СН 4.04.03-2020 «Молниезащита зданий, сооружений и инженерных коммуникаций»

ПОСТАНОВЛЕНИЕ МИНИСТЕРСТВА АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
13 ноября 2020 г. № 80

(Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь, 19.02.2021, 8/36326)

Об утверждении и введении в действие строительных норм СН 4.04.03-2020

(ИЗВЛЕЧЕНИЕ)

На основании подпункта 5.6 пункта 5 Положения о Министерстве архитектуры и строительства Республики Беларусь, утвержденного постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 31 июля 2006 г. № 973, Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь ПОСТАНОВЛЯЕТ:

1. Утвердить и ввести в действие через 60 календарных дней после их официального опубликования разработанные РУП «Стройтехнорм» и внесенные главным управлением градостроительства, проектной, научно-технической и инновационной политики Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь строительные нормы СН 4.04.03-2020 «Молниезащита зданий, сооружений и инженерных коммуникаций».

2. Настоящее постановление вступает в силу после его официального опубликования.

Министр
Р.В.Пархамович

---

МИНИСТЕРСТВО АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

СН 4.04.03-2020

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

МОЛНИЕЗАЩИТА ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ
И ИНЖЕНЕРНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

МАЛАНКААХОВА БУДЫНКАЎ, ЗБУДАВАННЯЎ
І ІНЖЫНЕРНЫХ КАМУНІКАЦЫЙ

Минск 2021

---

УДК 69+699.88 (083.74)

Ключевые слова: молния, удар молнии, потенциал молнии, ущерб, физическое повреждение, молниезащита, меры молниезащиты, система молниезащиты, молниеприемник, токоотвод, заземлитель, система заземления, здания, коммуникации, изделия молниезащиты, уровень молниезащиты, зона защиты

Предисловие

1 РАЗРАБОТАНЫ научно-проектно-производственным республиканским унитарным предприятием «Стройтехнорм» (РУП «Стройтехнорм»).

Авторский коллектив: Н. В. Бохан, В. В. Косов, Д. А. Кухаренко, В. П. Орлова, Е. Г. Петрушкевич, А. Н. Скрипко, Н. А. Хилько, О. Е. Ямный

ВНЕСЕНЫ главным управлением градостроительства, проектной, научно-технической и инновационной политики Министерства архитектуры и строительства

2 УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ постановлением Министерства архитектуры и строительства от 13 ноября 2020 г. № 80

В Национальном комплексе технических нормативных правовых актов в области архитектуры и строительства настоящие строительные нормы входят в блок 4.04 «Электроснабжение, электросиловое оборудование и электрическое освещение, телефонизация, радиофикация и телефикация»

3 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ (с отменой ТКП 336-2011 (02230))

Изданы на русском языке

---

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 Область применения
• 2 Нормативные ссылки
• 3 Термины и определения
• 4 Сокращения
• 5 Параметры молнии
• 6 Оценка риска
  • 6.1 Риск и элементы риска
  • 6.2 Оценка необходимости обеспечения молниезащитой и выбор мер молниезащиты
• 7 Защита от прямых ударов молнии
  • 7.1 Внешняя система молниезащиты
  • 7.2 Молниеприемники
  • 7.3 Токоотводы
  • 7.4 Система заземления
  • 7.5 Электрическая изоляция внешней системы молниезащиты
  • 7.6 Уравнивание потенциалов молнии
  • 7.7 Меры защиты от поражения людей электрическим током вследствие воздействия напряжения прикосновения и шагового напряжения
• 8 Защита от электромагнитного воздействия молнии
  • 8.1 Меры защиты
  • 8.2 Заземление и уравнивание потенциалов молнии
  • 8.3 Электромагнитное экранирование и прокладка линий
  • 8.4 Скоординированная защита от импульсных перенапряжений
• 9 Управление защитой от электромагнитного воздействия молнии
• 10 Молниезащита объектов электроэнергетики
  • 10.1 Определение зоны защиты
  • 10.2 Защита оптических кабельных линий магистральной и внутризоновой сети связи от прямых ударов молнии
  • 10.3 Защита воздушных линий электропередачи от прямых ударов молнии
    • 10.3.1 Защита воздушных линий электропередачи напряжением 110–750 кВ
    • 10.3.2 Защита воздушных линий электропередачи с защищенными проводами напряжением 110 кВ
    • 10.3.3 Защита воздушных линий электропередачи напряжением 6–35 кВ
    • 10.3.4 Защита воздушных линий электропередачи с открытыми проводами напряжением 6–10 кВ
    • 10.3.5 Защита воздушных линий электропередачи напряжением 0,38 кВ
  • 10.4 Защита открытых распределительных устройств электрических станций и подстанций напряжением не более 750 кВ от перенапряжений
    • 10.4.1 Выбор системы молниеотводов для защиты распределительных устройств и электрических подстанций от прямых ударов молнии. Зоны защиты молниеотводов
    • 10.4.2 Защита открытых распределительных устройств электрических подстанций
    • 10.4.3 Защита закрытых распределительных устройств, зданий, расположенных на территории электрических подстанций
  • 10.5 Защита электрических станций и подстанций от грозовых волн, набегающих с воздушных линий электропередачи
    • 10.5.1 Защита открытых распределительных устройств и электрических подстанций
    • 10.5.2 Защита подходов воздушных линий электропередачи к открытым распределительным устройствам электрических подстанций
  • 10.6 Молниезащита электрических машин
  • 10.7 Заземление электроустановок напряжением 0,4 кВ
  • 10.8 Заземление электроустановок напряжением 35–750 кВ
    • 10.8.1 Общие требования
    • 10.8.2 Молниезащита кабелей вблизи молниеотводов
    • 10.8.3 Защита вторичных цепей электрических подстанций
    • 10.8.4 Электромагнитная совместимость электросетевых объектов
    • 10.8.5 Схемы заземления контрольных жил и экранов кабелей
    • 10.8.6 Проверка на соответствие требованиям электромагнитной совместимости
  • 10.9 Заземление электроустановок напряжением 6–10 кВ
• Приложение А Оценка среднегодового количества опасных случаев N
• Приложение Б Оценка вероятностей причинения вреда в результате удара молнии Р
• Приложение В Оценка ущерба L
• Приложение Г Выбор системы молниезащиты, использующей молниеприемник с опережающей эмиссией стримера
• Библиография

---

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

МОЛНИЕЗАЩИТА ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ
И ИНЖЕНЕРНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

МАЛАНКААХОВА БУДЫНКАЎ, ЗБУДАВАННЯЎ
І ІНЖЫНЕРНЫХ КАМУНІКАЦЫЙ

Lightning protection of buildings, constructions
and engineering aquipment

Дата введения через 60 календарных дней
после официального опубликования

1 Область применения

  Настоящие строительные нормы устанавливают требования к проектированию молниезащиты при возведении и реконструкции зданий и сооружений различного назначения и подводимых к ним инженерных коммуникаций (далее – здания). Настоящие строительные нормы применяются при:

• – проектировании, монтаже систем молниезащиты для зданий разной высотности;
• – проектировании систем молниезащиты установок, приборов, оборудования, находящихся внутри зданий;
• – установлении мер защиты от поражения людей электрическим током вследствие воздействия напряжения прикосновения и шагового напряжения;
• – проектировании систем молниезащиты электрических станций, подстанций и воздушных линий электропередачи.

Настоящие строительные нормы не устанавливают требования к обеспечению защиты от выхода из строя электрических и электронных систем в результате возникновения внутренних перенапряжений. Область применения настоящих строительных норм не распространяется на:

• – железнодорожную сеть;
• – транспортные средства, морские суда, самолеты, прибрежные сооружения;
• – подземные напорные трубопроводы высокого давления;
• – магистральные линии связи и линии телесвязи, не связанные с конструкцией зданий.

При наличии иных специальных требований по молниезащите, указанных в законодательных актах, следует руководствоваться ими.

2 Нормативные ссылки

В настоящих строительных нормах использованы ссылки на следующие документы:

• ТР 2009/013/ВY Здания и сооружения, строительные материалы и изделия. Безопасность
• СН 2.02.05-2020 Пожарная безопасность зданий и сооружений
• ТКП 339-2011 (02230) Электроустановки на напряжение до 750 кВ. Линии электропередачи воздушные и токопроводы, устройства распределительные и трансформаторные подстанции, установки электросиловые и аккумуляторные, электроустановки жилых и общественных зданий. Правила устройства и защитные меры электробезопасности. Учет электроэнергии. Нормы приемо-сдаточных испытаний
• ТКП 385-2012 (02230) Нормы проектирования электрических сетей внешнего электроснабжения напряжением 0,4–10 кВ сельскохозяйственного назначения
• ТКП 474-2013 (02300) Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности
• СТБ 2129-2010 Здания и сооружения. Порядок определения пожарной нагрузки
• ГОСТ 12.1.030-81 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление
• ГОСТ 12.1.038-82 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов
• ГОСТ 1516.3-96 Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности
• изоляции
• ГОСТ 31610.10-2-2017/IEC 60079-10-2:2015 Взрывоопасные среды. Часть 10-2. Классификация зон. Взрывоопасные пылевые среды
• ГОСТ IEC 60079-10-1-2013 Взрывоопасные среды. Часть 10-1. Классификация зон. Взрывоопасные газовые среды
• ГОСТ IEC 61643-21-2014 Устройства защиты от перенапряжений низковольтные. Часть 21. Устройства защиты от перенапряжений, подсоединенные к телекоммуникационным и сигнализационным сетям. Требования к эксплуатационным характеристикам и методы испытаний.

 

3 Термины и определения

В настоящих строительных нормах применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 безопасное расстояние: Минимальное расстояние между двумя токопроводящими элементами, при котором между ними не возникает опасное искрение.

3.2 внешние токопроводящие части: Выступающие металлические элементы, входящие в защищаемое здание или выходящие из него, по которым может протекать часть тока молнии.

 

Примечание – К внешним токопроводящим частям относятся сети трубопроводов, металлические элементы кабелей, металлические трубы и т. д.

 

3.3 внешняя система молниезащиты: Часть системы молниезащиты, предназначенная для приема прямых ударов молнии в защищаемый объект, отвода тока молнии от точки поражения до земли и распределения тока молнии в земле, не вызывая при этом термического или механического повреждения, а также опасного искрения.

 

Примечание – Под защищаемым объектом понимают здание, сооружение или систему энергоснабжения, для которых требуется молниезащита.

 

3.4 допустимый риск RT: Максимальное значение риска, которое может быть установлено для защищаемого объекта.

3.5 естественный элемент системы молниезащиты (естественный заземлитель): Токопроводящий элемент, расположенный снаружи или встроенный в стены здания, который используется дополнительно к системе молниезащиты или в некоторых случаях выполняет функцию одной или нескольких частей системы молниезащиты.

3.6 заземление: Преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

3.7 заземлитель (заземляющий электрод): Основной элемент заземляющего устройства, представляющий собой одиночный электрод или группу электродов, находящихся в электрическом контакте с землей.

 

Примечание – Заземляющее устройство – совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

 

3.8 изолированная внешняя система молниезащиты: Система молниезащиты, состоящая из молниеприемников и токоотводов, расположенных таким образом, что путь тока молнии не контактирует с защищаемым зданием.

3.9 импульсное выдерживаемое напряжение Uw: Напряжение, установленное изготовителем оборудования, характеризующее указанную способность изоляции оборудования выдерживать перенапряжения.

 

Примечание – В настоящих строительных нормах рассматривают только импульсное выдерживаемое напряжение между токоведущими проводниками и землей.

 

3.10 импульсное перенапряжение: Резкий подъем напряжения, вызванный электромагнитным импульсом от удара молнии и проявляющийся в виде повышения электрического напряжения или тока до значений, представляющих опасность для изоляции или людей.

3.11 индуктированное перенапряжение: Перенапряжение, наведенное током молнии при ударе молнии в землю или другие объекты, находящиеся вблизи защищаемого объекта.

3.12 контур заземления: Заземлители (заземляющие электроды), соединенные друг с другом и смонтированные вокруг защищаемого объекта по его периметру в виде замкнутого контура.

3.13 линия связи: Линия коммуникаций, обеспечивающая связь с оборудованием, расположенным в здании.

3.14 линия электропередачи: Электрическая линия, выходящая за пределы электростанций, подстанций и предназначенная для передачи электрической энергии на расстояние.

3.15 молниезащита: Комплекс защитных мер от молнии, обеспечивающих безопасность людей, сохранность зданий, оборудования и материалов от взрывов, возгораний, разрушений.

3.16 молниеотвод: Устройство, состоящее из молниеприемника, токоотвода и заземлителя, устанавливаемое на зданиях и служащее для защиты от удара молнии.

3.17 молниеприемник: Часть внешней системы молниезащиты, содержащая металлические элементы (стержни, молниеприемные сетки, тросы), предназначенные для приема молнии.

3.18 молниеприемник с опережающей эмиссией стримера: Молниеприемник, вызывающий более раннее возникновение восходящего стримера по сравнению с молниеприемником при их работе в одинаковых условиях.

3.19 напряжение прикосновения: Напряжение между двумя точками электрической цепи тока замыкания на землю (на корпус) при одновременном прикосновении к ним человека или напряжение, появляющееся на теле человека при одновременном прикосновении к двум точкам проводников или токопроводящих частей.

3.20 неизолированная внешняя система молниезащиты: Система молниезащиты, состоящая из молниеприемников и токоотводов, расположенных таким образом, что путь тока молнии контактирует с защищаемым зданием.

3.21 ограничитель перенапряжения (устройство защиты от импульсных перенапряжений): Устройство, предназначенное для ограничения переходных напряжений и отвода сверхтоков, содержащее как минимум один нелинейный элемент.

3.22 опасное искрение: Электрический разряд, возникающий внутри защищаемого объекта при ударе молнии, способный вызывать повреждение оборудования и создавать опасность для людей.

3.23 прямой удар молнии: Наиболее опасный вид воздействия на здание, сопровождающийся непосредственным контактом с ним канала молнии.

 

Примечание – Канал молнии – видимая часть молнии, характеризуемая большой амплитудой тока и высокой температурой.

 

3.24 решетчатый экран: Электромагнитный экран с отверстиями.

 

Примечание – Для зданий данный экран устраивают путем соединения между собой естественных металлических элементов (например, стальной арматуры, металлического каркаса и металлических опор).

 

3.25 система заземления: Часть внешней системы молниезащиты, предназначенная для отвода тока молнии в землю и растекания его в земле.

3.26 система молниезащиты: Комплексная система, используемая для снижения риска и материального ущерба от удара молнии в здание, состоящая из внешней и внутренней систем молниезащиты.

 

Примечание – Внутренняя система молниезащиты состоит из системы уравнивания потенциалов и (или) устройств защиты от импульсных перенапряжений.

 

3.27 система уравнивания потенциалов: Система соединения всех проводящих (нетоковедущих) частей здания и внутренних систем для достижения равенства их потенциалов.

 

Примечание – К внутренним системам относятся электрические и электронные системы, находящиеся внутри здания.

 

3.28 сопротивление заземления: Отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.

3.29 скоординированная защита: Совокупность устройств защиты от импульсных перенапряжений, формирующих систему защиты, обеспечивающую снижение количества отказов электрических и электронных систем.

3.30 ток молнии: Ток, протекающий в точке поражения.

3.31 токоотвод: Устройство, предназначенное для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю.

3.32 точка поражения: Точка, в которой молния соприкасается с землей или возвышающимся объектом.

 

Примечание – При ударе молнии может возникнуть несколько точек поражения.

 

3.33 физическое повреждение: Повреждение здания (или его внутренних систем) или подсоединенной к зданию системы энергоснабжения вследствие механических, тепловых, химических и взрывоопасных воздействий молнии.

3.34 уравнивание потенциалов молнии: Соединение кратчайшим путем отдельных металлических элементов защищаемого объекта посредством токопроводящих проводников или устройств защиты от импульсных перенапряжений с целью снижения разности потенциалов молнии между данными элементами и заземляющим устройством, вызванных током молнии.

3.35 уровень молниезащиты: Показатель совокупности значений параметров тока молнии, связанный с вероятностью непревышения соответствующих максимальных и минимальных расчетных данных в результате удара молнии.

3.36 шина уравнивания потенциалов (шина): Металлическая шина, на которой металлические элементы, внешние токопроводящие части, линии электропередачи и линии связи, а также другие кабели могут соединяться с системой молниезащиты.

3.37 электромагнитный экран: Закрытый металлический экран сетчатого или сплошного типа, окружающий защищаемый объект или его часть, и используемый для защиты от возможных повреждений электрических или электронных систем.

4 Сокращения

  В настоящих строительных нормах применяют следующие сокращения:

• АПВ – автоматическое повторное включение;
• АСДУ – автоматическая система дистанционного управления;
• ВЛ – воздушная линия электропередачи;
• ВЛЗ – воздушная линия электропередачи защищенная;
• ВЛИ – воздушная линия электропередачи с самонесущими изолированными проводами;
• ВЛП – воздушная линия электропередачи с покрытыми проводами;
• ЗМЗ – зона молниезащиты;
• ЗРУ – закрытое распределительное устройство;
• ЗУ – заземляющее устройство;
• ЗТП – закрытая трансформаторная подстанция;
• ИП – искровой промежуток;
• КЗ – короткое замыкание;
• КТП – комплектная трансформаторная подстанция;
• МОЭС – молниеприемник с опережающей эмиссией стримера;
• МТП – мачтовая трансформаторная подстанция;
• ОКЗ – однофазное короткое замыкание;
• ОПН – ограничитель перенапряжения;
• ОРУ – открытое распределительное устройство;
• ПС – электрическая подстанция;
• РВ – разрядник вентильный;
• РДИ – разрядник длинно-искровой;
• РДИП – разрядник длинно-искровой петлевой;
• РТ – разрядник трубчатый;
• РУ – распределительное устройство;
• СВЧ – сигнал высокой частоты;
• СМЗ – система молниезащиты;
• СТП – столбовая трансформаторная подстанция;
• ТП – трансформаторная подстанция;
• ТС – технические средства;
• ТСН – трансформатор собственных нужд;
• УЗИП – устройство защиты от импульсных перенапряжений;
• ЭС – электрическая станция.

 

5 Параметры молнии

 

5.1 Механические воздействия молнии характеризуются пиковым значением тока I и переданной удельной энергией W/R, тепловые воздействия – переданной удельной энергией W/R при наличии гальванической связи и зарядом Q, при возникновении электрических дуг; принимают с учетом рекомендуемого [1]. Перенапряжения и опасное искрение, вызываемые индуктивным искрением, определяются средней скоростью нарастания фронта импульса тока молнии di/dt.

5.2 Для выбора мер молниезащиты зданий предусматривают четыре уровня молниезащиты – I–IV. Для каждого уровня молниезащиты установлены максимальные (таблица 5.1) значения параметров тока молнии.

[...]

Библиография

[1] ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010 Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 1. Общие принципы
[2] ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010 Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 2. Оценка риска
[3] ГОСТ Р МЭК 61643-12-2011 Устройства защиты от импульсных перенапряжений низковольтные. Часть 12. Устройства защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Принципы выбора и применения
[4] Нормы пожарной безопасности Республики Беларусь «Порядок определения необходимого количества сил и средств подразделений по чрезвычайным ситуациям для тушения пожаров НПБ 64-2017», утвержденные постановлением Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь от 27 сентября 2017 г. № 41