыша.

Способы экранирования наружных коммуникаций в зоне риска

Каналы, проходящие по фасаду в районах с высокой плотностью разрядов, нуждаются в защита от импульсных полей, возникающих, когда молния поражает элементы крыша. Для снижения наводок применяют замкнутые металлические кожухи толщиной от 1,5 мм. Их фиксируют на несущих поверхностях с шагом не более 0,6 м, чтобы исключить дрейф и разрывы контакта.

На объектах, где коммуникации проходят по кирпичные стены, используют прокладки из негорючих материалов, предотвращающие контакт металлических кожухов с кладкой. Это снижает риск коррозии и улучшает стабильность экрана при сезонных перепадах влажности.

Монтаж экранирующих каналов выполняют с минимальным числом поворотов. При необходимости изгиба радиус делают не менее 12 диаметров кабеля, чтобы сохранить однородность поля внутри кожуха. На участках, где трасса пересекает зоны с повышенным риском, добавляют дополнительные заземляющие перемычки.

Экранирование при прокладке по крышным конструкциям

Если коммуникации проходят через узлы крыша, металлический канал соединяют с контуром здания отдельным проводником. Сечение выбирают из диапазона 16–25 мм² для меди и 50 мм² для стали. Такой подход уменьшает перепады потенциалов при прямом воздействии разряда.

Комбинированные методы для протяжённых трасс

На длинных участках применяют сочетание металлического кожуха и ферритовых колец, установленных через 2–3 м. Это снижает импульсную составляющую тока и уменьшает вероятность выхода из строя чувствительных блоков. На конечных точках проводят тестирование сопротивления экрана, фиксируя результат в журнале технического состояния.

Размещение токоотводов с учётом особенностей объекта

Чтобы разряд, который создаёт молния, уходил по контролируемой траектории, токоотводы размещают с учётом высоты крыша, характера стен и расположения участков, где проходят коммуникации. Основная задача – исключить пересечения с инженерными линиями и обеспечить прямой путь к контуру без резких изгибов.

Оптимальная схема предполагает крепление токоотводов по наружным углам здания, где воздействие импульса распределяется равномернее. На протяжённых фасадах допускается установка дополнительных линий через 20–25 м, что уменьшает локальные перегрузки. Расстояние между фиксирующими скобами держат в пределах 0,8–1 м, чтобы исключить провисание и вибрацию.

Ниже приведены параметры, применяемые при подборе сечения и материалов:

Материал токоотвода	Допустимое сечение	Особенности применения
Сталь оцинкованная	50–70 мм²	Подходит для фасадов со значительной протяжённостью
Медь	16–25 мм²	Используют в местах с повышенной влажностью
Алюминий	35–50 мм²	Рекомендуют для лёгких конструкций и крышных узлов

При прохождении токоотводов рядом с металлическими элементами здания устанавливают переходные перемычки. Это снижает перепады потенциалов и уменьшает риск пробоя при прямом воздействии молнии.

Учет конфигурации крыша

Если кровля имеет сложную геометрию, токоотводы прокладывают по наиболее прямым линиям, обходя места стыков и перегибов. В точках перехода с крыша на фасад крепления усиливают двойными скобами.

Защита коммуникации при близком расположении трасс

Когда инженерные линии проходят параллельно токоотводу, расстояние между ними выдерживают не менее 1 м. При меньшем зазоре применяют дополнительные экраны, чтобы снизить наводки в момент разряда.

Методы проверки соединений и узлов молниеприёмников

Контроль связей между токопроводящими элементами начинают сразу после завершения монтаж задач. Применяют механические и электрические способы, позволяющие выявлять ослабление болтов, неплотность контактов и изменение сопротивления, влияющее на защита конструкций от воздействия, которое создаёт молния. Проверка проводится в местах перехода кабелей на участки, где коммуникации пересекают металлические конструкции, а также в точках подключения к токоотводам.

Электрические методы диагностики

Для оценки качества контакта используют измерители сопротивления соединений. Нормированное значение выбирают по требованиям схемы и характеристикам металла. Превышение допуска хотя бы на несколько миллиОм указывает на необходимость разборки узла и удаления оксидных плёнок. После восстановления контакта выполняют повторное измерение и фиксируют результат в журнале.

Механическая проверка узлов

Периодический осмотр охватывает контроль момента затяжки резьбовых пар, состояние защитных покрытий и отсутствие деформаций, возникающих под нагрузкой. Особое внимание уделяют участкам, где токоотводы контактируют с несущими элементами крыши, поскольку там нередко наблюдается ослабление крепления. Любое повреждение может спровоцировать разрыв цепи, что снижает уровень защита при разрядном воздействии.

Основные характеристики, подлежащие контролю, приведены ниже.

Параметр	Допуск	Комментарий
Переходное сопротивление	До 0,05 Ом	Измеряется после очистки контактных поверхностей и повторной сборки
Момент затяжки	По паспорту крепежа	Проверяется динамометрическим ключом
Состояние защитного слоя	Без трещин и отслаивания	Особенно важно для участков, соприкасающихся с влагой

Снижение риска пробоя на участках с высокой влажностью

Зоны с постоянным конденсатом или прямым контактом с осадками требуют плотного контроля состояния изоляции. При монтаже линий учитывают капиллярное впитывание влаги в оболочку кабеля и выбирают конфигурацию, исключающую провисание, где вода может скапливаться. Для наружных коммуникации применяют оболочки с водонепроницаемым слоем и промежуточным барьером, который ограничивает распространение влаги по жиле.

Дополнительная защита достигается установкой муфт с герметизирующими манжетами, рассчитанными на перепады температуры. Под воздействием, которое создаёт молния, влажные участки могут демонстрировать резкое падение электрической прочности, поэтому переходы между кабелями и металлическими элементами защищают диэлектрическими прокладками толщиной не менее 3 мм. Это снижает вероятность локального пробоя при импульсной нагрузке.

Основные меры усиления

На опорах и стенах, где образуется наледь, используют крепления из полимеров с низким водопоглощением. Узлы размещают так, чтобы конденсат уходил по дренажной линии, а не стекал на металл. Дополнительно наносят влагостойкие покрытия с минимальной пористостью, что уменьшает распространение влаги по поверхности и снижает риск образования токопроводящих дорожек.

Параметры, требующие контроля на влажных участках

Показатель	Норматив	Назначение
Сопротивление изоляции	Не ниже 20 МОм	Оценка состояния внешнего и внутреннего слоёв кабеля
Доля влаги в оболочке	До 1 %	Предотвращение падения диэлектрической прочности
Герметичность муфт	Без утечки воздуха при 0,2 МПа	Контроль целостности соединения