Содержание

Типовая схема молниезащиты

Устройство внешней защиты от молний — задача ответственная, здесь недопустим шаблонный подход: каждый объект уникален и требует индивидуального изучения. Именно поэтому общепринятые схемы молниезащиты в обязательном порядке адаптируются и перерабатываются в зависимости от специфики подзащитного здания или сооружения.

Схема молниеотвода

Устройство молниезащиты разнится в зависимости от категории здания. Инструкция РД 34.21.122-87 делит все объекты на три группы. Необходимый уровень безопасности зависит от взрывоопасности, угрозы воспламенений, а также прогнозируемые последствия от пожара или взрыва. Соответственно самые жесткие требования предъявляются к объектам I категории, и боле лояльные — к зданиям III группы, к которым также относятся жилые дома.

Состав молниеотвода здания:

  • Молниеприемник — ловит разряд молнии. Используются стержни, трос или молниеприемная сетка.
  • Токоотвод — передает ток от молниеприемника к заземлителю.
    В большинстве случаев используются наружные токоотводы — стальные, алюминиевые или медные проводники со сварными соединениями.
  • Заземляющее устройство — рассеивает заряд в грунте. Используются вертикальные электроды, заглубленные в землю, защищенные от коррозии и надежно соединенные между собой и с токоотводом горизонтальной шиной. По Инструкции РД необходимо устанавливать не менее 3 электродов на расстоянии от 1 метра от здания.

Защитная система не только принимает на себя разряды, предотвращая тем самым людские жертвы и разрушения здания, но также значительно уменьшает прогнозируемое количество молний: по контуру молниеотвода стекают наведенные заряды, которые, достигая грозового облака, разряжают его.

Стандартные схемы молниезащиты

Молниеприемная сетка

Оптимальная схема молниезащиты здания с плоской крышей, вне зависимости от используемых кровельных материалов. Сетка составляется из прутков сечением 6-8 мм, используются алюминиевые, стальные или медные сплавы; токопроводящие соединители; бетонные или пластиковые держатели.

Молниеприемная сетка устраивается с ячейками не более 5х5 м, согласно инструкциям МЭК.

Помимо плоской кровли сетчатый молниеприемник также используется для двускатных крыш коттеджей. В таком случае необходимо подключать два токоотвода — для каждой стороны. Кроме того, следует учесть, что выступающие объекты — антенны, дымоходы, вентиляционные системы и пр. — находятся вне зоны защиты молниеприемной сетки. Для подобных конструкций и оборудования устанавливаются стержневые молниеприемники, подключаемые непосредственно к сетке.

Отдельно стоящие молниеприемники

Схема молниезащиты для металлических резервуаров с взрывоопасными или безопасными жидкостями, АЗС, подстанции предполагают использование отдельно стоящих стержневых или тросовых молниеприемников. Установка осуществляется непосредственно в грунт, используются специальные наборные мачты с бетонными или металлическими основаниями. Каждый молниеприемник оснащается собственным токоотводом и заземлением.

В некоторых случаях стержни соединяются тросами.

 Стержневые молниеприемники

Стержни, выполненные из алюминия или стали, крепятся к строительным конструкциям, например, дымоходам, устанавливаются автономно на крыше либо вблизи защищаемого объекта. Защитная зона определяется, как конус с основанием по земле и вершиной в крайней точке молниеприемника. При этом здание должно полностью попадать в зону. Чтобы расширить защитный участок, увеличивают высоту стержня, используя специальные мачты, или устанавливают несколько молниеприемников. Подобная схема молниезащиты подходит для любых объектов, в том числе для жилых домов со сложной крышей. Молниеприемники устанавливаются в наивысших точках здания или постройки.

Тросовая молниезащита

Трос используется для двускатных крыш — натягивается между опорами на коньках, а также для других протяженных объектов, например, для линий электропередач. Защитная зона рассчитывается по равнобедренной трапеции с основанием на уровне земли. При этом высота устанавливается по тросу, обязательно необходимо учитывать провисание.

Активная молниезащита

Конструкция представляет собой устройство, которое ионизирует воздух, провоцируя тем самым удар молнии до того, как разряд состоится естественно. Для этого используются специальные разрядники и электронные схемы. Активная система молниезащиты позволяет использовать меньше молниеприемников и снизить их общую высоту.

Естественные молниеприемники

Металлическая крыша, трубы, водостоки и прочие металлоконструкции в некоторых случаях используются в качестве молниеприемника. Однако подобное решение уместно только для объектов, где не стоит задача сохранить целостность кровли и строительных конструкций. Кроме того, необходимо учитывать возможные последствия от прямых ударов молнии.

Чтобы выбрать подходящую схему молниеотвода, необходимо учитывать массу факторов и знать все особенности подзащитного объекта. Обращайтесь к специалистам нашей компании для проектирования и монтажа надежных систем молниезащиты!

типовые схемы, расчет и монтаж

Сначала разберемся в сути понятия. Молниеотвод обозначает одно и тоже, что Грозозащита или Молниезащита и отличается от Громоотвода, которым называют чаще только молниеприемную часть системы защиты зданий и сооружений. То есть

молниеотвод – это «молниеприемник + токоотвод + заземление», или внешняя составляющая системы. Если посмотреть на схему любой комплексной молниезащиты, будь то частный дом или здание промышленного, офисно-административного назначения, то это ее часть, которая предназначена именно для защиты от прямых ударов молнии.

Конструкции (виды) молниеотводов

Всего существует 3-и базовые схемы: стержневой (рисунки а, б), тросовый (в) и молниеотвод в виде молниеприемной сетки (или сетчатый) (г). Комбинированная схема предполагает сочетание базовых вариантов.

По количеству одинаковых молниеприемных частей – одиночный, двойной и т.д.

По характеру и месту установки стержневые делятся на молниеприемные стержни, сборные стержневые, которые могут устанавливаться на фланцах, кронштейнах, специальных опорах или быть отдельно стоящими. Молниеприемные мачты как правило имеют телескопическую конструкцию и метод установки на или в грунт.

  

Тросовый – это трос, натянутый между опорами. Контур может быть любым, в том числе замкнутым. К нему по сути относится и самый простой и дешевый вариант молниеотвода для частного дома или дачи, когда вместо троса на небольшом расстоянии от конька кровли натягивают проводник радиусом 8-10 мм (алюминиевый, стальной или медный в зависимости от материала и цвета кровли) на расстоянии не менее 20 мм от самого конька, выводят его концы за крайние точки на расстояние  примерно 30 мм и загибают немного вверх.

 

Молниеприемная сетка используется на плоских или крышах с незначительным уклоном.

 

Итак, как мы сказали, система внешней молниезащиты может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы – стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие роль естественных молниеотводов), или может быть установлена на защищаемом здании и даже быть его частью.

Расчет молниеотвода

Выбор молниеотводов рекомендуют производить при помощи специальных компьютерных программ, способных на основании габаритов зданий, планов кровли и конструктивных элементов на ней вычислять вероятности прорыва молнии и зоны защиты. Вот почему надежнее обращаться в специализированные организации, которые быстро выдадут Вам различные варианты и конфигурации молниеотводов.

Хотя, если конфигурация защищаемого объекта позволяет обойтись простейшими молниеотводами (одиночным стержневым, одиночным тросовым, двойным стержневым, двойным тросовым, замкнутым тросовым), размеры их можно определить самостоятельно, пользуясь заданными в Инструкциях СО 153-343.21.122-2003 и РД 34.21.122-87 зонами защиты.

Объект считается защищенным, если он целиком попадет в зону защиты молниеприемного устройства, которой присвоен требуемый уровень надежности.

Зона защиты одиночного стержневого молниеприемника (согласно СО 153-34.21.122-2003)

Стандартной зоной защиты в этом случае является круговой конус с вершиной, которая совпадает с вертикальной осью молниеотвода. Размеры зоны в этом случае определены 2-мя параметрами: высотой конуса h0 и радиусом его основания r0.

В таблице ниже указаны их значения в зависимости от требуемой надежности защиты для молниеотводов высотой до 150 м от уровня земли. Для больших высот необходимо применение специальных программ и методик расчета.

Для других типов и комбинаций молниеотводов вариации расчета зон защиты смотрите в главе 3.3.2 СО 153-343.21.122-2003 и Приложении 3 РД 34.21.122-87.

Теперь, чтобы определить попадает ли ваш объект Х в зону защиты рассчитываем радиус горизонтального сечения rx на высоте hx и откладываем его от оси молниеприемника до крайней точки объекта.

Правила определения зон защиты для объектов высотой до 60 м (согласно МЭК 1024-1-1)

В Инструкции СО есть методика проектирования молниеотводов для обычных сооружений по стандарту МЭК 1024-1-1, которая может быть принята только, если расчеты по ней получаются более «жесткие», чем требования указанной Инструкции.

По ней могут быть применены следующие 3-и способа для разных случаев:

  • метод защитного угла для простых по форме или маленьких частей больших сооружений
  • метод фиктивной сферы для сооружений сложной формы
  • защитная сетка в общем случае и в особенности для защиты поверхностей

В таблице для разных категорий (уровней) молниезащиты (подробнее о категориях или классах здесь) приведены соответствующие значения параметров каждого из методов (радиус фиктивной сферы, предельно допустимые угол защиты и шаг ячейки сетки).

Метод угла защиты для кровельных надстроек

Величина угла выбирается по графику на диаграмме для соответствующей высоты молниеотвода, которая отсчитывается от защищаемой поверхности, и класса молниезащиты здания.

Зона защиты, как уже было сказано выше, – это круговой конус с вершиной в верхней точке стержня молниепремника.

Метод фиктивной сферы

Применяется, когда сложно определить размеры зоны защиты для отдельных конструкций или частей здания по методу защитного угла. Ее границей является воображаемая поверхность, которую очерчивает сфера выбранного радиуса r (см. таблицу выше), если бы ее прокатили по вершине сооружения, обходя молниеотводы. Соответственно объект считается защищенным, если эта поверхность не имеет с ним общих точек пересечения или касания.

Молниеприемная сетка

Это проводник, уложенный сверху на кровлю с выбранным в зависимости от класса молниезащиты здания шагом ячейки. При этом все металлические элементы на крыше (зенитные фонари, вентиляционные шахты, воздухозаборники, трубы и т.п.) обязательно должны быть соединены с сеткой. Иначе для них необходимо смонтировать дополнительные молниеприемники. Более подробно о конструктивных особенностях и вариантах монтажа можно прочитать в материале «Молниезащита на плоской кровле».

Шаг ячейки по российским нормам выбирают исходя из категории молниезащиты здания (может быть меньше, но никак не больше).

Молниеприемная сетка монтируется с соблюдением ряда условий:

  • проводники прокладывают наикратчайшими путями
  • при ударе молнии у тока для отвода к заземлению должна быть возможность выбора хотя бы 2-х разных путей
  • при наличии конька и наклоне кровли более, чем 1 к 10, проводник нужно обязательно проложить по нему
  • никакие части и элементы, выполненные из металла, не должны выступать за внешний контур сетки
  • обязателен внешний контур сетки из проводника, смонтированный по краю периметра крыши, а край крыши должен выступать за габариты здания

Материалы и сечения проводников молниеотвода

В качестве материалов, используемых для производства молниеприемного оборудования и токоотводов используются оцинкованная и нержавеющая сталь, медь и алюминий. К ним предъявляются требования коррозионной стойкости и механической прочности, если используется защитное покрытие, то оно должно иметь хорошую адгезию с основным материалом.

В таблице указаны требования к профилю проводников и стержней по минимальной площади сечения и диаметра (согласно ГОСТ 62561.2-2014)

Монтаж молниеотвода для частного дома и промышленного здания

Рассмотрим какие же элементы монтажа включают в себя обычно система внешней молниезащиты. На рисунках ниже показаны примеры молниеотвода частного дома и промышленного здания.

Соответсвующими номерами здесь обозначены следующие изделия и их наименования:

Круглые и плоские проводники, тросы

 

 

Компоненты молниезащиты на плоских кровлях, перемычки и компенсаторы

 

Компоненты молниезащиты на скатных кровлях, кровельные держатели проводника

 

Компоненты молниезащиты на металлических кровлях, кровельные держатели проводника

 

Токоотводы, держатели токоотводов

 

Стержни земляного ввода, соединительные проводники, смотровые колодцы, держатели проводников

 

Клеммы для водосточных желобов, клеммы, соединительные компоненты

 

Молниеприемники, компоненты

 

 

Изолированная молниезащита

 

 

Монтаж можно разделить на три этапа: устройство молниеприемной части внешней молниезащитной системы (молниеприемники и их элементы крепления), прокладка токоотводов (кровельная и фасадная часть здания) и земляные работы по устройству заземления. Как правило у всех компаний стоимость работ составляет некоторый процент от цены материалов.

 Купить молниеотвод, цены на комплектующие

Компания МЗК-Электро предлагает отличные цены на молниеотводы и комплектующие. Ассортимент изделий на нашем складе составляет более 1.500 позиций, закупка осуществляется напрямую по дилерским контрактам у прямых производителей, что предполагает обязательную сертификацию и гарантию. Все изделия имеют необходимые сертификаты качества и гарантию. Мы также занимаемся проектированием и монтажом любых систем молниезащиты зданий и сооружений, как для частных домовладельцев, так и промышленных предприятий. Познакомиться с нашими ценами можно в соответствующем разделе.

Молниезащита – назначение и устройство, системы молниезащиты

  • Нужна ли защита от молнии?
  • Чем опасна молния для незащищенных объектов?
  • Как установить молниезащиту?
  • Из чего складывается цена молниезащиты

Нужна ли защита от молнии?

Комплексные меры по молниезащите, выполненные согласно действующим нормативам, обеспечивают безопасность при эксплуатации многочисленных объектов и систем, строений и инженерных коммуникаций. Но главное – установка такой системы позволяет предотвратить поражение людей электрическим током. Крайне желательно принять меры по защите конструкций из горючих материалов, пожароопасных или размещенных на возвышенности сооружений, высоких строений. Следует надежно защитить сооружения, в которых размещается оборудование, если оно чувствительно к импульсным помехам и резким скачкам напряжения. Комплексные защитные меры позволяют минимизировать негативные воздействия прямого удара и последствий грозы.

Молниезащита содержит токопроводящие элементы, комплектующие для стыковки между собой и фиксации на плоскости. Вместе они принимают разряд молнии. Прутки и полосы из специальных металлов отводят электрический ток, после чего происходит его растекание в слое грунта. Таков принцип работы заземления молниезащиты. Между высочайшей точкой объекта и землей создается электрическая цепь с низким значением Ом, она определяет защитное действие всей системы.

Когда требуется оборудование грозозащиты:

  • Происходит прямой удар. Разряд молнии попадает в молниеотвод.
  • Заносится высокий электрический потенциал. Срабатывает устройство защиты от перенапряжений (УЗИП).
  • Возникают электромагнитные наводки. В этом случае применяется экранирование.
  • Возникает шаговое и контактное перенапряжение. Оборудование присоединяется главной заземляющей шине (ГЗШ).


Чем опасна молния для незащищенных объектов?

Разряд молнии во время грозы представляет собой электрический взрыв, который сопровождают световые вспышки и раскаты грома. Объекты защиты разделяются на обычные и специальные, исходя из опасности воздействия молнии на сам объект или его окружение. К обычным объектам относятся жилые здания и сооружения, а также здания высотой не более 60 метров, предназначенные для сельского хозяйства и промышленного производства, для торговли или административных целей. Специальные объекты представляют опасность для своего окружения, поскольку могут вызвать вредные радиоактивные и химические выбросы при поражении молнией. К специальным также относятся строения высотой более 60 метров, временные или строящиеся объекты.

Для прямого удара молнии характерны опасные поражающие воздействия – механическое и термическое: повреждение инженерного оборудования, разрушение зданий и сооружений, пожары и взрывы. Температура канала молнии при прямом ударе может достигать 30 000 0С, величина тока – 200 кА, а напряжение – 1000 кВ. При отсутствии защиты термическое воздействие молнии вызывает нагрев конструкции здания (опорных конструкций, стен, токопроводящих коммуникаций) и возгорание при наличии в ней горючего материала.

Мощные импульсы электромагнитного излучения становятся причиной повреждения дорогостоящих сложных систем: информационных и вычислительных устройств, оборудования автоматики, управления и связи. Прямой или близкий, в радиусе до 1 км, удар молнии провоцирует возникновение вторичных проявлений. При этом электрический потенциал заносится по металлическим трубопроводам и проводам систем электроснабжения. Его сопровождают импульсы перенапряжения до 100 кВ, создающие помехи в работе высокочувствительного оборудования. Таким образом, электрооборудование выходит из строя, происходят сбои в работе автоматизированных систем и баз данных. Изоляция электрической проводки может получить повреждения или загореться. Помимо соображений безопасности, повреждения в результате удара молнии несут крайне нежелательные и по экономическим соображениям.

Как установить молниезащиту?

Комплекс средств молниезащиты можно условно разделить на две составляющие: защита от прямых ударов молнии и защита от ее вторичных воздействий.

  • Внешняя молниезащита может быть изолирована от объекта или может быть установлена на нем. Она включает в себя отдельно стоящие или размещенные на кровле молниеотводы (молниеприемные мачты, молниеприемники), токоотводы на кровле и фасаде и заземление в грунте рядом с объектом или в подвальном помещении.
  • Внутренняя молниезащита, представленная УЗИП, ограничивает электромагнитные воздействия тока молнии, предотвращает искрения внутри объекта, оберегает от повреждений электропроводку, электрооборудование, электронную технику.

Когда у вас появляется задача по оснащению какого-либо объекта молниезащитой – пройдите несколько этапов в такой последовательности:

  • Определение и формулировка исходных данных. Ответить на вопрос о том, как организовать молниезащиту конкретного объекта, можно только исходя из его характеристик. Поэтому важно выявить все особенности, важные для определения зоны защиты и места установки оборудования, проведения расчетов. Множество деталей определяются технологическими и архитектурными особенностями объекта защиты, особенностями выполнения инженерных коммуникаций. Чем более полной будет информация об объекте, тем больше вероятность не допустить ошибку на следующем ключевом этапе – при проектировании.
  • Проектирование. Проект определяет способ защиты и меры, которые потребуется принять, учитывая технологические особенности объекта. Этапы разработки технической документации: определение подходящего типа оборудования, расчет размеров и расположения молниезащитной сетки, расчет значения сопротивления заземлителя, разработка эскиза проекта, подготовка пояснительной записки и спецификации оборудования. Выполнение проекта включает в себя подготовку схем зон защиты молниеотводов и рабочих чертежей их конструкций. Расчет параметров системы должен производить квалифицированный инженер-проектировщик, руководствуясь рекомендациями следующих документов:
    • 7-е издание «Правила устройства электроустановок» – «ПУЭ» 7
    • «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» – СО 153-34.21.122-2003
    • ГОСТ Р МЭК 62561.3-2014
  • Доверьте этот ответственный этап профессионалу. Вы можете связаться с нами, и специалисты проектного отдела компании EZETEK подготовят индивидуальное решение по защите вашего объекта. Выбор устройств молниезащиты на стадии проектирования объекта позволяет существенно облегчить ее разработку и исполнение, максимально использовать заложенные в конструкции проводящие элементы, повысить эффективность защиты и минимизировать ее стоимость.
  • Определение элементов для организации системы. Ответ на вопрос о том, чем обеспечить молниезащиту, заложен в проекте, пояснительной записке к нему и спецификации. Выбрать конкретные элементы, которые будут применяться для монтажа молниезащиты согласно проекту, вы можете в интернет-магазине EZETEK.
  • Монтаж на объекте. Установка внешней и внутренней молниезащиты должна выполняться специалистами с соответствующими навыками и опытом работы. Ключевые требования – строгое соответствие работ проектным решениям и подтверждение замеров показателей эффективности системы на заключительном этапе монтажа. Документация, которую предоставляет монтажная организация по завершению работ, включает в себя исполнительную схему или рабочий проект, паспорт, протокол с данными об измерениях сопротивления заземления, документ о гарантийных обязательствах.


Из чего складывается цена молниезащиты?

Определить совокупную стоимость помогут данные из проекта молниезащиты, пояснительной записки к проекту и спецификации оборудования. Максимальная полнота сведений о характеристиках объекта способствует подготовке решения, обеспечивающего эффективность, безопасность и надежность при минимальных финансовых затратах. Крайне желательно предоставить генеральный план защищаемого объекта (здания, сооружения) и его фотографии с разных ракурсов. Характер и количество оборудования определяет следующая исходная информация:

Общие сведения.

o Особенности климата и грозовая активность в регионе установки. Данные метеорологических наблюдений в указанной местности помогут определить плотность ударов молнии в землю – число поражений 1 кв.км за год.

o Назначение защищаемого объекта, его класс пожароопасности, категория молниезащиты.

o Необходимое значение сопротивления растеканию электрического тока: для газового котла или молниезащиты, для источника тока, для телекоммуникационного оборудования и т.д.

o Размеры (длина, ширина, высота) объекта.

  • Характеристики и план кровли.
    • Тип: плоская, скатная, с небольшим скатом.
    • Материал: черепица (натуральная, металлическая, мягкая), шифер, ондулин, металлопрофиль; битумная, фальцевая или мембранная кровля.
    • Для скатной кровли – угол конька и его форма (углообразный, полукруглый), высота до свеса кровли и до конька, длина ската и конька.
    • Особенности конструкции кровли, размеры выступающих элементов, их материал. Наличие вентиляционных и дымовых труб, антенн, мансардных окон, снегозадержания, ограждений или лестниц.
  • Характеристики фасада.
    • Материал фасада, основной материал стен: горючий или негорючий. При наличии утеплителя – его материал и толщина.
    • Особенности конструкции фасада (размеры выступающих на фасаде элементов, их материал). Диаметр и расположение водосточных труб, наличие отмостки и ливневок.
  • Условия установки заземления.
    • Тип грунта и его структура (глина, суглинок, песок и т.д.), удельное электрическое сопротивление.
    • Глубина залегания грунтовых вод.
    • Размеры площади вокруг объекта, пригодной для установки заземления.
    • Необходимое количество очагов заземления.
    • Возможная длина проводника (полоса, пруток, провод) для соединения заземлителя с ГЗШ.
  • Условия установки устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Когда вам потребуется купить молниезащиту, подобрав подходящую конфигурацию оборудования, – обратитесь в организацию, которая сопровождает проект от первоначальной заявки до реализации. Специалисты компании EZETEK рассчитают количество необходимых материалов и подготовят индивидуальное коммерческое предложение исходя из требований и особенностей в вашей ситуации.

Активная молниезащита и заземлнние

 

Активная молниезащита – это молниезащита с упреждающей стримерной эмиссией.Способ работы молниеотвода в данном случае дал название и самому типу молниезащиты. Такая система достаточно эффективна как для частных домов, так и для промышленных объектов. Для активных систем разработана соответствующая нормативная база с учетом более чем 30-тилетнего опыта их применения и эксплуатации по всему миру.

Также существует более профессиональное, описание принципа действия активного молниеприемника
В принципе действия системы активной молниезащиты используется явление образования во время грозы вокруг молниеприемника области ионизации. Чтобы обеспечить оптимальные условия для восходящего разряда, требуется наличие первичных электронов на верхнем конце стержня. Испускаемые в виде плазмы электроны должны способствовать образованию восходящего разряда, т.е. ионизированная плазма должна совпадать по фазе с восходящим электрическим полем на уровне земли.Такие условия реализуются в молниезащите с упреждающей стримерной эмиссией.
При появлении напряженности электромагнитного поля между грозовым облаком и землей ионизатор под действием градиента поля заряжается. С приближением «нисходящего лидера» напряженность увеличивается. В момент времени, когда напряженность электрического поля между грозовым облаком и поверхностью земли достигнет критического значения (т. е. разряд молнии становится неизбежным или от 50 до 100 кВ/м), индукционным усилителем генерируется старт «восходящего лидера» (импульсов высокого напряжения), направленного навстречу «нисходящему лидеру» (молния от облака). В этом случае образуется канал для прохода грозового заряда к молниеприёмнику, и если молния будет продолжать свой путь в сторону защищаемого объекта, то она будет «притянута» к  молниеприёмнику (в пределах его расчетной зоны защиты).

Первая фаза – зарождение (появление) нижнего лидера.При приближении грозового фронта возрастает напряженность поля у поверхности земли, что приводит к наведению на антеннахмолниеприемника напряжения, которым заряжается конденсатор Сp до максимального напряжения Up (порядка 10-30 кВ). Разряд разрядника приводит к переплыву тока через катушку. На стержне головки появляется (индуцируется) напряжение, величина которого почти в два раза может превышать величину, появляющуюся в случае применения классической системы.

Вторая фаза – переплыв тока молнии.При достижении напряжения на конденсаторах 10-30 кВ происходит пробой разрядников и формирование короткого импульса величиной более 200 кВ. Полярность импульса противоположна полярности грозового фронта. Импульс создает ионизированный канал (обратный разряд) для направления молнии в молниеприемник. Этот ионизированный канал условно увеличивает действующую высоту молниеприемника, не зависящую от полярности грозового разряда, и многократно расширяет зону его защиты.Как следует из принципа действия, основной характеристикой молниеприемника с упреждающей стримерной эмиссией является период времени создания обратного разряда. Этот параметр определяется экспериментально для каждого типа молниеприемника. Реальные условия моделируются в лаборатории высокого напряжения по принципу суперпозиции путем складывания напряженности постоянного поля, которое создается во время грозы, и направленного вниз импульсного поля разряда молнии. Результаты испытаний сравниваются со значением времени создания разряда от стержневого молниеприемника классического типа в равных условиях.

Молниеприемник является полностью автономной системой, становится активным, только когда возникает реальная угроза удара молнии, не требует внешнего источника электропитания и технического обслуживания.
Принципиальная электрическая схема молниезащиты с упреждающей стримерной эмиссией приведена на рисунке 1. Головка молниеприемника состоит из корпуса и стержня, которые являются одновременно электродом, собирающим электрический заряд из электрического поля U грозовой тучи (или нисходящего лидера),  в приведенной схеме это конденсатор Са. Внутри корпуса находится специальная катушка с высокой индуктивностью (порядка несколько Генри) – на схеме это узел индуктивно-резисторный L-R. С катушкой последовательно соединен разрядник с емкостью Ср.
Высоковольтные резисторы и конденсаторы соединены по схеме Маркса. Заряд конденсаторов от внешнего поля происходит через резисторы, а разряд – через разрядники, настроенные на напряжение порядка 12-14 кВ. При разряде конденсаторов напряжения складываются и формируется им­ пульс амплитудой более 200 кВ.
Процесс срабатывания молниезащиты складывается из двух фаз.

Инструкция по устройству молниезащиты своими руками

Молния— это гигантский электрический разряд в атмосфере со средней скоростью распространения 150 км/с и силой тока доходящей до 200000 Ампер, а температура плазмы в молнии достигает 10000 градусов.

Разряд чаще всего происходит между облаками, но иногда молния поражает строения, высокие деревья и очень редко- людей.

Молния всегда попадает в самые высокую точку- дом, дерево и т. п. При попадании молнии в здание происходят возгорания, разрушения и замыкания в электропроводке. Что бы избежать всего этого используется система  молниезащиты.  Она обязательна должна быть сделана на самых высоких строениях или всех домах, стоящих отдельно на открытой местности или возвышенностях.

Молниезащита состоит:

  • из внешней, отводящей прямой удар в землю;
  • и внутренней, защищающей электропроводку и бытовую технику от перенапряжений возникающих при ударах молнии не только в дом, но и рядом. Например, в воздушные линии (ВЛ) электропередач.

Защита от перенапряжений в доме.

Для защиты от перенапряжений на подстанциях и ВЛ применяются разрядники и ограничители перенапряжений, а в частных домах в электрощит устанавливаются УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений.

Они бывают однофазные однополюсные для вводов на 220 Вольт- на верхний контакт подключается фаза, а на нижний- заземляющий проводник. Либо двухполюсные, у которых на дополнительный верхний контакт подключается еще и нулевой проводник.
Для щитов на 380 вольт понадобится 3 фазный УЗИП, у которого на три верхних контакта подключается 3 фазы.

Принцип работы УЗИП прост. При возникновении в фазе перенапряжений- их сопротивление падает и энергия импульсов отводится в землю. При нормальном напряжении их сопротивление достаточно велико.

Подключается УЗИП в электрощите первым на вводе в дом, а после него уже подключается электросчетчик и автоматы.

Принцип подключения очень прост— на контакт с эмблемой заземления садится заземляющий проводник, а на фазный контакт- фаза (или три для 380 Вольт). С этого же контакта они уходят на счетчик или вводной автомат. Желательно провод оставить цельным- согните его пополам, зачистите изоляцию на глубину контакта и, не раскусывая, закручивайте. Только следите, что бы не зажалась изоляция.

Существуют и отдельные специальные устройства для защиты телевизионных, телефонных и компьютерных сетей.

Монтаж и устройство молниезащиты.

Для защиты дома от прямого поражения молнией служит внешняя молниезащита, состоящая из:

  1. Молниеприемника, который принимает на себя прямой удар. Изготавливается из металлического прута или стержня.
  2. Токоотвода, отводящего ток молнии в землю. Делается из медного проводника или стальной проволоки в диаметре не менее 6 миллиметров.
  3. Заземлителя, находящегося в земле. Изготавливается из арматуры диаметром от 16 миллиметров, которая забивается в землю, по возможности как можно глубже. В идеале забить несколько глубиной не менее 3 метров. Учитывайте, что бы достичь максимальной эффективности, расстояние между заземлителями должно быть не менее их длины. Помните, что они должны находится от входа в дом не ближе 5, а лучше 7 метров и не менее 1.5 метра от стен дома. При грозе не подходите ближе 10 метров к местам, в которых забиты заземлители.

Молниезащита кровли.

Если в вашем доме металлическая крыша, тогда ее необходимо обязательно соединить при помощи сварки, болтов с заземлителями. При этом отдельными молниеприемниками оборудуются любые выступающие не металлические элементы на крыше, например труба.

При монтаже молниезащиты крыш необходимо придерживаться следующих обязательных правил:

  • Подложка под крышей должна быть из несгораемого материала, потому что при ударе молнии металл раскаляется до высоких температур с оплавлением, что может вызвать возгорание кровли.
  • Все металлические элементы должны иметь между собой надежную электрическую замкнутую связь. При удалении их друг от друга используйте медные перемычки.
  • Во многих случаях для металлической кровли более безопасным, быстрым и не дорогим будет установка стержневых или тросовых молниеприемников.

Монтаж молниезащиты на частном доме.

Наружную молниезащиту дома легко сделать своими руками. Вам понадобится металлический штырь для молниеприемника, медный провод или стальная проволока для токоотвода, арматура для заземлителя, а так же сварочный аппарат, болты, хомуты или скобы для соединений и крепления. В земле все соединения делайте только сваркой с нанесением на них защиты от коррозии.

Медный или стальной токоотводящий проводник крепится на крыше специальными креплениями под тип крыши и по стенам через 60 см. пластиковыми фиксаторами, дюбелями или металлическими скобами, полосами и т. д. Помните, что крепить необходимо только по негорючему основанию.

Существует три варианта устройства молниезащиты для частных домов.

  1. Самый простой вариант с установкой одного молниеприемника и молниеотвода. Но при этом молниеотвод необходимо установить в самой высокой точке, и чем выше он будет, тем большую площадь он будет эффективно защищать.
  2. Второй вариант с установкой нескольких штырей, которые будут объединены между собой тросом. При этом от каждого из них будет спускаться молниеотвод. Самый эффективный, но и затратный вариант.
  3. Молниеприемник можно совместить с мачтой под телевизионную антенну. При этом учитывайте, что молниеотвод должен быть выше антенны минимум на метр и крепиться к металлической трубе на изоляционных трубках. Токоотвод выполняется медным проводом с толстой изоляцией и крепится к трубе, но идеальный вариант- к растяжке мачты.

Молниезащита и заземление: проектирование систем, монтаж

Понятия молниезащиты и заземления

Молниезащита и заземление – это главные понятия, на которые стоит обратить внимание в процессе строительства сооружений.  Важно отметить, что именно с их помощью можно отвести энергию молнии от объектов.


Система состоит из нескольких компонентов:

  • Молниеприемные устройства, которые включают в себя специальные стержни и мачты.
  • Проводники, необходимые для отвода тока в землю.
  • Держатели проводников.
  • Всевозможные элементы для подключения проводника к оборудованию.
  • Специальные заземляющие устройства, предназначенные для рассеивания тока молнии непосредственно в самом грунте.
  • Разнообразные элементы, которые используются для процесса монтажа системы.

Для каждого конкретного сооружения существует особая система молниезащиты. Выполнения данной задачи (установки) необходимо доверить только опытным профессионалам в этом направлении. Конфигурация данной системы должна строго соответствовать всем характеристикам и особенностям помещения. Уровень надежности оборудования должен согласовываться с органами государственного контроля. Для того чтобы снизить вероятность электрического пробоя, нужно по-особому расположить токоотводы. Между землей и точкой попадания молнии ток растекается по параллельным путям (их длина должна быть ограничена до минимума).

Типы молниезащиты, монтаж

Заземление молниеотводов обеспечивает полную безопасность процесса растекания тока молнии непосредственно в земле. Важно отметить, что сопротивление заземления молниеотвода необходимо регламентировать. Это нужно для того чтобы снизить высокие напряжения до безопасного уровня.
Существует несколько типов молниезащиты:

  • Штыревая
  • Тросовая
  • Сетчатая

Процесс монтажа молниезащиты зависит непосредственно от материала, из которого сделана крыша сооружения. Например, если крыша дома металлическая, то конечно, лучше всего подойдет первый вид защиты от молнии. Устанавливается она на возвышенности самого молниеприемника (представляет собой вертикальный стержень, изготовленный из прочного металла).
В том случае, если крыша создана из шифера монтируется тросовая система вдоль конька крыши на высоте полметра от поверхности. Наиболее сложной в процессе установки является третья система молниезащиты. Она предназначена для тех крыш, которые покрываются черепицей. Качественная проложенная на поверхности крыши сетка оказывается молниеприемником. Каждая из вышеперечисленных систем основательно и надежно соединяется с токоотводом. Стоит отметить один момент: заземлитель, молниеприемник и токоотвод скрепляются с помощью достаточно популярного метода (сварочных работ, выполняемых настоящими профессионалами).
Круглая сталь диаметром до 8 мм. используется для монтажных работ токоотводов. Существуют особые, специальные, отличающиеся прочностью скобы, которые основательно фиксируют токоотвод. Данные элементы системы должны быть недоступны окнам, входной двери, крыльцу, металлическим воротам гаража.
Есть одно важное правило, которые ни в коем случае нельзя пренебрегать: если конструкция сооружения имеет элементы крыши, которые способны легко и быстро воспламениться, нужно это учесть при установке надежной защиты от негативного воздействия энергии молнии.
Можно сказать, что монтаж данных систем стоит доверить исключительно профессионалам. От опыта специалистов, их знаний и умения зависит, насколько качественно будет установлена защита от молнии.

Внешняя, внутренняя молниезащита

Люди долгое время находились в активном поиске эффективных средств надежной защиты от негативного воздействия молнии. Современная эффективная защита сооружений и зданий состоит из несколько компонентов:

  • Внешняя молниезащита (перехватывает грозовые разряды, отводит их непосредственно в грунт).
  • Внутренняя защита от влияния молнии. Она необходима, в первую очередь, для того чтобы обеспечить полную защиту зданий и сооружений от повторного удара молнии, которого многие опасаются. В результате удара молнии может возникнуть перенапряжения, этого важно избежать. Это связано с тем, что каждый человек проявляет желание сохранить в идеальном состоянии все имеющиеся бытовые приборы и другое оборудование, которое находится в доме.
  • Уравнивание потенциалов металлоконструкций (единая система заземления объекта).

Важно заметить, что современная система обеспечения безопасности (защиты от молнии) справляется эффективно со своими главными задачами. Надежный молниеотвод способен своевременно улавливать грозовой разряд. Он практически мгновенно отводится в почву и быстро нейтрализуется.
Известные компании готовы в любое время обеспечить безопасность от негативного воздействия молнии. В первую очередь оборудование, которое применяется для защиты от молнии должно создаваться только из надежных, прочных и проверенных материалов. Организация обязана иметь все необходимые сертификаты, подтверждающие полное право на проведения монтажных работ. Вам не стоит самостоятельно заниматься установкой молниеотводов: вы можете не только некачественно совершить процесс монтажа конструкции, но и навредить себе и сооружению.
Профессионалы займутся в любое удобное для потенциального клиента время не только проектированием системы, но в короткий срок смогут установить ее в вашем здании. Именно на этапе проектирования кровли необходимо заняться проектированием молниезащиты. Как отмечают опытные специалисты, это поможет сэкономить приличную сумму денежных средств. Данным правилом вам ни в коем случае нельзя пренебрегать.
Так вы сможете совершенно незаметно и достаточно аккуратно установить систему молниеотводов. Два важных процесса (молниезащита и заземление) неразрывно связаны между собой, поэтому их обязательно нужно делать совместно, для того чтобы избежать каких-либо недоразумений или неожиданных погрешностей.
Внешняя защита сооружений от удара молнии зависит от прямого назначения здания, насколько оно огнестойко. Эти характеристики обязательно нужно учитывать в ходе проектирования установки молниеотводов. Только в том случае, если вы позаботитесь о безопасности своего объекта, вам будет гарантирована надежность и спокойное проживание.

Услуги профессионалов

Многие компании предлагают приобрести, а также качественно установить защиту от молнии в короткий промежуток времени. Вам нужно только помнить о том, что вы должны убедиться в надежности организации, только после этого обращаться к ней за необходимыми услугами, в которых вы на данный момент нуждаетесь.
Можно обратить особое внимание на перечень главных задач и элементов, которыми вы можете воспользоваться:

  • Надежное заземление в составе электросети
  • Монтажные работы по оперативной, своевременной установки, как внутренней, так и внешней защиты от воздействия молнии

Таким образом, стоит отметить, что каждый человек, который собрался построить собственный дом или обзавестись гаражом, должен, в первую очередь, сделать это помещение абсолютно безопасным. Не стоит недооценить разрушительную силу молнии. Обращайте особое внимание на все правила установки системы защиты от молнии. Если вам нужно помощь, то обязательно обращайтесь только к проверенным профессионалам, которые выполнят свою работу не только быстро, но и надежно.
Если вы последуете советам специалистов, сделаете все, как этого требуют правила, то вы можете не переживать за свою безопасность. Установка конструкций производится точно в соответствии с техническими регламентами и правилами.

Молниезащита

 

С  давних  времён люди с боязнью относились к грозе. А ее спутники гром и молния наводили ужас. И это было правильно, потому что молния несла в себе достаточно большую опасность. Статистика вещь точная, она говорит о том, что в мире от удара молнии погибает более 3000 человек. А если исчислять материальные потери, то цифра будет зашкаливать за несколько миллиардов долларов. Но спастись от удара молнии еще научились наши далекие предки, которые придумали молниеотвод.

В настоящее время современные архитекторы не пренебрегают этим очень необходимым элементом дома. А дачнику сам бог велел установить молниеотвод для защиты жильцов и имущества. В разговорной речи молниеотвод называют громоотводом, что  неверно. Система молниеотвода разработана давно и прекрасно работает до сих пор.

 Молниезащи́та (громозащи́тагрозозащи́та) — это комплекс технических решений и специальных приспособлений для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей, находящихся в нем. На земном шаре ежегодно происходит до 16-и миллионов гроз, то есть около 44 тысяч за день. Опасность для зданий (сооружений) в результате прямого удара молнии может привести к:

повреждению здания (сооружения) и его частей,

отказу находящихся внутри электрических и электронных частей,

гибели и травмированию живых существ, находящихся непосредственно в здании (сооружении) или вблизи него.

Молниезащита зданий разделяется на внешнюю и внутреннюю.

Внешняя молниезащита представляет собой систему, обеспечивающую перехват молнии и отвод её в землю, тем самым, защищая здание (сооружение) от повреждения и пожара. В момент прямого удара молнии в строительный объект правильно спроектированное и сооруженное молниезащитное устройство должно принять на себя ток молнии и отвести его по токоотводам в систему заземления, где энергия разряда должна безопасно рассеяться. Прохождение тока молнии должно произойти без ущерба для защищаемого объекта и быть безопасным для людей, находящихся как внутри, так и снаружи этого объекта.

Существуют следующие виды внешней молниезащиты:

  • молниеприемная сеть;
  • натянутый молниеприемный трос;
  • молниеприемный стержень.

Помимо вышеупомянутых традиционных решений (приведенных как в международном стандарте МЭК 62305.4, так и в российских нормативных документах РД 34.21.122-87 и CO 153—343.21.122-2003) с середины 2000х годов получает распространение молниезащита с системой ранней стримерной эмиссии, также именуемая активной молниезащитой. Применение данной системы нормируется несколькими стандартами, в первую очередь французским NFC 17-102.

В общем случае внешняя молниезащита состоит из следующих элементов:

  • Молниеотво́д (молниеприёмник, громоотвод) — устройство, перехватывающее разряд молнии. Выполняется из металла (нержавеющая либо оцинкованная сталь, алюминий, медь)
  • Токоотво́ды (спуски) — часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю.
  • Заземли́тель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через проводящую среду.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

 Внутренняя система молниезащиты

 Внутренняя молниезащита представляет собой совокупность устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Назначение УЗИП защитить электрическое и электронное оборудование от перенапряжений в сети, вызванных резистивными и индуктивными связями, возникающих под воздействием тока молнии. Общепринято выделяют перенапряжения, вызванные прямыми и непрямыми ударами молнии. Первые происходят в случае попадания молнии в здание (сооружение) или в подведенные к зданию (сооружению) линии коммуникаций (линии электропередачи, коммуникационные линии). Вторые — вследствие ударов вблизи здания (сооружения) или удара молнии вблизи линий коммуникаций. В зависимости от типа попадания различаются и параметры перенапряжений.

Перенапряжения, вызванные прямым ударом, именуются Тип 1 и характеризуются формой волны 10/350 мкс. Они наиболее опасны, так как несут большую запасенную энергию.

Перенапряжения, вызванные непрямым ударом, именуются Тип 2 и характеризуются формой волны 8/20 мкс. Они менее опасны: запасенная энергия примерно в семнадцать раз меньше, чем у Тип 1.

Соответствующим образом классифицируются и УЗИП.

Типы УЗИП и типичные схемы применения внутренней молниезащиты

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) делятся на тип 1, тип 2 и тип 3.

Тип 1 способен пропустить через себя всю энергию типичного удара молнии, не разрушившись. Но, за устройством типа 1 сохраняется достаточно большой бросок напряжения (единицы киловольт).

Обычно тип 1 устанавливается только в сельской местности с воздушными линиями. Рекомендации требуют типа 1 в зданиях с громоотводами, а также в зданиях, подключенных воздушными линиями, и в зданиях, отдельно стоящих или находящихся рядом с высокими объектами (деревьями).

По этим же рекомендациям городская квартирная и офисная проводка не требует типа 1 (считается, что тип 1 уже есть на КТП).

Тип 2 не способен самостоятельно, без предшествующего типа 1, выдержать без разрушения удар молнии. Однако же его живучесть гарантируется в случае совместного применения с типом 1. Бросок напряжения за типом 2 обычно около 1.4-1.7 кВ.

Тип 3 для своей живучести требует применения типов 1 и 2 перед собой, и устанавливается непосредственно рядом с потребителем. Им может являться, например, сетевой фильтр или же варисторная защита в блоках питания некоторых бытовых устройств (автоматика отопительных котлов).

УЗИП не защищает от длительных перенапряжений, например, от повышения до 380В при «отгорании нуля». Более того, длительные перенапряжения могут привести к выходу УЗИП из строя. В случае сквозного прогорания УЗИП от фазы до PE возможно выделение на нем огромного количества тепла и пожар в щитке. Для защиты от этого УЗИП обязательно должен устанавливаться с защитой — плавкими вставками или же автоматическими выключателями.

В случае, когда вводной «автомат» имеет номинал <= 25A, возможно подключение УЗИП за ним, в этом случае вводной автомат также выполняет функции защиты УЗИП.

Схемы молниезащиты выполняются либо с приоритетом безопасности, либо с приоритетом бесперебойности. В первом случае недопустимо разрушение УЗИП и иных устройств, а также ситуация, когда временно отключается молниезащита, но допустимо срабатывание автоматики с полным отключением потребителей. Во втором случае допустимо временное отключение молниезащиты, но недопустим перебой в снабжении потребителей.


При одновременной установке типа 1 и типа 2 расстояние между ними по кабелю должно быть не менее 10 м, расстояние от типа 2 до типа 3 и потребителей — также не менее 10 м. Это создает индуктивность, нужную для того, чтобы автомат более высокой ступени срабатывал раньше. Возможно также и использование УЗИП типов 1+2, совмещающих в одном корпусе оба устройства (защищается от прогорания так же, как тип 1).

Устройства УЗИП имеют разные исполнение для различных систем TN-C, TN-S и ТТ. Необходимо выбирать устройство под свою систему заземления.

 

Подробные консультации и стоимость услуг Вы можете получить , связавшись с нами:

 

  • тел/факс: (8212)21-30-20

 

Проверка систем заземления и молниезащиты

Проверка целостности вашей системы молниезащиты

Эффективная система молниезащиты обычно состоит из трех основных элементов.

  1. Надземные ударные объекты (молниеприемники, контактные провода, металлоконструкции), соединительные соединители и токоотводы. Надземные системы молниезащиты могут быть реализованы как одна или комбинация следующих топологий:
    • Склеенные системы, в которых соединители для уравнивания потенциалов установлены между системой молниезащиты и всеми коммуникациями, конструкционным металлом объекта и т. д.
    • Изолированные системы, в которых воздушные контактные провода полностью защищают расположенные ниже активы от прямого удара молнии.
  2. Подземные заземляющие проводники, противовесы и заземляющие сетки
  3. Устройства защиты от перенапряжения для электрических панелей и электроники

Чтобы система молниезащиты могла безопасно и быстро рассеивать прямые и косвенные токи и напряжения молнии, необходимо проверить целостность всех элементов системы молниезащиты.

В дополнение к трем основным элементам системы молниезащиты существуют другие важные элементы молниезащиты, которые часто упускают из виду и вызывают серьезные проблемы в отраслях, использующих системы мониторинга и управления (электростанции, химические заводы и т. д.). Этими элементами являются защита от переходных процессов , экранирование и соединение . Защита от переходных процессов обеспечивается комбинацией устройств фильтрации и подавления перенапряжений. Разработка и внедрение надлежащей защиты от переходных процессов зависят от таких факторов, как топология схемы, рабочее напряжение, управление током, физическое расположение схемы, интерфейсы и воздействие.Неадекватное экранирование и соединение могут вызвать чрезмерные и опасные наведенные напряжения на интерфейсах или оборудовании из-за ударов молнии поблизости. В результате на объектах часто возникают перегоревшие предохранители, поврежденные карты сбора данных или управления, поврежденные датчики или передатчики и т. д. Важно отметить, что эти типы повреждений могут возникнуть, даже если три основных элемента молниезащиты были правильно установлены и работает должным образом. SLS является отраслевым лидером в разработке топологий защиты от переходных процессов, экранирования и соединения для конкретных площадок, чтобы обеспечить оптимальную защиту и минимизировать время простоя, связанное с молнией.

SLS разрабатывает сложные системы молниезащиты для критически важных объектов. Наша команда экспертов знает, как должны быть спроектированы системы молниезащиты. Мы используем эти знания, чтобы обеспечить достаточную молниезащиту ваших активов.

Как работает система молниезащиты?

Грозы случаются почти повсюду в мире, вызывая около 100 вспышек молнии в секунду — удар молнии может повредить практически любой тип конструкции.Однако, в отличие от большинства погодных опасностей, можно предотвратить разрушение вашей собственности молнией.

Хотя ничто не может предотвратить удары молнии, система молниезащиты перехватит удар и безопасно рассеет его в землю, избавив домохозяйства и предприятия от множества неприятностей и неудобств.

Опасность молнии

Молния — это природное явление, которое может производить напряжение более 100 миллионов вольт, а температура молнии выше, чем на поверхности солнца.Как одна из самых опасных сил на земле, она способна нанести серьезный, а иногда и катастрофический ущерб.

Удар молнии может вызвать скачки напряжения, в результате чего электричество может пройти через проводку или водопроводную систему. Во время сильного шторма ценное электронное оборудование, такое как компьютеры и телевизоры, следует отключать от сети, чтобы избежать повреждений. Если вы оказались под проточной водой и прикоснулись к какому-либо электрическому оборудованию, вас может ударить током.

Пожарные риски

При реальном риске возгорания чердак обычно загорается, когда молния проходит через крышу.Тепло от удара молнии проходит сквозь стены и может вызвать опасность электрического возгорания, которая может либо немедленно загореться, либо тлеть внутри стен — иногда это может остаться незамеченным, пока дым не начнет подниматься в здание.

В случае служебных помещений молния может привести к серьезному нарушению работы и потере дохода, если здание будет разрушено или останется небезопасным для использования. Как для жилых, так и для коммерческих помещений страховой случай может привести к увеличению будущих премий.

Высокие здания и памятники часто поражаются молнией – церкви с высокими шпилями, башни с часами, опоры линий электропередач и деревья подвергаются риску. В Эмпайр Стейт Билдинг молния поражает примерно 100 раз в год!

Молниеотводы

В системе молниезащиты устройства для прекращения удара молнии в форме молниеотводов располагаются на наиболее уязвимых концах и в самых высоких частях конструкции через равные промежутки – они становятся наиболее вероятной точкой контакта молнии, создавая самый быстрый путь к земле.

Хотя это не предотвращает удар молнии, система молниезащиты скорее обеспечивает эффективную сеть заземления, которая создает путь к земле с низким сопротивлением для электричества.

Заземление электричества

Проводящие медные и алюминиевые материалы создают путь к земле с низким сопротивлением для потенциально опасного электричества молнии — компоненты и материалы специально изготовлены для молниезащиты. Когда установлена ​​система молниезащиты, она перехватывает удар, безопасно направляя его в землю, не затрагивая конструкцию или содержимое здания.

Сегодня системы молниезащиты встроены в конструкции многих домов, общественных зданий и хозяйственных помещений. Защищая здания, их обитателей и содержимое, они стали неотъемлемой частью конструкции здания.

Защита от перенапряжения

Устройство защиты от перенапряжения само по себе не может защитить конструкцию от прямого удара молнии из-за большого количества электричества – необходимо также реализовать сеть заземления для молнии.

Полная система будет включать в себя проводники, устройства отключения удара, заземляющие клеммы и соединительные соединения для сведения к минимуму бокового заграждения и в качестве устройства защиты от перенапряжения для предотвращения вредных скачков напряжения в линиях питания, данных и связи.

Установка

Разрядники грозовых перенапряжений устанавливаются на электрощитах и ​​любых других вводных линиях – они служат первой защитой от вредных перенапряжений, которые могут попасть в здание по линиям электропередач.

Молниеотводы, защищающие здание от прямого удара молнии, устанавливаются в самой высокой точке, например, на крыше. Все здания должны иметь как минимум два заземления, в зависимости от размера объекта.Заземления должны располагаться как можно дальше друг от друга; обычно в диагонально противоположных углах.

После установки системы молниезащиты требуется регулярное техническое обслуживание и периодические проверки безопасности, чтобы гарантировать, что она продолжает работать на оптимальном уровне.

Руководство по молниезащите | EEP

Система молниезащиты

Функция системы молниезащиты заключается в защите конструкций от пожара или механического разрушения и людей в зданиях от травм или даже смерти.Система молниезащиты состоит из внешней и внутренней системы молниезащиты (представлены на рисунке 1).

Руководство по молниезащите 2015 г. от DEHN + SÖHNE

Функции внешней системы молниезащиты:

  1. Перехват прямых ударов молнии через молниеприемник
  2. Безопасный отвод тока молнии в землю через система молниезащиты
  3. для распределения тока молнии в земле через систему заземления

Это достигается за счет уравнивания потенциалов или соблюдения разделительного расстояния между компонентами системы молниезащиты и другими электропроводящими элементами внутри конструкции.

Уравнивание потенциалов молнии уменьшает разность потенциалов, вызванную токами молнии. Это достигается путем прямого соединения всех изолированных токопроводящих частей установки с помощью проводников или устройств защиты от перенапряжения (УЗП) (рис. 2).

Рисунок 2 – Система молниезащиты (СМЗ)

Четыре класса СЗМ I, II, III и IV определяются с использованием набора строительных правил, включая требования к размерам, которые основаны на соответствующем уровне молниезащиты. Каждый набор включает требования, зависящие от класса (например, радиус катящейся сферы, размер ячейки) и независимые от класса (например, поперечные сечения, материалы).

Для обеспечения постоянной готовности сложных систем информационных технологий даже в случае прямого удара молнии требуются дополнительные меры, дополняющие меры молниезащиты , для защиты электронных систем от перенапряжений.

Эти комплексные меры описаны в главе 7 (концепция молниезащитной зоны).

Руководство по молниезащите 2015 г. от DEHN + SÖHNE

Сопутствующий контент EEP со рекламными ссылками

Система защиты здания — Руководство по электромонтажу

Роль системы защиты здания заключается в защите от прямых ударов молнии.

Система состоит из:

  • устройство захвата: система молниезащиты;
  • токоотводы, предназначенные для передачи тока молнии на землю;
  • провода заземления типа “гусиная лапка”, соединенные вместе;
  • соединений между всеми металлическими каркасами (уравнивание потенциалов) и проводами заземления.

При протекании тока молнии в проводнике, если между ним и расположенными поблизости заземленными каркасами возникают разности потенциалов, последние могут вызвать разрушительные перекрытия.

3 типа системы молниезащиты

Применяются три вида защиты зданий:

Громоотвод (простой стержень или с системой срабатывания)

Громоотвод представляет собой металлический наконечник захвата, размещенный в верхней части здания. Он заземляется одним или несколькими проводниками (часто медными полосами) (см. , рис. J12).

Рис. J12 — Громоотвод (простой или с системой срабатывания)

Громоотвод с натянутыми проводами

Эти провода протянуты над защищаемой конструкцией. Применяются для защиты специальных сооружений: площадок запуска ракет, объектов военного назначения и защиты ВЛ (см. рис. J13).

Рис. J13 – натянутые тросы

Молниеотвод с сетчатой ​​клеткой (клетка Фарадея)

Эта защита включает в себя симметричное размещение множества токоотводов/лент по всему зданию.(см. рис. J14).

Этот тип системы молниезащиты используется в зданиях с высокой степенью защиты, в которых находятся очень чувствительные установки, такие как компьютерные залы.

Рис. J14 — Сетчатая клетка (клетка Фарадея)

Последствия защиты здания для оборудования электроустановки

50 % тока молнии, отводимого системой защиты здания, возвращается обратно в заземляющие сети электроустановки (см. J15): нарастание потенциала рам очень часто превышает способность выдерживать изоляцию проводников в различных сетях (НН, телекоммуникации, видеокабель и т.д.).

Кроме того, протекание тока по токоотводам вызывает индуцированные перенапряжения в электроустановке.

Как следствие, система защиты здания не защищает электроустановку: поэтому необходимо предусмотреть систему защиты электроустановки.

Рис. J15 – Постоянный противоток молнии

Как работают системы молниезащиты

Системы молниезащиты представляют собой современное развитие инновации, впервые предложенной Бенджамином Франклином: громоотвода. Сегодня системы молниезащиты используются в тысячах зданий, домов, фабрик, башен и даже на стартовой площадке космического корабля “Шаттл”. В этой статье будет рассмотрено, зачем нужна молниезащита и что могут и чего не могут сделать системы.

В этой статье:
– Компоненты системы молниезащиты
– Системы молниезащиты – Что они делают и чего не делают
– Как работает система молниезащиты
– Молниезащита и защита от перенапряжения/устройства ИБП
– Мифы о рассеивании / устранении молнии
– Факты молниезащиты

Компоненты системы молниезащиты

Громоотводы или «молниеприемники» являются лишь небольшой частью полной системы молниезащиты. На самом деле стержни могут играть наименее важную роль в установке системы. Система молниезащиты состоит из трех основных компонентов:

  1. Стержни или «воздушные клеммы» — небольшие вертикальные выступы, предназначенные для использования в качестве «терминала» для разряда молнии. Стержни можно найти в различных формах, размерах и конструкциях. Большинство из них увенчаны высокой заостренной иглой или гладкой полированной сферой. Функциональность различных типов молниеотводов и даже необходимость в них вообще являются предметом многих научных дискуссий.
  2. Токопроводящие кабели – Тяжелые кабели (справа), которые передают ток молнии от стержней к земле. Кабели проложены по вершинам и по краям крыш, затем вниз по одному или нескольким углам здания к заземляющим стержням.
  3. Заземляющие стержни – Длинные, толстые, тяжелые стержни, зарытые глубоко в землю вокруг защищаемой конструкции. Токопроводящие кабели подсоединяются к этим стержням, чтобы создать безопасный путь для разряда молнии вокруг конструкции.

Токопроводящие кабели и заземляющие стержни являются наиболее важными компонентами системы молниезащиты, выполняя основную задачу безопасного отвода тока молнии мимо конструкции. Сами «громоотводы», то есть заостренные вертикально ориентированные клеммы по краям крыш, не играют большой роли в функционировании системы. Полная установка защиты, при хорошем покрытии кабеля и хорошем заземлении, по-прежнему будет достаточно работать без молниеприемников.

Системы молниезащиты. Что они делают и чего не делают

Единственной целью системы молниезащиты является обеспечение безопасности здания и его обитателей, если молния попадет прямо в него , и эта задача достигается за счет обеспечения хорошего и безопасного пути к земле для прохождения молнии. Вопреки мифам, системы молниезащиты:

  • Не не привлекать молнию
  • Не и не могут рассеять или предотвратить молнию, «истощая» грозу от ее заряда
  • Большинство не имеют защиты от перенапряжения для чувствительной электроники
  • Do обеспечивает противопожарную защиту и защиту от структурных повреждений, предотвращая прохождение горячего взрывоопасного канала молнии через строительные материалы.
Этот сайт стал возможен благодаря поддержке CIS Internet .

Как работает система молниезащиты

Незащищенная конструкция

[анимация перезапуска]

Без обозначенного пути для достижения земли удар молнии может вместо этого использовать любой проводник, доступный внутри дома или здания. Это могут быть телефонные, кабельные или электрические линии, водопроводные или газовые трубы или (в случае здания со стальным каркасом) сама конструкция. Молния обычно следует по одному или нескольким из этих путей к земле, иногда прыгая по воздуху через боковую вспышку , чтобы достичь более заземленного проводника (см. анимацию выше).В результате молния представляет несколько опасностей для любого дома или здания:

  • Пожар – Пожар может начаться в любом месте, где открытый молниеотвод соприкасается, проникает или приближается к горючим материалам (дереву, бумаге, газовым трубам и т. д.) в здании, включая конструкционные пиломатериалы или изоляцию внутри стен и крыш. Когда молния следует за электропроводкой, она часто перегревает или даже испаряет провода, создавая опасность возгорания в любом месте затронутых цепей.
  • Боковые вспышки – Боковые вспышки могут прыгать по комнатам и ранить любого, кто окажется на пути.Они также могут воспламенить такие материалы, как канистра с бензином в гараже.
  • Повреждение строительных материалов – Взрывная ударная волна, создаваемая разрядом молнии, может разрушить секции стен, расколоть бетон и штукатурку, а также разбить близлежащие стекла.
  • Повреждение электроприборов – Телевизоры, видеомагнитофоны, микроволновые печи, телефоны, стиральные машины, лампы и почти все, что подключено к поврежденной цепи, может быть повреждено и не подлежит ремонту. Электронные устройства и компьютеры особенно уязвимы.

Добавление системы защиты не предотвращает удар, но обеспечивает лучший и более безопасный путь к земле. Молниеприемники, кабели и заземляющие стержни работают вместе, чтобы отводить огромные токи от конструкции, предотвращая пожар и большинство повреждений оборудования:

Защищенная конструкция

[анимация перезапуска]

Молниезащита и защита от перенапряжений / ИБП

Устройства защиты от перенапряжений и ИБП не являются подходящими устройствами молниезащиты. Эти приборы обеспечивают некоторую степень защиты от скачков напряжения от повседневных скачков напряжения и удаленных ударов молнии. Но когда молния попадает в конструкцию прямо или очень близко к ней, с системой молниезащиты или без нее, все ставки сняты.

Обычный сетевой фильтр просто не может оказать никакого влияния на сильный, катастрофический всплеск тока от очень близкого или прямого удара молнии. Прямой ток молнии просто слишком велик, чтобы его можно было защитить с помощью небольшого электронного устройства внутри удлинителя или даже массивного ИБП.Если ваш ИБП или устройство защиты от перенапряжения находится на пути молнии, вся молния или ее часть просто вспыхнет над устройством или через него — независимо от количества задействованных конденсаторов и аккумуляторных батарей.

Даже «разъединители» или устройства, которые физически отключают питание устройства, активируя набор контактов, не гарантируют защиту. Небольшой воздушный зазор не остановит молнию, которая уже перепрыгнула километры воздуха. Он не будет думать дважды, прежде чем прыгнуть еще на несколько дюймов или даже еще на несколько футов, особенно если «путь наименьшего сопротивления» к земле проходит через контакты разъединителя.

Мало того, даже полноценная система молниезащиты со штангами, кабелями и заземлениями не гарантирует от повреждения электроники и ЭВМ. Чтобы любая система обеспечивала 100% защиту, она должна отводить почти 100% тока молнии от прямого удара, что практически невозможно физически: Закон Ома гласит, что для набора сопротивлений, соединенных параллельно, ток будет распределен через ВСЕ сопротивления, на уровнях, обратно пропорциональных различным значениям сопротивления.Дом или здание — это не что иное, как набор резисторов, «подключенных» параллельно — электрическая проводка, водопровод, телефонные линии, стальной каркас и т. д. (даже если водопровод и электропроводка, например, могут быть физически не связаны, будет использовать боковых вспышек поперек воздушных зазоров для их эффективного соединения). При прямом ударе молнии ток не будет следовать только по одному пути — он будет распределяться по всем путям к земле в зависимости от сопротивления каждого пути.

Сила тока молнии часто достигает 100 000 и более ампер. Имея это в виду, подумайте, установлена ​​ли у вас система молниезащиты, и в ваш дом прямо ударила молния. Если система защиты забирает даже 99,9% тока, то ваша электропроводка может забирать оставшиеся 0,1%. 0,1% от 100 000 ампер — это скачок в 100 ампер в ваших линиях, которого может быть достаточно, чтобы вывести из строя ваш компьютер.

Нередко «боковые вспышки» происходят внутри дома или здания, когда вся или часть молнии прыгает через всю комнату, чтобы достичь земли, например, от системы электропроводки до хорошо заземленных водопроводных труб.Если ваш компьютер мешает, самое время купить новый, даже если у вас установлена ​​самая дорогая система защиты.

Гарантии на упаковке ИБП/устройств защиты от перенапряжения несколько вводят в заблуждение, когда речь идет о защите от молнии, подразумевая, что устройства могут предотвратить любые последствия удара молнии. В некоторых случаях они будут – до тех пор, пока они не находятся на прямой линии огня или рядом с ней. Но на самом деле ничто не может гарантировать абсолютную защиту от прямого или очень близкого удара.

Все это не означает, что вы не должны использовать сетевой фильтр, ИБП, разъединитель или полноценную систему молниеотвода. Любое устройство обеспечит некоторую степень защиты от повседневных скачков напряжения в сети и удаленных ударов молнии. Но когда молния бьет рядом или прямо, все ставки снимаются.

Лучший и самый дешевый способ защитить вашу стереосистему, телевизор, компьютер или любое электронное устройство — это отключить все разъемы питания, телефона, кабеля (модема) и антенны во время грозы.

Кто-то может возразить, что риск прямого удара по тому или иному дому слишком низок, чтобы оправдать отключение всего и вся при каждой грозе, проходящей над головой. В этом есть доля правды. Поэтому разумно убедиться, что страховка вашего домовладельца или арендатора покрывает ущерб от молнии, а все ваши устройства инвентаризированы и покрываются полисом. Ведь застрахованную дорогую электронику можно заменить. Однако подумайте о незаменимых ресурсах, таких как данные, сохраненные на вашем компьютере (фотографии, видео, рабочие файлы и т. д.).Вы можете уменьшить этот риск, выполняя частое резервное копирование за пределы площадки и/или сохраняя данные на внешнем жестком диске, который можно отключить при необходимости.

Мифы о рассеянии/устранении молнии

Продукты, называемые устройствами «устранения молнии» или «рассеивания молнии», возникли в результате двух мифов: во-первых, что заряд грозы может быть истощен или иным образом затронут объектами на земле, и во-вторых, разряды молнии от облака к земле начинаются. с земли.Эти продукты, которые все еще продаются сегодня, утверждают, что способны предотвратить прямой удар молнии в любой объект, на котором они установлены. Устройства имеют самый разный внешний вид, но обычно характеризуются металлическим каркасом с сотнями остроконечных щетинок, игл или тонких стержней. Конструкции оправ варьируются от гребенчатых до зонтиковидных.

Утверждается, что устройства предотвращают или уменьшают прямые удары молнии в объекты, на которых они установлены, используя коронный разряд для выполнения одного или нескольких из следующих действий: 1.) истощить заряд бури до того, как может произойти молния, 2.) создать локальный «пространственный заряд» над защищаемой территорией, который отклоняет удары молнии, или 3.) затруднить инициирование восходящих лидеров от объекта, тем самым уменьшая вероятность прямого соединения ступенчатого лидера с наземным лидером.

Как мы обсуждали в нашей статье о рассеивании грозового заряда, проблема с этими устройствами заключается в том, что, хотя они и создают коронный разряд, скорость «утечки» заряда совершенно незначительна по сравнению со скоростью генерации заряда в 10-мильной высоте. , над головой гроза диаметром от 15 до 25 миль! Никакое количество искусственных коронных разрядов в таких малых масштабах не имеет ни малейшего шанса истощить заряд быстрее, чем его производит гигантское грозовое облако. И хотя маломасштабная корона действительно помогает предотвратить инициирование искр, генерируемых в лаборатории (например, от генераторов Ван де Граафа), это нельзя экстраполировать на полноразмерные грозовые разряды, которые в несколько тысяч раз больше, чем искусственные аналоги ( см. нашу статью о сравнении искусственного и естественного освещения). Коронный разряд от небольших «рассеивающих устройств» незначителен по сравнению с полноразмерной грозой и никак не влияет на возникновение или поведение молнии в ее окрестностях.

Удары молнии от облака к земле начинаются высоко во время грозы, в милях над поверхностью, где наземные объекты не оказывают никакого влияния. Даже после начала разряда движущийся вниз ступенчатый лидер «слеп» к объектам на земле, пока не окажется очень близко к земле, в пределах от 50 до 100 футов. На таком расстоянии молния ударит в очень маленькую область, в которую она уже падает, независимо от каких-либо устройств поблизости, которые утверждают, что отклоняют или предотвращают удар. Например, существует фотография удара молнии в здание Merchandise Mart в центре Чикаго.Merchandise Mart находится очень близко к Sears Tower высотой 1700 футов, но даже Sears Tower не повлияла на наземную связь этого близкого удара облака по земле.

В дополнение к очевидным научным недостаткам концепции устройств «рассеивания» и «устранения» молнии было доказано, что они неэффективны в реальных установках. Многие устройства «рассеивания молнии» на башнях и зданиях были поражены прямым ударом. Несмотря на очевидность, их продолжают продавать, устанавливать и продвигать.

Информация о молниезащите

Стержни и системы защиты не притягивают молнию и не влияют на то, куда ударит молния.

Стержни или системы защиты не предотвращают и не могут предотвратить молнию, а также не могут «разрядить» грозу.

Системы молниезащиты (включая размещение стержней, кабелей и заземления) разрабатываются индивидуально для отдельных конструкций и требуют сложной инженерии для правильного функционирования. Их должны устанавливать только квалифицированные подрядчики.

Системы молниезащиты не всегда предотвращают повреждение электроники или компьютеров. Вы все равно должны отключать такие устройства во время грозы, чтобы обеспечить достаточную защиту.

< Назад в библиотеку погоды

Связанные темы молнии:

Этот веб-сайт стал возможен благодаря поддержке CIS Internet .

ВПЕРЕД: Дом | Штормовые экспедиции | Фотография | Библиотека экстремальных погодных условий | Стоковая видеозапись | Блог

Избранная библиотека погоды Статья:

Молниезащита исторических сооружений

Купол Домашней Моравской церкви в Уинстон-Сейлеме, Северная Каролина, соединен с токоотводами и заземлением, так что он может служить громоотводом.Фото: суннит Л. Гудсон.

Трусики для консервации

Чарльз Э. Фишер

Скачать PDF

Потеря исторических зданий в результате ударов молнии каждый год становится главной новостью местных газет. Удары молнии не делают различий между историческими объектами и другими типами построек. Исторические амбары, церкви, музеи, дома, магазины, фабрики, маяки, школы и другие здания, а также сооружения, такие как высокие памятники, могут подвергаться неоправданному риску повреждения или потери в результате удара молнии.

Страховая отрасль сообщает, что 5% всех претензий в США связаны с молнией, а ежегодный ущерб зданиям, по данным Underwriters Laboratories, Inc., оценивается в 1 миллиард долларов. приходится почти треть всех ежегодных пожаров в церковных зданиях.

Системы молниезащиты в США восходят к колониальным временам и временам Бенджамина Франклина.Старые системы, сохранившиеся полностью или частично на исторических сооружениях, могут сами по себе быть историческими элементами и заслуживать сохранения. Такие исторические системы молниезащиты могут все еще работать должным образом или могут быть отремонтированы и модернизированы. Некоторые старые системы просто слишком изношены, неполны или архаичны, чтобы их можно было отремонтировать и сделать полностью функциональными, что ставит вопрос о том, следует ли их сохранить на месте или удалить полностью или частично в целях безопасности. Для исторических построек, не имеющих таковой и расположенных в районах, подверженных ударам молнии, или имеющих особое значение и считающихся незаменимыми, может потребоваться установка современной системы молниезащиты.

Это руководство по сохранению предназначено для владельцев, управляющих недвижимостью, архитекторов, подрядчиков и других лиц, занимающихся сохранением исторических построек. Он включает информацию об уходе, техническом обслуживании и ремонте старых и старых систем молниезащиты; обсуждает факторы, которые необходимо учитывать при оценке потребности в системе молниезащиты там, где ее нет; и включает в себя руководство по сохранению исторического наследия по проектированию и установке новых систем.

Что такое система молниезащиты?

О нас ЛСВ
Вы гарантированно получают самую эффективную молниезащиту доступный.
Что такое система молниезащиты?
А система молниезащиты является пассивным средством защиты имущества повреждения от последствий удара молнии.
Кто Нужна молниезащита?
Если ваш дом или бизнес соответствует 5 или более из следующих критериев, вы находятся в группе высокого риска.
Личный Молниезащита
Если вы находитесь снаружи и замечаете, что назревает буря, знаете ли вы, что делать? делать?
Молния Характеристики защиты
Все материалы и компоненты молниезащиты должны соответствовать весу, размер и состав с молниезащитой UL96A и NFPA-780 Требования к материалам для этого типа конструкции.
Контакты США
Вопросы или Комментарии? Мы хотели бы услышать от вас.

Что такое система молниезащиты?

Молния система защиты является пассивным средством предотвращения повреждения имущества от последствия удара молнии. Он работает, обеспечивая электрический заряд, создаваемый облаками, по пути наименьшего сопротивления к земле. Правильно установленная молниезащита состоит из четырех основных частей. система: медные воздухозаборники, медный кабель, медные заземляющие стержни, защита от перенапряжения подавители.

Воздух клеммы и кабель обычно медные, но иногда они могут (или должны) быть алюминиевым. Все молниеприемников подключаются кабелем с сечением не менее два заземляющих стержня закопаны на 10 футов ниже уровня земли.Затем эта система заземляется. как к водопроводным трубам, так и к существующему заземлению распределительной коробки. Всплеск подавитель может быть подключен к коробке выключателя, чтобы покрыть весь электрический системы или они могут быть размещены на отдельных приборах или электронике.

Когда большинство людей слышат термин громоотвод, они представляют себе большие богато украшенные стержни с тяжелым кабелем, накинутым на крышу и вниз по бокам старых домов (см. инжир.1). LSV старается сделать систему молниезащиты максимально незаметной насколько это возможно.

Как правило, единственное, что видно в системе молниезащиты, это молниеприемники, Медные стержни диаметром 10–12 дюймов на дымоходе и коньках крыши. Если система быть установленным на существующем здании, делается все возможное, чтобы скрыть медный кабель (см. рис. 2).

 

Если медный кабель нельзя скрыть, кабель будет менее заметен по мере выветривания и изменения цвета с блестящего оранжевого на тусклый налет (см.3). Скрыта ли система молниезащиты во время строительства нового здания или на существующей конструкции, используемые материалы идентичны.

Молния Системы защиты могут быть установлены на различных конструкциях, в том числе домов, предприятий, хозяйственных построек, лодок и деревьев, чтобы защитить их от повреждать. Там несколько независимых организаций, которые выпустили стандарты на монтаж и проектирование систем молниезащиты.Три самых признаны Лаборатория страховщиков (UL), Институт молниезащиты.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.