Молниезащита и молниеотвод

Общеизвестно и понятно, что молния и гром первоначально воспринимались нашими предками как выражение воли богов и, в частности, как проявление божественного гнева всего огромного пантеона древних богов. Наряду с этим пытливый человеческий ум с давних времен пытался понять саму природу молнии и грома, понять  причины порождающие их возникновение, придумать систему защиты от поражения молнией (молниезащита или молниеотвод)
(именно молниезащита или  молниеотвод, а не громоотвод , как многие и ныне говорят... Защищаться нужно от молнии, а не от звуковой волны, которой и является гром) 

В древние века над этим размышлял сам Аристотель. Над природой молнии и грома в свое время задумывался Лукреций. Но в ту далекую эпоху понять природу данных явлений, а тем более придумать систему молниезащиты или молниеотвод, ученым было не под силу. Как признался Лукреций, «скудость познания мысль беспокоит тревожным сомненьем…».

Почти одновременно с Франклином, в России исследованиями электрической природы молнии занимались М.В. Ломоносов и Г.Р. Рихман. "Шестого августа 1753 года во время грозы, когда Георг Рихман стоял на расстоянии около 30 см от прибора, от последнего направился к его лбу бледно-синеватый огненный шар. Раздался удар, подобный пушечному выстрелу, и Рихман упал мёртвый, а присутствовавший при эксперименте гравер Соколов был повален на пол и временно оглушён взрывом".
Георг Рихман, возможно, стал первым лицом, погибшим при проведении электрических экспериментов при полном отсутствии какой либо молниезащиты или молниеотвода.

Молния не только красивое, но и опасное природное явление., поэтому молниезащита и существует. Молния, как ни странно, еще явление и полезное. Молния является одним из источников пополнения озонового слоя Земли.

Молния - это тонкий инструмент в природной лаборатории генетических модификаций на нашей планете. Молния - мощный генератор электромагнитных импульсов в широком спектре частот (сила тока в канале молнии достигает двухсот тысяч ампер при напряжении до ста тысяч киловольт). Причем известны случаи, когда в течение полутора секунд в одно и то же место ударяло несколько десятков молний.
(нам кажется, что в последнем случае молниезащита не помешала бы)

Молния - это, наконец, наглядная демонстрация действия Закона сохранения энергии. Закон сохранения энергии действует стабильно, настойчиво возвращая все природные системы в состояние равновесия и баланса. Разряд молнии можно соотнести с электрической дугой, подобную той, которая является источником света так называемых газоразрядных ламп. Молния образуется вследствие накопления большой разницы потенциалов на поверхности земли и грозовой тучей.

Начинается она с образования светящегося канала ионизированного воздуха, который получил название “step leader”. Канал ионизации развивается со скоростью от 100 до 1000 км/с, и, достигнув поверхности земли, вызывает главную фазу разряда молнии, которая воспринимается глазом как грозовой разряд.

Обычно по каналу проходит не один, а несколько последовательных разрядов, мощность которых последовательно убывает. В среднем ток первого разряда составляет около 18 000А. Поэтому даже в случае непрямого попадания, молния вызывает перенапряжение, распространяющееся в системе коммуникаций и последовательно выводящее из строя незащищённое электрооборудование.(Молниезащита должна учитывать все эти факторы)

Для предотвращения этих последствий попадания молнии и существует молниезащита различных типов: это - стержневой, тросовый и тип защиты с применением молниеприёмной сетки. Относительно недавно этот список дополнился системами активной молниезащиты. Специфика построения и применения, молниезащита в значительной мере определяется местоположением защищаемых зданий и сооружений.










(результат попадания молнии в деревья и дома, вот почему молниезащита обязательна)

Кроме того большую опасность представляет вторичное проявление разрядов молнии (для защиты от которых также применяется молниезащита). К таким проявлениям относятся наведенные (индукционные) и занесенные инженерными сетями потенциалы. Современные обьекты все больше насыщаются  сложной электронной техникой и ответственными системами управления. Таким образом, молниезащита становится ответственной и важной комплексной задачей.

Упредить угрозу удара молнии и минимизировать последствия ее воздействия на тот либо иной обьект - вот основная задача молниезащиты. Современные системы молниезащиты снижают риски от воздействия прямого попадания молнии в объект, а также защищают его технологическое насыщение от наведенного и занесенного потенциалов. При всех уровнях вероятности события необходимо помнить, что превентивные мероприятия (т.е. молниезащита и молниеотвод) повышают наш шанс достойно встретить любую угрозу.

Наиболее тщательным образом должна выстраиваться молниезащита домов, стоящих на открытой местности и включающих в себя возвышающиеся элементы конструкции. За чертой города – это коттеджи и загородные дома, а в городе - наиболее вероятным объектом поражения являются трубы промышленных предприятий, антенны радиостанции и другие высотные сооружения. Молниезащита зданий, расположенных в городском массиве - задача довольно простая, так как удар молнии наиболее вероятен в высотные здания и сооружения, на которые предупредительно устанавливаются молниеотводы.

Главным назначением молниезащиты является создание условий, при которых молниезащита встречается с разрядом молнии либо его дополнительными проявлениями раньше защищаемого объекта. Полная молниезащита представляет собой комплекс внешних и внутренних мероприятий, направленных на минимизацию рисков обусловленных этими явлениями.

Внешняя молниезащита представляет собой систему перехвата, отвода и заземления токов молнии и предназначена для защиты объекта от повреждения и пожара при прямом попадании молнии. Внешняя молниезащита проектируется индивидуально под каждое конкретное здание.
В момент прямого удара молнии в объект правильно спроектированная и смонтированная молниезащита способствует эффективному улавливанию, отводу и растеканию тока молнии в земле. Разряд тока молнии происходит без ущерба для защищаемого объекта и здоровья людей, находящихся внутри.

Внутренняя молниезащита уменьшает электромагнитное воздействие тока молнии на людей и технологическое оборудование внутри защищаемых объектов.
Внутренняя молниезащита нужна для:

 - уравнивания потенциалов всех коммуникаций на входе в объект

 - уравнивания потенциалов  частей оборудования внутри объекта

 - выравнивания потенциалов  зданий и на прилегающей территории

 - защиты оборудования и систем связи  от импульсных перенапряжений.

Устройство заземления представляет собой часть внешней молниезащиты, которое предназмачено для направлення тока молнии в землю и последующего его распределения в земле.

Важнейшими критериями для равномерного распределения тока молнии без образования опасных перенапряжений являются форма и размеры.
Согласно ПУЗ сопротивление заземлення должно быть меньше 4 Ом.
Устройство заземлення может состоять из одной из трех описываемых далее систем:

Что из себя представляет глубинный заземлитель - это заземлитель, который, как правило, устанавливают перпендикулярно поверхности земли с достаточным заглублением в землю. Глубинный заземлитель является простейшим решением при дополнительном оборудовании системы молниезащиты.

Конструкция кольцевого заземлителя представляет собой поверхностный заземлитель, который обычно прокладывают в виде замкнутого кольца  на глубинах около1,0 м в земле вокруг наружного фундамента сооружения или дома. Это является более удачным, но в то же время более трудоемким решением при доработке системы молниезащиты.

Фундаментный заземлитель (согласно ТАВ 1974 предписывается для новых зданий) представляет собой заземлитель, который установлен в бетонном фундаменте сооружения. Он действует в качестве заземлителя системы молниезащиты в том случае, если требуемые внешние выводы для соединения токоотводов виведены из фундамента.

Основными задачами, которые должно решать молниеприемное оборудование, являющееся в свою очередь  одной из составных частей для такого оборудования как система молниезащиты, является непосредственное улавливание электрических разрядов - молний. Особое внимание при установке молниеприемного оборудования следует уделяеть защите углов и кромки постройки. По всей Украине, и в том числе и в Киеве используются наряду с плоскими крышами, крыши с коньковой геометрией.

При планировании и расчете молниеприемного оборудования, следует учесть следующие два момента: 

 - О каком типе здания идет речь? Метод применяемой в конкретном случае защиты зависит от соответствующего типа здания. С помощью приведенной ниже таблицы можно определить, какой из методов является правильным.

 - К какому классу молниезащиты относится здание? Перед началом планирования системы молниезащиты нужно определить класс применяемой молниезащиты для объекта которому эта защита необходима. Согласно действующим нормам для определения класса молниезащиты необходимо иметь подробные данные об объекте защиты и, соответственно, все факторы риска. Так, например, для общественного административного здания рекомендуется молниезащита класса III.

ООО НПЦ "Вертикаль", предлагая Вам безопасность и уверенность в период повышенной грозовой активности, выполняет: