Можно ли использовать железобетонный фундамент в качестве заземляющего устройства для молниезащиты?

Обычно современные здания имеют встроенные железобетонные конструкции и строятся на железобетонном фундаменте. Это значительно упрощает конструкцию системы заземления. Действующие нормативные документы рекомендуют использовать преимущественно естественные грунтовые устройства.

ГОСТ 12.1.030-81 «Электробезопасность. Защитное проводящее заземление. Заземление нейтрали» по-прежнему распространяется на заземление электрооборудования. Применительно к системам молниезащиты ситуация гораздо сложнее, так как их заземление должно за короткое время пропустить большой электрический заряд.

Особенности заземления систем молниезащиты

Основным документом, регламентирующим устройство систем молниезащиты, является СО 153-34.21.122-2003 Инструкция по молниезащите зданий, сооружений и производственных коммуникаций. Но в этом документе использование железобетонного фундамента в качестве естественного заземления рассматривается лишь вкратце. В п. 3.2.3.3 указано, что арматура должна удовлетворять требованиям, предусмотренным в п. 3.2.2.5, т. е. обеспечивать электрическую непрерывность связи между элементами. Кроме того, для предварительно напряженного бетона мы должны оценить влияние протекающего электрического тока с точки зрения возможных механических воздействий. Другие факторы (такие как марка бетона, свойства грунта, защитное покрытие железобетонных конструкций) в Инструкции не рассматриваются, хотя они необходимы для оценки использования фундамента в качестве устройства заземления. Поэтому на практике приходится пользоваться документом РД 34.21.122-87 Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений.

Согласно РД 34.21.122.87 п.1.8 рекомендуется использовать естественные заземлители, за исключением случаев, когда металлические элементы фундамента имеют эпоксидные или полимерные покрытия для защиты от агрессивных грунтов. Кроме того, запрещается использовать фундамент для заземления системы молниезащиты при влажности грунта менее 3%. Пункт 1.8 Инструкции требует наличия сплошной электрической связи между железобетонным фундаментом и токоприемником по арматуре, при этом соединение арматуры с закладными деталями осуществляется сваркой.

Существующий подход к заземлению систем молниезащиты предусматривает оценку стандартных заземляющих конструкций, а не сопротивление рассеиванию. Такой типовой конструкцией РД 34.21.122-87 считает железобетонный фундамент. В пункте 2.2 Инструкции указано, что железобетонные фундаменты произвольной формы могут применяться в качестве естественного заземления для молниезащиты при площади их контакта с грунтом не менее 10 кв.м. Еще одним важным ограничением является то, что фундамент не должен разрушаться при ударе молнии.

Между тем, агрессивных грунтов – это в основном природное явление, наблюдаемое даже в самых экологически чистых местах. Таким образом, обычно используется защитное покрытие для фундамента. Использование отдельного устройства заземления часто неосуществимо как с технической, так и с экономической точек зрения. Другое дело, что такие фундаменты должны обеспечивать необходимый уровень электробезопасности при ударе молнии.

Агрессивные грунты и защита железобетона от их воздействия

В настоящее время вопросы защиты железобетонных конструкций от агрессивного воздействия грунтов в России регулируются межгосударственным стандартом ГОСТ 31384-2008 «Защита железобетонных конструкций и железобетона от коррозии». Общие технические требования. По этому ГОСТу агрессивное действие грунта определяется по глубине, на которой бетон разрушается или теряет свои защитные свойства по отношению к стальной арматуре в течение 50 лет. Слабоагрессивная почва имеет менее 10 см, среднеагрессивная – от 10 до 20 см, сильноагрессивная – более 20 см.

К методам первичной защиты относятся измерение состава бетона, а также комплекс конструктивных решений, снижающих степень коррозии. Бетон должен быть более плотным и обеспечивать более надежную защиту стальной арматуры, чем обычно. Вторичные средства включают нанесение защитных покрытий на железобетонные конструкции, а также их обработку антисептическим составом, если коррозия вызвана бактериями.

Вторичная защита железобетона включает нанесение специального покрытия

Для слабоагрессивных грунтов в основном применяют первичные методы защиты, а вторичные средства применяют по мере необходимости. В умеренно агрессивных грунтах обязательно применение как первичной, так и вторичной защиты, при этом последняя ограничивает доступ агрессивных веществ к железобетону. Наконец, в высокоагрессивных грунтах необходимо применять как первичные, так и вторичные способы защиты, при этом вторичные способы должны полностью изолировать железобетон от агрессивных сред.

Влияние марки бетона и свойств грунта на параметры заземления

Удельное электрическое сопротивление водостойкого бетона, используемого для первичной защиты от агрессивных грунтов, значительно выше, чем у обычного бетона. Это связано с более плотной структурой, содержащей минимум пор. В водостойком бетоне удельное электрическое сопротивление можно рассчитать на основе данных о коэффициенте водопоглощения и степени водостойкости. Также выпускаются марки бетона, устойчивые к агрессивным средам за счет введения в них специальных добавок. Объемное удельное сопротивление таких марок бетона рассчитывается путем измерений на конкретных образцах.

Возможность использования железобетонных фундаментов в качестве системы заземления для молниезащиты сильно зависит от свойств грунта. Обычно при высокой агрессивности грунта использование фундамента в качестве заземляющего устройства также невозможно , так как ГОСТ требует полной изоляции железобетона от агрессивных сред.

Но мы неплохо можем работать со слабо- и среднеагрессивными грунтами. Однако они предполагают некоторые ограничения не только потому, что меры защиты повышают сопротивление рассеянию. Агрессивные почвы обычно богаты сульфатами и хлоридами. В результате электролиза выделяются хлор и сера, которые дополнительно способствуют разрушению железобетона. Поэтому для слабо и среднеагрессивных грунтов для оценки способности фундамента «работать» в качестве заземляющего устройства в качестве критерия безопасности принимается плотность тока, протекающего от арматуры (далее мы расскажем, где можно взять ее допустимые значения от).

Методы оценки

В России ГОСТ 12.1.030-81. Электробезопасность. Защитное проводящее заземление. Нейтрализация по-прежнему эффективна. Он содержит справочное приложение «Оценка возможности использования железобетонных фундаментов промышленных зданий в качестве устройств заземления». Казалось бы, это так здорово, что у нас есть этот официальный нормативный документ, но… он берет в качестве критерия приемлемости сопротивление рассеянию. Этот критерий можно использовать при расчете заземления электроустановок, но в настоящее время он не используется в молниезащите.

Единым справочником по оценке пригодности фундаментов для использования в качестве заземляющих устройств молниезащиты в России до сих пор являются Материалы для проектирования и контроля эксплуатации «Использование заземляющих свойств строительных конструкций промышленных зданий и сооружений», изданные в 1991 г. Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт электротехнического производства. На основании свойств грунта, бетона и защитного покрытия по формулам и графикам, приведенным в Материалах, рассчитывается плотность тока, протекающего по арматуре. Сравнение этих параметров с нормативными значениями позволяет сделать вывод о возможности использования фундамента в качестве заземляющего устройства. Авторами Материалов рассчитаны нормативные показатели путем установления зависимости между плотностью тока и напряжением прикосновения, нормируемым по ГОСТ 12.1.038-82 Электробезопасность. Максимально допустимые значения напряжений и токов срабатывания…

Означает, что параметров заземления на железобетонном фундаменте косвенно нормируются по ГОСТ 12.1.038-82; других стандартов для них в России нет до сих пор. В материалах Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электротехнической промышленности за 1991 г. установлена ​​связь между напряжением прикосновения и параметрами грунта, бетона и конструкции фундамента. Однако мы не можем использовать их, не задумываясь. Эксперты должны оценить пригодность фундамента, когда он используется для молниезащиты.

Выводы

Основные работы по созданию методов оценки пригодности фундамента в качестве заземляющего устройства были проведены в России в 80-х и начале 90-х годов. С тех пор это научное направление развивалось только в РЖД для решения ряда задач, направленных на замену одного типа опор контактной системы на другой тип.

В то же время с 90-х годов в российской экономике произошли существенные изменения. Технологии тоже продвинулись. Следовательно, Применение нормативной базы для фундаментов, используемых в качестве заземляющих устройств, требует привлечения квалифицированных специалистов. Много проблем возникает, когда новое здание строится на старом фундаменте или модернизируется старое здание, или модернизируется система молниезащиты для существующего здания. Чтобы проверить, можно ли использовать фундамент здания в качестве устройства заземления, обратитесь в Технический центр Zandz.

com.

Статьи по Теме:

: Продукция и качество :: Продукция

Горячий — Катаный Стальной стержень для армирования бетона ( 9 0005 деформированный прокат )

АО «Промет Стил» производит -прокат стальной для армирования бетона (деформированный прокат) номинальным диаметром 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32 и 40 мм стандартной длиной 12 метров.

Качество выпускаемой продукции соответствует стандарту БДС 9252 (стали марок В500Б и В500С), БДС 4758 (стали марок В420Б и В420С). Кроме того, АО «Промет Сталь» сертифицировано на производство арматурного проката деформированного по техническим условиям различных стандартов, таких как DIN 488 (сталь марки В500В), STAS 438 (сталь марки ПЦ 52), ЭЛОТ 1421-3 (сталь марки В500С). , BS 4449 (сталь марок 460В и В500В), Итальянский стандарт D. M.14.01.2008 (сталь марки В450С), Голландский стандарт NEN 6008 (сталь марки FeB500HWL). Продукция по DIN 488 также сертифицирована для продажи в Испанию и Украину.

По требованию заказчика арматура деформированная может быть изготовлена ​​в стержнях нестандартной длины менее или более 12 метров.

Горячий — Катаный Стальной Ровный Ножной уголки в прутках (уголках)

АО «Промет Стил» производит горячекатаные уголки стальные прокатные / уголки / в прутках с шириной полки от 25 до 50 мм и толщиной от 3,0 до 6,0 мм, по требованиям EN 10056 и ГОСТ 8500. Марки стали по EN 10025-1,2 (S235JR / S275JR /S355JR) и ГОСТ 380 (ст. 3 сп/пс).

Стандартная длина стальных уголков составляет 6 метров, а длина может варьироваться от 4 до 18 метров в зависимости от требований заказчика. Продукция по EN 10025-1,2/ EN 10056 сертифицирована для продажи в Украине.

 

 

 

Прутки стальные горячекатаные (   Прутки ) 9000 5    

АО «Промет Стил» производит горячекатаный плоский прокат /плоский прокат/ шириной от 30 до 80 мм и толщиной от 5 до 20 мм, по EN 10058 и ГОСТ 103. Марки стали соответствуют EN 10025-1,2 (S235JR, S275JR, S355JR) и ГОСТ 380 (Ст. 3 сп/пс ). Стандартная длина полосового проката составляет 6 метров, а длина может варьироваться от 4 до 18 метров в зависимости от требований заказчика. Продукция по EN 10025-1,2/ EN 10058 сертифицирована для продажи в Украине.

Горячий 9 0006 — катаный круглый стальной прутки (круглые)

» Промет Сталь» ОАО производит горячекатаный круглый прокат /круглый прокат/ диаметром Ø10 – Ø50 мм, согласно требованиям EN 10060 и ГОСТ 2590.