ГОСТ Р 59789-2021 (МЭК 62305-3:2010). Национальный стандарт Российской Федерации. Молниезащита. Часть 3. Защита зданий и сооружений от повреждений и защита людей и животных от электротравматизма

5.4 Заземляющее устройство

 

5.4.1 Общие требования

Конфигурация и размеры заземляющего устройства имеют важное значение для сведения к минимуму любых потенциально опасных перенапряжений при стекании тока молнии (обладающего высокочастотными свойствами) в землю. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 10 Ом (при измерении на низкой частоте).

Следует выполнять, как правило, единое заземляющее устройство для молниезащиты, систем электроснабжения и систем связи.

Заземляющие устройства должны быть включены в систему уравнивания потенциалов в соответствии с требованиями 6.2.

Примечания

1 Условия разделения и присоединения других заземляющих устройств определены в нормативных документах Российской Федерации [3].

2 При соединении заземляющих устройств, выполненных из различных металлов, они должны быть защищены от коррозии.

 

5.4.2 Заземляющее устройство в общих условиях

Применяют две основных конфигурации заземлителей.

5.4.2.1 Конфигурация A

Данная конфигурация представляет собой горизонтальные или вертикальные заземлители, установленные снаружи защищаемого сооружения и соединенные с каждым токоотводом, либо фундаментные заземлители, не образующие замкнутый контур.

Для конфигурации A общее число заземлителей должно быть не менее двух.

 

 

Примечание - Параметры заземлителя для СМЗ классов III и IV не зависят от удельного сопротивления грунта.

 

Рисунок 3 - Минимальная длина l₁ каждого заземлителя

в зависимости от класса СМЗ

 

Минимальная длина каждого заземлителя, присоединенного к каждому токоотводу, равна:

- l₁ - для горизонтальных заземлителей или

- 0,5l₁ - для вертикальных (или наклонных) заземлителей,

где l₁ - минимальная длина горизонтальных электродов согласно рисунку 3.

Для комбинированных (вертикальных или горизонтальных) заземлителей длина общая.

Требования к минимальным длинам, приведенным на рисунке 3, могут не соблюдаться при условии, что сопротивление заземления заземляющего устройства составляет менее 10 Ом (измеренное на частоте, отличной от промышленной частоты и ее гармоник, во избежание помех).

Примечания

1 Если указанные выше требования не могут быть выполнены, то должна применяться конфигурация типа B.

2 Уменьшение сопротивления заземляющего устройства за счет увеличения длины заземлителей имеет практический смысл, если их длина не превышает 60 м. Для грунта с удельным сопротивлением более 3000 Ом·м рекомендуется применять конфигурацию B или специальные смеси для уменьшения сопротивления грунта.

3 Дополнительная информация приведена в приложении E.

 

5.4.2.2 Конфигурация B

Данная конфигурация представляет собой либо кольцевой проводник, расположенный вне защищаемого сооружения и не менее 80% которого (по длине) находится в контакте с грунтом, либо фундаментные заземлители, образующие замкнутый контур. Заземлители также могут образовывать сетку.

Примечание - Хотя 20% кольцевого заземляющего проводника (по длине) может не иметь контакта с грунтом, он должен быть электрически непрерывным по всей своей длине.

 

Для кольцевого заземлителя (или для фундаментного заземлителя) значение радиуса r_e области, охваченной кольцевым заземлителем (или фундаментным заземлителем), должно быть не меньше значения l₁:

 

r_e >= l₁, (1)

 

где l₁ - согласно рисунку 3 в зависимости от класса СМЗ.

Если требуемое значение l₁ превышает значение r_e, которое может быть реализовано для данного объекта, должны быть добавлены дополнительные горизонтальные или вертикальные (или наклонные) заземлители длиной l_r (горизонтальные) и l_v (вертикальные), значение которых определяют по следующим выражениям:

 

l_r = l₁ - r_e; (2)

 

и

 

l_v = (l₁ - r_e)/2. (3)

 

Количество дополнительных заземлителей должно быть не менее числа токоотводов, но не менее двух.

Дополнительные заземлители должны быть подключены к кольцевому заземлителю в тех точках, где подключены токоотводы, и как можно более равномерно по периметру.

5.4.3 Монтаж заземлителей

Кольцевой заземлитель (конфигурация B) следует располагать на глубине не менее 0,5 м и на расстоянии около 1 м от внешних стен.

Заземлители конфигурации A должны быть смонтированы на глубине не менее 0,5 м от верхнего конца и распределены как можно более равномерно по периметру, для того чтобы свести к минимуму взаимное влияние.

Примечание - Если заземлитель конфигурации A расположен в пределах инспекционного колодца, который, в свою очередь, размещен в покрытии с высоким электрическим сопротивлением или примыкает к бетону, то требованием относительно глубины 0,5 м можно пренебречь.

 

Заземлители должны быть установлены таким образом, чтобы во время строительства можно было проводить их проверку.

Глубина расположения и конфигурация заземлителя должны обеспечивать минимизацию коррозионных процессов, влияния высыхания и промерзания почвы и тем самым сохранять неизменным сопротивление заземляющего устройства. Верхнюю часть вертикального заземлителя, расположенную в пределах глубины промерзания грунта, рекомендуют не учитывать в условиях промерзания грунта.

Примечание - Таким образом, для каждого вертикального заземлителя значение l₁, рассчитанное по 5.4.2.1 и 5.4.2.2, должно быть увеличено на 0,5 м.

 

В голых скальных породах рекомендуют применять заземляющее устройство конфигурации B.

Для сооружений с разветвленными электронными системами или с высокой пожароопасностью рекомендуют сооружение заземляющего устройства конфигурации B.

5.4.4 Естественные заземлители

В качестве заземлителей рекомендуется использовать взаимосвязанную стальную арматуру в бетонных фундаментах, выполненную в соответствии с 5.6, или другие пригодные для этой цели подземные металлические конструкции. Когда в качестве заземлителя использована металлическая арматура железобетона, особое внимание должно быть уделено местам соединений для предотвращения механического растрескивания бетона.

Примечания

1 При применении предварительно напряженного бетона следует учитывать последствия прохождения токов молнии, которые могут создать опасные механические напряжения.

2 Если использован фундаментный заземлитель, то возможно увеличение сопротивления заземления со временем.

3 Дополнительная информация приведена в приложении E.