Молниезащита зданий и сооружений: Молниезащита зданий и сооружений — инструкции

Молниезащита зданий и сооружений — инструкции

Обязательная, соответствующая современным строительным нормам, молниезащита зданий представляет собой комплекс технических устройств и приспособлений, призванных обеспечить безопасность сооружения при попадании в него природного электрического разряда. Прямой удар молнии может повредить здание, вызвать поломку электроприборов, электрооборудования, даже гибель находящихся внутри или поблизости людей, животных.

Виды молниезащиты

Молниезащита зданий и сооружений подразделяется на: внешнюю, внутреннюю.

Внешняя

Это специальная система приспособлений, предназначенная для перехвата электрического разряда, отведения его к земле по токоотводам. Правильно спроектированная конструкция защитит от вреда здание, людей и животных, находящихся внутри.

Внешняя молниезащита зданий подразделяется на два типа:

Пассивная

• сетка («пространственная клетка»). Ее монтируют на крыше защищаемого объекта;
• молниеприемный стержень. Представляет собой один или несколько отдельных металлических прутов, соединенных с контуром заземления посредством кабеля;
• система натяжных молниеприемных тросов. Их натягивают по периметру защищаемой зоны.

Активная

Генерирует высоковольтные импульсы, что позволяет не ждать, пока молния ударит защищаемое сооружение, а захватывать электрический разряд на большом расстоянии, принудительно направляя его в землю.

Конструктивно внешняя молниезащита зданий и сооружений состоит из:

• молниеприемника (перехватывает электрический разряд)
• токоотвода (промежуточная часть, проводящая электрический ток от молниеприемника на заземлитель)
• заземлителя (часть молниезащиты, контактирующая с землей, рассеивающая полученный разряд тока)

Внутренняя

Представляет собой систему защиты электрооборудования от вызванного молнией (индуктивными и резистивными связями) перенапряжения в сети.

Внутренняя молниезащита (УЗИП) классифицируется по типам:

• 1 тип – защита при прямом попадании молнии (форма волны 10/350 мкс)
• 2 тип – защита от непрямого удара, зафиксированного вблизи объекта (форма волны 8/20 мкс)

Нормативные документы

До недавнего времени в России одновременно действовали 2 нормативных документа, регламентирующих требования к установке молниезащитных систем строительных объектов:

Изданная в 2003 году инструкция не отменяла действие регламента 1987 года, хотя имела с ним существенные различия. Приказ Минэнерго России от 30.06.03 № 280 также не отменил старую инструкцию, не прояснил сложившуюся ситуацию. Проектные организации сами выбирали, какими правилами руководствоваться.

В 2011 году Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии выпустило 2 нормативных документа, соответствующих стандартам МЭК (Международной Электротехнической Комиссии) № 62305:

После утверждения данных нормативов, российские требования к молниезащитным мерам начали соответствовать международными стандартам, урегулировав действие ранее выпущенных документов.

Категории молниезащиты и классификация объектов

Квалификация объектов определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения. В соответствии с нормативными документами все здания и сооружения подразделяются на обычные и специальные.

Обычные объекты – это жилые и административные строения, а также здания и сооружения высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельского хозяйства.

К специальным объектам относятся следующие:

• представляющие опасность для непосредственного окружения
• представляющие опасность для социальной и физической окружающей среды
• потенциально способные при поражении молнией вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы
• прочие, для которых должна быть предусмотрена специальная молниезащита, например, строения высотой более 60 м, строящиеся объекты, временные сооружения, игровые площадки и т.п.

Для специальных объектов минимально допустимый уровень надежности защиты от прямых ударов молнии (ПУМ) обозначен в пределах 0,9-0,999 в зависимости от степени его общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий от ПУМ. Владелец здания или заказчик сам по желанию может заложить в проекте более высокий уровень надежности, превышающий расчетный предельно допустимый.

Для обычных объектов предлагается 4-е уровня надежности защиты от ПУМ:

В РД также предлагается методика, когда категория молниезащиты выбирается в зависимости от среднего количества и продолжительности гроз в регионе расположения здания или сооружения, а также от расчетной вероятности годового количества поражений его молнией.

• Международный аэропорт Внуково

  Адрес объекта: Москова, ул. 1-я Рейсовая, д. 12, Терминал «А»

  Вид работ: техническое обслуживание и диагностика комплексной системы молниезащиты с восстановлением элементов и соединений, замеры сопротивлений заземления

  Исполнение: Молниезащита внешнего участка кровли выполнена в виде молниеприемной сетки, к которой присоединяются металлические поручни ограждения кровли. Для крепления проводника на профилях кровельных листов Kalzip применяются специальные держатели фирмы OBO Bettermann. Все выступающие элементы (световые фонари, вентиляционные установки, киоски выходов кабелей и др.) замыкаются на общий молниезащитный контур.




• Колокольня Ивана Великого

  Характеристика объекта: Самая высокая постройка архитектурного ансамбля Московского Кремля. Высота – 81 м.

  Адрес объекта: г. Москва, Соборная площадь Московского Кремля.

  Вид работ: Проектирование и монтаж системы молниезащиты

  Комплектующие: производства фирмы OBO Bettermann.

  Исполнение: Здание относится к III категории по уровню защиты. В качестве элемента системы молниезащиты использована существующая конструкция купола с крестом, молниеотводы из стали горячего цинкования Rd8 выполнены по наружным фасадам с применением фасадных держателей типа СК. Заземляющее устройство выполнено в виде нескольких очаговых заземлителей.




• Здание Военторга на Воздвиженке, г. Москва

  Адрес объекта: г. Москва, ул. Воздвиженка, 10.

  Вид работ: Монтаж системы внешней молниезащиты здания.

  Комплектующие: производства компании Dehn+Sohne Gmbh.

  Элементы комплекта: стальной оцинкованный проводник Rd8; хомут-держатель Rd8-10 трубный 17.2 мм с клеммой, СГЦ/V2A; соединитель клеммный Rd8-10, СГЦ; соединитель универсальный Rd8-10 / Rd8-10, СГЦ; молниеприемный стержень Rd16 L=2.000 мм, алюминий; клемма-держатель фальцевая вертикальная, СГЦ; фальцевая клемма Rd8-10, СГЦ; соединитель промежуточный Rd8-10 / Fl30-Rd16, СГЦ; стальной хомут крепления ленты; лента из нержавеющей стали V2A; держатель Rd16 c М8.




• Московский международный Дом Музыки

  Адрес объекта:г. Москва, Космодамианская наб., д. 52, стр. 8

  Вид работ: монтаж системы обогрева лотка поверхностного водосбора и участков сливов на балконах 2-го и 3-го этажей

  Нагревательный элемент: саморегулирующийся нагревательный кабель Thermon RGS-2-60-PU.

  Производимые работы:
  Ревизия электрической системы водостоков: замер сопротивления изоляции силовых и нагревательных кабелей; проверка состояния распределительных коробок; проверка работоспособности шкафов управления.
  Изготовление и монтаж электрической системы обогрева: применялись
  регуляторы ETR и ETV фирмы OJ, автоматические выключатели и контакторы ABB, кабель нагревательный саморегулирующийся Thermon.




• Солнечногорский завод «ЕВРОПЛАСТ»

  Адрес объекта: Московская обл., Солнечногорский район, дер. Радумля.

  Вид работ: Проектирование системы молниезащиты промышленного здания.

  Комплектующие: производства фирмы OBO Bettermann.

  Выбор системы молниезащиты: Молниезащиту всего здания выполнить по III категории в виде молниеприемной сетки из горячеоцинкованного проводника Rd8 с шагом ячейки 12х12 м. Молниеприемный проводник уложить поверх кровельного покрытия на держатели для мягкой кровли из пластика с бетонным утяжелением. Обеспечить дополнительную защиту оборудования на нижнем уровне кровли установкой многократного стержневого молниеотвода, состоящего из стержневых молниеприемников. В качестве молниеприемника использовать стальной горячеоцинкованный прут Rd16 длиной 2000 мм.




• ГТЭС Терешково

  Адрес объекта: г. Москва. Боровское ш., коммунальная зона «Терешково».

  Вид работ: монтаж системы внешней молниезащиты (молниеприемная часть и токоотводы).

  Комплектующие: производства фирмы OBO Bettermann.

  Исполнение: Общее количество проводника из стали горячего цинкования для 13 сооружений в составе объекта составило 21.5000 метров. По кровлям прокладывается молниеприемная сетка с шагом ячейки 5х5 м, по углам зданий монтируются по 2 токоотвода. В качестве элементов крепления использованы стеновые держатели, промежуточные соединители, держатели для плоской кровли с бетоном, скоростные соединительные клеммы.

Вам это может быть интересно:

Молниезащита офисных и административных зданий

Комплексная молниезащита памятников архитектуры и церквей

Системы молниезащиты АЗС и складов ГСМ

Особенности молниезащиты котельных

Грозозащита дымовых труб

устройство, виды и монтаж системы молниезащиты

Надёжная молниезащита здания – гарантия безопасности людей и сохранности недвижимого имущества во время грозы. Удар молнии силой в 200 000 ампер и выше обычно поражает следующие части сооружения:

• Металлическая кровля;
• Водостоки;
• Выступающие элементы арматуры;
• Опоры рекламных конструкций;
• Антенны, соединённые с электронным оборудованием;
• Кондиционеры.

Восходящий заряд молнии может проложить себе дорогу по мокрой деревянной или бетонной стене. Это создаёт угрозу мгновенного пожара, повреждает электрические приборы и наносит смертельное поражение людям и животным. Жилой дом без молниезащиты в грозу для всех жильцов превращается в зону повышенного риска.

Принципы устройства системы молниезащиты

Защита здания от молнии должна обеспечивать безопасный отвод разряда по специальным каналам к заземлению. Прохождение тока большой силы по токоотводу сопровождается мощным и мгновенным разогревом проводника.

Система молниезащиты должна обеспечить надёжную изоляцию крыши и стен здания от высокой температуры молниеприемника и проводника, с которым он соединён и предусматривать изоляцию тока во время его движения к земле. Если часть заряда попадёт во внутреннюю проводку, распространится по металлическим элементам кровли, карнизов, или подоконников, дойдёт до системы отопления, состоящей из металлических труб и батарей — результат будет катастрофическим.

Основные конструктивные элементы защиты от молнии

Любая система молниезащиты имеет 3 основных компонента:

• Металлический молниеприемник, устанавливается на самой верхней точке здания и первым принимает на себя удар молнии;
• Проволочный токоотвод, который является безопасным каналом сброса высокого напряжения;
• Заземление, представляющее собой конструкцию из углублённых в землю проводников.

Если в здании находится электрооборудование, линии связи и телекоммуникаций, то молниезащита должна иметь дополнительную систему внутренней защиты.

Внутренняя молниезащита

Электрооборудование, электроника, электросети и линии связи защищаются при ударе молнии при помощи УЗИП. Это электронное устройство блокировки импульсных токов большой мощности, возникающих в проводниках вследствие индукционных и резистентных электромагнитных явлений.

Удар молнии порождает мощные электромагнитные поля. Если в зоне их влияния находятся электропроводящие материалы, то в них возникают индукционные токи, способные не только вывести из строя сложную технику, но и стать причиной возгорания.

Типы УЗИП

УЗИП выравнивает электрический потенциал заземлённых токопроводящих элементов (электросети, металлические трубы, отопление). Принцип действия — автоматический выключатель, срабатывающий при возникновении в цепи критических значений импульсных токов. Устройства внутренней молниезащиты подразделяются на типы в зависимости от расчётных параметров импульса.

• Тип №1 УЗИП, рассчитан на срабатывание при попадании в здание прямого удара молнии (волновая длина 10/350 мксек.), пропускает через себя всю энергию разряда без разрушения, является обязательным оборудованием для сооружений, защищённых внешним громоотводом, и для трансформаторных подстанций;
• УЗИП Тип №2, срабатывает при затухающей волне (8/20 мксек, непрямой удар), устанавливается после типа №1 и защищает отдельное помещение в здании (квартира, этаж, подвал, цех, и др.), имеет остаточный скачок напряжения после типа №1 не более 2 кВ;
• Тип №3 устанавливается в качестве защиты для отдельного потребителя в электроцепи (блоки питания, отопительные электрокотлы, стабилизаторы напряжения и проч.).

Задачи, решаемые внутренней молниезащитой

Устройство внутренней защиты от молний зависит от приоритетной задачи:

• Защита цепи питания от скачков, перепадов без отключения;
• Безопасное отключение при критических показателях тока.

При установке нескольких УЗИП разных типов учитываются вышеперечисленные задачи, расстояния между устройствами, их последовательность и конструктивные особенности потребителей. Проектирование и установку внутренней молниезащиты в Воронеже можно заказать в нашей компании.

Типы молниеприёмников в молниезащите

По конструкции молниеприёмники делятся на следующие категории:

• Штыревая система;
• Металлический трос;
• Молниеприёмная сетка.

Выбор конструкции определяется конфигурацией и типом кровли, высотностью здания, наличием находящихся рядом других сооружений, или природных объектов (деревьев, холмов), имеющих критически важные параметры высоты. Учитываться также могут архитектурные особенности дома.

Молниеприёмник в форме штыря

Молниезащита, оборудованная штыревыми громоотводами, является наиболее простым конструктивным решением. Стержни обычно устанавливаются на крышах с крутыми наклонными скатами, имеющими металлическую кровлю.Штырь монтируется на самой высокой точке крыши здания. Материалом для уловителя молний может служить железный, медный или латунный прут толщиной от 10 мм. Допускается использование металлических уголков, или пластин с толщиной не менее 4 мм и шириной от 25 мм. Уловитель должен возвышаться от верхней кромки крыши минимум на 2 м. Размер зоны безопасности под приёмником молний рассчитывается как окружность с диаметром, равным двойной высоте штыря.

Молниезащита с тросом

Если скаты крыши, покрытой металлопрофилем, имеют незначительный угол наклона, или её поверхность абсолютно плоская, то в качестве молниеприёмника применяется металлический трос из стальной проволоки толщиной не менее 8 мм. В качестве троса допускается использование железного прута такого же сечения и выше. Опоры тросовой защиты могут быть как деревянные, так и металлические. В последнем случае их необходимо изолировать от троса. Молниезащитас тросом предпочтительнее, если крыша дома имеет крутые скаты, деревянную основу и покрыта шифером, или черепицей. На плоской крыше высота натяжения тросового громоотвода должна составлять от 1,5 м. На двухскатной крыше трос натягивается на высоте 0,5 м вдоль конька.

Сетчатый громоотвод

Молниезащита с сетчатым громоотводом используется на зданиях с плоской крышей большой площади. Материалом уловителя молний служит стальная проволока толщиной 6 мм. Из неё монтируется сетка, свободные концы которой закрепляются на стойках. Высота сетки должна быть не меньше 0,5 метров. Максимальная длина стороны ячейки составляет 6 м. Сетчатая молниезащита устанавливается на крыши ангаров, ферм, цехов и гаражей.

Токоотвод

Для прокладки канала, по которому должен проходить заряд молнии, применяется проволока, или железный прут толщиной не менее 8 мм. Лучшим материалом считается медный кабель. Молниезащита будет надёжной, если соединение токопроводящего канала соштырём громоотвода будет сварным. Крепление токоотвода к стенам доманеобходимо производить при помощипластиковых скоб, или иных приспособлений, не проводящих ток. Система каналов токоотведения делается максимально короткой, без лишних изгибов. Места сильных перегибов при ударе молнии будут резко нагреваться, что может привести к разрушению проводника и возникновению мощной электрической дуги в непосредственной близости от стены здания.Для защиты токопроводящей линии от внешних повреждений проводник можно проложить по пластиковому водостоку. Токоотводящие каналы молниезащиты опускают к земле по углам дома. Минимально допустимое расстояние между разыми каналами составляет 20 метров, и их необходимо прокладывать на максимальном удалении от окон и дверей здания.

Система заземления

Токоотвод приваривается к проводнику, углублённому в землю. Простейшей конструкцией заземления является металлический стержень длиной 1,5 м, вбитый в грунт.

Сооружение более надёжного соединения электрических проводов молниезащиты с землёй делается следующим образом:

• Во дно траншеи глубиной от 80 см и длиной 3 м по концам вбиваются металлические прутья, тубы, или арматура с сечением от 20 мм;
• К выступающим частям стержней приваривается металлический прут такой же толщины, к нему приваривается электрический провод молниезащиты, после чего траншея закапывается.

Место для заземления выбирается на максимальном удалении от дверей, окон и дорожек. Минимально допустимое расстояние от входа – 5 м.

Молниезащита с активным уловителем

Современные варианты молниезащиты оснащаются активными уловителями атмосферных разрядов. Система включает генератор высоковольтного импульсного тока, соединённый с громоотводом и питаемый атмосферным электричеством. Напряжённость электрического поля во время грозы достигает 20 кВ/м и выше, что обеспечивает работу устройства. Генератор помогает сформировать восходящий поток заряда непосредственно от громоотвода, который притягивает нисходящие потоки.

Преимущества активной молниезащиты:

• Во время грозы активная система защиты обеспечивает полную гарантию безопасности дома и прилегающей территории от поражения атмосферными разрядами; пассивная молниезащита не может на 100% обезопасить здание, электрооборудование и людей;
• Площадь территории на порядок больше той, которую имеет обычный пассивный громоотвод;
• Молниезащита с генератором может иметь 1 мощный и малозаметный стержень в качестве уловителя, в то время как пассивная защита для обеспечения безопасности большой территории потребует установки нескольких громоотводов.

Недостатком активной молниезащиты является способность притягивать все разряды в радиусе своего действия, а также её более высокая стоимость.

Классы молниезащиты

При проектировании и строительстве жилых домов, промышленных сооружений и объектов инфраструктуры применяются следующие классы молниезащиты:

• Класс №1 – заводы по производству взрывоопасных и легко воспламеняющихся веществ, АЭС, предприятия промышленной химии и проч;
• Класс №2 – склады ГСМ и промышленных товаров, деревообрабатывающие предприятия, места хранения ядовитых соединений;
• Класс №3 — общественные здания, школы, объекты инфраструктуры, высотные сооружения более 30 м.

Присвоение любому объекту одного из вышеперечисленных классов делает установку специальной защиты от грозовых разрядов обязательной.

Все остальные объекты жилой застройки оборудуются молниезащитой по желанию собственников, на которых ложится вся ответственность за возникновение ЧП во время грозы.

Молниезащита зданий и сооружений от компании «Профэлектрообогрев»

Разряд молнии считается особо опасным, так как его последствия могут быть самыми плачевными, начиная от выхода из строя техники, заканчивая большими пожарами и человеческими жертвами. Именно поэтому молниезащита зданий – вопрос чрезвычайной важности. Качественная система сооружений может предотвратить неприятности, связанные с этим стихийным явлением. Под молниезащитой дома сегодня подразумевается комплекс специальных устройств, которые позволяют обеспечить безопасность людей и сохранность зданий, материалов и оборудования от возможных загораний, взрывов и разрушений, возникающих вследствие удара молнии. Вот почему в настоящее время устройство данной системы является неотъемлемой частью проектирования любого строительного объекта.

Этапы выполнения работ по молниезащите зданий

Подготовка

На стадии подготовительных работ важно определить необходимый перечень мероприятий по устройству молниезащиты и разработать технические решения, которые наиболее подходят вашему типу здания.

Монтажные работы

Выполняются квалифицированным персоналом в соответствии с проектной документацией.

Наличие СРО, Свидетельства о регистрации электролаборатории.

Проверка и испытания

Проверка системы молниезащиты методом инструментальных измерений и оформление паспорта оборудования.

Техническое обслуживание

Для обеспечения надежной работы требуется своевременно проводить необходимые проверки системы.

Система молниезащиты

В основе создания подобной системы лежит необходимость изменить траекторию молнии, то есть отвести удар от крыши и направить его в землю. Таким образом, система молниезащиты состоит из молниеприемника, токоотвода, заземлителя. Молниеприемник принимает разряд на себя, после чего посредством токоотвода тот отводится к заземлителю, который и гасит заряд в земле. Во многом вид молниезащиты здания зависит от типа крыши и особенностей кровельного материала – идет ли речь о натуральной, битумной, металлочерепице и т.п. Поэтому, чтобы система была максимально эффективной, доверять ее проектировку следует только опытным профессионалам, таким, какие работают в компании «Профэлектрообогрев».

Молниезащита зданий – это одно из направлений нашей деятельности. Мы обеспечим надежную защиту любому объекту без нарушения его архитектурной целостности и индивидуальности. При этом наша компания гарантирует короткие сроки выполнения работ и долговечность оборудования. Продолжительный срок службы системы обеспечивается высоким качеством всех ее составляющих.

Активная молниезащита

Молниезащита дома может быть пассивной и активной. В первом случае оборудование «ждет», когда в него ударит молния. Что же касается второго варианта, то активная молниезащита обнаруживает возможность удара заранее и не допускает попадания молнии в объект, так как заблаговременно принуждает заряд пройти через молниеотвод. Таким образом, она представляет собой систему, которая наблюдает за молнией и активно вмешивается в ее действия, надежно защищая тем самым вверенное ей здание. «Перехватить» разряд и сократить вероятность его попадания не туда, куда вам требуется, позволяет управляемый заряд большого потенциала с противоположной полярностью.

После установки системы молниезащиты Заказчику передаётся: исполнительная документация по устройству (чертежи, пояснительная записка, паспорт), акт сдачи — приемки устройства, акт на скрытые работы по устройству системы заземления, рекомендации по эксплуатации молниезащиты.

Цена на монтаж молниезащиты здания

Стоимость молниезащиты здания определяется моделью оборудования. Это объясняется тем, что каждая система уникальна и имеет свои технические особенности. Поэтому рекомендуется запрашивать информацию о ценах у менеджеров компании. Чтобы получить максимально точную стоимость услуг, необходимо предварительно направить нам запрос на электронную почту [email protected].

Для того чтобы уточнить необходимые подробности и оформить заказ, свяжитесь со специалистами ООО «Профэлектрообогрев» по телефонам: +7 (495) 943-32-62 и +7 (499) 750-24-44 (оптовый отдел).

Отправить заявку на расчет стоимостиПодобрать комплектацию

ООО «Профэлектрообогрев» обладает всеми необходимыми документами для выполнения проектных и строительно-монтажных работ:

• СРО на проектирование
• СРО на СМР
• Свидетельство о регистрации электролаборатории

Молниезащита (грозозащита) промышленных зданий и сооружений, дома, коттеджа

Молниезащита — краткая теория

Мы постоянно сталкиваемся с таким физическим процессом — как гроза, но не многие люди задумываются о разрушающих последствиях этого природного явления. Прежде чем описать методы молниезащиты зданий, или как мы ее привыкли называть – «грозозащита», необходимо более подробно разобраться в сущности молнии.

В момент возникновения разряда в грозовом облаке, направление и траектория его движения определяется так называемым лидером. Можно лишь попытаться угадать конечную точку, в которую он движется. Лидер молнии прокладывает путь для токопроводящего канала, по которому проходит разряд.

Разрушительные последствия молнии

Если разряд попадет в человека, то его ждет серьезная травма или летальный исход, если же попадает в здание, то чаще всего происходит пожар или механические повреждения кровли и фасада! Ежегодно в России фиксируются сотни таких случаев. Для того что бы обезопасить себя и свое имущество, нужно иметь представление, какого рода средства защиты необходимо предусмотреть заранее.

На территории Российской Федерации в среднем фиксируется 25-40 грозовых дней в году. Вероятность попадания молнии в конкретный дом относительно не высока, но и полностью исключать этот факт никак нельзя.

Виды молниезащиты зданий

Всего бывает два вида молниезащиты зданий и сооружений: пассивная и активная. Основным отличием является радиус защиты объекта: пассивная грозозащита (традиционная) обеспечивает защиту только того места, возле которого устанавливается молниеприемник, образующий небольшой радиус защиты, равный примерно 45 градусов от его вершины. Активная молниезащита перехватывает заряд молнии на большем расстоянии (к примеру 35 метров).

Плюсы и минусы двух cистем:

Что касается пассивной молниезащиты здания то, что бы его защитить, нужно «опутать» проводником на специальных креплениях и перекрыть молниеприемниками все выступающие части кровли (дымоходы, вытяжки, антенны, флигели, концы коньков и т.д.), смонтировать и заземлить несколько спусков с крыши. Наиболее часто на практике используют комбинацию молниеприемной сетки и отдельностоящих молниеприемников. Если кровля имеет сложную форму, то проводником опутываются все ее коньки. Цена комплектующих для молниезащиты промышленных зданий и сооружений при этом не слишком высока, но их понадобится достаточно большое количество, так что купить систему такого вида будет стоить дороже. Самый большой плюс – это то, что такая система проверена годами, и в России есть целый ряд нормативных документов, относительно требований к ее проектированию. Конечно, эстетика дома явно страдает, и многие не хотят видеть на своей крыше молниеприемную сетку, но до недавнего времени альтернативы не было. К минусам можно отнести возможное повреждение крыши от многочисленных креплений сетки и то, что молниезащита здания защищает только кровлю, не захватывая другие строения. К тому же применение «сетки» не исключает вероятности ее обрыва, следствием чего станет нарушение работы системы в целом.

С недавнего времени, на российском рынке появился новый класс устройств, которые обеспечивают защиту дома, не нарушая его эстетики — активная молниезащита. Принцип ее работы заключается в ионизации воздуха вокруг себя, тем самым удар молнии, устремившийся в дом, попадет именно в молниеприемник . Это устройство абсолютно автономно и не требует технического обслуживания.

Главные преимущества активной молниезащиты: компактность, соблюдение эстетики здания, большой радиус защиты. Тут намного проще призводить монтажные работы, поскольку всего одна мачта со специальной активной молниеприемной «головкой», один или два спуска с крыши, одна или две точки заземления, но комплектующие несколько дороже, чем у пассивной системы.

В Европе ее активно применяют на АЗС, аэропортах, нефтяных складах, стадионах и есть свидетельства применения активной молниезащиты при выступлении таких высокопоставленных чинов как Папа Римский и др.

Многие часто спрашивают, материалы каких производителей лучше приобретать, какую систему грозозащиты установить и кто выполнит работы по монтажу. Для получения ответа лучше обратиться к специалистам.

Наша компания производит комплектующие для молниезащиты, оказывает полную техническую поддержку, производит монтажные работы и проектирование. Кроме этого у нас есть лаборатория, которая выполнит измерение параметров молниезащиты здания и выдаст паспорт на данную инженерную систему. Абсолютно не важно будет это молниезащита промышленных зданий и сооружений или частного котеджа, мы всегда найдем грамотное техническое решение.

Если вы решили все-таки купить и установить такую систему, то не торопитесь с выбором производителя. На Российском рынке все чаще появляются комплектующие отечественного производства отличного качества и по более выгодной цене.

Прогресс не стоит на месте и мы двигаемся вместе с ним. Вам решать, какая система будет стоять на Вашем доме. Мы в свою очередь, являясь профессионалами в этом деле, с удовольствием предложим Вам весь спектр услуг: от проекта до монтажа, включая поставку необходимых комплектующих.

Молниезащита зданий и сооружений

1. Молниезащита зданий и сооружений

Воздействия молнии принято подразделять на две основные группы: первичные, вызванные прямым ударом молнии, и вторичные, индуцированные близкими ее разрядами или занесенные в объект протяженными металлическими коммуникациями.

Опасность прямого удара и вторичных воздействий молнии для зданий и сооружений и находящихся в них людей или животных определяется, с одной стороны, параметрами разряда молнии, а с другой — технологическими и конструктивными характеристиками объекта (наличием взрывоили пожароопасных зон, огнестойкостью строительных конструкций, типом вводимых коммуникаций, их расположением внутри объекта и т. д.).

Прямой удар молнии означает следующие воздействия на объект. Во-первых, электрическое, связанное с поражением людей или животных электрическим током и появлением перенапряжения на пораженных элементах. Перенапряжение пропорционально амплитуде и крутизне тока молнии, индуктивности конструкций и сопротивлению заземлителей, по которым ток молнии отводится в землю. Даже при наличии молниезащиты прямые удары молнии

с большими токами и крутизной могут привести к перенапряжениям в несколько мегавольт. При отсутствии молниезащиты пути растекания тока молнии неконтролируемы и ее удар может создать опасность поражения током, опасные напряжения шага и прикосновения, перекрытия на другие объекты. Во-вторых, термическое воздействие, связанное с резким выделением теплоты при прямом контакте канала молнии с содержимым объекта и при протекании через объект тока молнии. При протекании тока молнии по тонким проводникам создается опасность их расплавления и разрыва. В-третьих, механическое воздействие, обусловленное ударной волной, распространяющейся от канала молнии, и электродинамическими силами, действующими на проводники с токами молнии. Это воздействие может быть причиной, например, сплющивания тонких металлических трубок. Контакт с каналом молнии может вызвать резкое пароили газообразование в некоторых материалах с последующим механическим разрушением, например расщеплением древесины или образованием трещин в бетоне.

Вторичные проявления молнии связаны с действием на объект электромагнитного поля близких разрядов. Обычно это поле рассматривают в виде двух составляющих: первая обусловлена перемещением зарядов в лидере и канале молнии, вторая — изменением тока молнии во времени. Эти составляющие иногда называют электростатической и электромагнитной индукцией.

Еще один вид опасного воздействия молнии — занос высокого потенциала по вводимым в объект коммуникациям (проводам воздушных линий электропередачи, кабелям, трубопроводам). Он представляет собой перенапряжение, возникающее на коммуникации при прямых и близких ударах молнии и распространяющееся в виде набегающей на объект волны. Опасность создается за счет возможных перекрытий с коммуникации на заземленные части объекта. Подземные коммуникации также представляют угрозу, так как могут принять на себя часть растекающихся в земле токов молнии и занести их в объект.

2. Виды защищаемых объектов

Тяжесть последствий удара молнии зависит прежде всего от взрывоили пожароопасности здания или сооружения при термических воздействиях молнии, а также искрениях и перекрытиях, вызванных другими видами воздействий. Например, в производствах, постоянно связанных с открытым огнем, процессами горения, применением несгораемых материалов и конструкций, протекание тока молнии не представляет большой опасности. Напротив, наличие внутри объекта взрывоопасной среды создает угрозу разрушений, человеческих жертв и большого материального ущерба. При таком разнообразии технологических

условий неразумно предъявлять одинаковые требования к молниезащите всех объектов, поэтому здания и сооружения разделены на три категории по тяжести возможных последствий поражения молнией.

К I категории относятся производственные помещения, в которых в нормальных технологических режимах могут находиться и образовываться взрывоопасные концентрации газов, паров, пыли, волокон. Любое поражение молнией, вызывая взрыв, создает повышенную опасность разрушений и жертв не только для данного объекта, но и для близрасположенных.

Под II категорию подпадают производственные здания и сооружения, в которых взрывоопасная концентрация появляется в результате нарушения нормального технологического режима, а также наружные установки, содержащие взрывоопасные жидкости и газы. Для этих объектов удар молнии создает опасность взрыва только при совпадении с технологической аварией или срабатыванием дыхательных или аварийных клапанов на наружных установках. Благодаря умеренной продолжительности гроз на территории РФ вероятность совпадения этих событий достаточно мала.

К III категории относятся объекты, последствия поражения которых связаны с меньшим материальным ущербом, чем при взрывоопасной среде. Сюда входят здания и сооружения с пожароопасными помещениями или строительными конструкциями низкой огнестойкости, причем для них требования к молниезащите ужесточаются с увеличением вероятности поражения объекта (ожидаемого количества поражений молнией). Кроме того, под III категорию подпадают объекты, поражение которых представляет опасность электрического воздействия на людей и животных: большие общественные здания, животноводческие строения, высокие сооружения типа труб, башен, монументов. Наконец, к III категории относятся мелкие строения в сельской местности, где чаще всего используются сгораемые конструкции. Согласно статистическим данным, на эти объекты приходится значительная доля пожаров, вызванных грозой. Из-за небольшой стоимости таких строений их молниезащита выполняется упрощенными способами, не требующими значительных материальных затрат.

Первичной и простейшей из них является система на основе одностержневого пассивного молниеотвода (рис. 6). Она состоит из одного или нескольких металлических прутов, соединенных кабелями с заземлением, и обеспечивает рассеивание полученного разряда и защиту небольших строений, которая, в свою очередь, подразделяется на традиционную (молниеотвод Франклина) и с ионизатором. Молниеотвод — это устройство из трех основных элементов: молниеприемника, который принимает разряд молнии; токоотвода, который должен направить принятый разряд в землю; заземлителя, который отдает заряд земле. Молниеприемник может иметь вид металлического штыря (стержневой),

натянутого вдоль конька крыши металлического троса или металлической сетки из арматуры с шагом ячеек обычно 6–12 м. Для защиты от прямого удара молнии как можно большей площади следует устанавливать молниеприемник на такую высоту, чтобы в зону защиты (это все, что вмещается в конус, высота которого определяется высотой молниеприемника, а диаметр основания равен тройному значению высоты) попадали выбранные объекты. Для таких молниеотводов используют достаточно высокие, стоящие рядом деревья или сооружают мачты. Однако мачты не всем по карману, да и пейзаж они не облагораживают, поэтому чаще всего используют тросовые и сетчатые молниеприемники, причем для строений с неметаллической кровлей допустима упрощенная схема молниезащиты.

Рис. 6. Одностержневой молниеотвод

Система молниезащиты типа «пространственная клетка» представляет собой проводящую сеть, которую устанавливают на крыше защищаемого строения (рис. 7). В ее конструкции используются материалы, соответствующие стандарту устройства молниезащиты сооружений и коммуникаций СО 153-34.21.122-2003. Эти же параметры распространяются на все молниеотводы.

Традиционная система молниезащиты (без ионизатора) состоит из специального молниеотвода высотой 35 см, выполненного из меди или стали, закрепленного на стержне высотой 2 м, и удлиняющей мачты высотой 2 м.

Рис. 7. Система молниезащиты типа «пространственная клетка»

Комбинация молниеотвода с мачтами:

• позволяет достичь необходимой высоты —2,35, 4,10, 5,85, 7,60 м;

• специального крепежа мачты к стене или треноги;

• специального проводника с набором крепежа к стене дома;

• клеммы заземления;

• земляной розетки.

Радиус защитного действия молниеотвода определяется высотой мачты и для традиционной системы приближенно рассчитывается по следующей формуле:

R = 1,732 × h,

где h — высота от самой высокой точки дома до пика молниеотвода.

Молниеотвод устанавливается на мачте необходимой высоты, затем вся конструкция с помощью спецального кронштейна (к стене) или треноги закрепляется на самой высокой точке дома и специальным проводником соединяется с клеммой заземлителя (земляной розетки). Соединительный проводник должен располагаться не ближе 1 м к канализации, магистрали газа, внешних металлических частей дома и фиксироваться специальным крепежом к стене дома через каждые 30 см с изгибами не менее R = 20 см. Клемма заземлителя устанавливается на высоте не менее 2 м от земли. Эта клемма соединяется с земляной розеткой, которая устанавливается отдельно от существующего заземления дома (рис. 8).

Рис. 8. Наиболее распространенные варианты устройства земляных розеток: а — «птичья лапа»; б — «треугольник»

Принцип работы активной системы молниезащиты с ионизатором заключается в постоянной работе специального устройства — активного молниеприемника, который генерирует электрические импульсы в направлении грозовой тучи и тем самым создает воздушный канал со значительно пониженным сопротивлением (рис. 9). Он включается, когда электромагнитная напряженность между землей и грозовым облаком достигает критической величины, предшествующей

неизбежному разряду. При ее движении к защищаемой территории она будет принята токоприемником, в противном случае токоприемник не окажет на молнию никакого воздействия и она пройдет стороной. Подобная грозозащита широко распространена во многих странах мира.

Рис. 9.Ионизатор Prevectron 2 Millennium

Для металлической кровли идеальным вариантом является описанная выше классическая схема молниезащиты.

Лучше прокладывать токоотвод по стене дома, противоположной входу, и закапывать заземлитель подальше от фундамента и различных садовых построек.

Если крыша сделана из шифера и подобных ему материалов или дерева, вдоль конька кровли по всей длине протягивается металлический трос на двух деревянных подпорках, к нему припаивается токоотвод, спускается вдоль крыши, проходит по стене (можно провод пропустить в водосток) и уходит в землю. Токоотвод припаивается к заземлителю из стального листа. Система должна располагаться на расстоянии 3–5 м от входа.

Для защиты черепичных крыш лучше накинуть на кровлю сетку из стальной проволоки с шагом ячейки не более чем 6 × 6 м, но и не особенно частой. Диаметр проволоки или троса для такой сетки должен быть приблизительно 6 мм. Все стыки проволоки пропаиваются, затем к этой сетке присоединяется токоотвод, который заканчивается закопанной в землю стальной пластиной заземлителя. Внутренняя молниезащита должна уменьшать электромагнитные эффекты воздействия тока молнии на людей, приборы и оборудование, находящееся внутри строительных объектов.

Основные принципы уравнивания потенциалов содержатся в нормах молниезащиты строительных объектов. В соответствии с этими принципами следует уравнивать потенциалы всех проводящих устройств, входящих в объект.

Потенциалы следует уравнивать с помощью соединений с низким импедансом:

• непосредственных — между проводящими приборами и устройствами, на которых не возникает постоянно электрический потенциал;

• ограничивающих — между устройствами, заземленными и изолированными от земли, а также находящимися под напряжением проводами электрических устройств.

Принимая во внимание перечисленные выше требования, рекомендуется, вводя устройства в строительный объект, соединять их с уравнивающей шиной, произвольным элементом молниезащитного устройства или металлическим элементом конструкции объекта в месте, расположенным как можно ближе к месту введения установки. Оптимальным решением является введение всех устройств в одном общем месте. Пример проведения в одном месте электроустановки, сигнальных проводов, а также других проводящих устройств представлен на рис. 10.

К уравнивающей шине следует непосредственно присоединить:

• металлические трубы;

• телекоммуникационные, вспомогательные и измерительные заземляющие электроды;

• экраны или проводящие конструктивные элементы линии передачи сигналов;

• проводники PEN или PE электроэнергетической сети.

Если внешние устройства, линии электропитания, телекоммуникационные и сигнальные линии нельзя ввести в объект в одном и том же месте и требуется использовать несколько уравнивающих шин, то они должны быть соединены как можно более коротким проводником с заземлителем или металлическими элементами железобетонной конструкции объекта.

Проводник, соединяющий уравнивающие шины, следует соединить с проводящими элементами железобетонной конструкции или другими экранирующими элементами.

Уравнивающая шина размещается чаще всего на уровне земли как можно ближе к месту, в которое входят проводящие устройства, и соединена с заземлителем, например фундаментным. К шине следует также присоединить существующие в объекте металлические части лифтовых конструкций, вентиляционные каналы и т. п.

В случае защиты электронных систем, от которых требуется особенная надежность и безотказность функционирования, следует дополнительно принять во внимание затухание электромагнитных импульсов молнии при переходе границ отдельных зон (арматура стен, дополнительные экраны).

Рис. 10. Соединения проводников с шиной уравнивания потенциалов в месте их ввода в объект

Грозозащитные зоны. Ниже представлена их краткая характеристика.

Зона 0A: устройства, а также электрические и электронные системы, работающие в этой зоне, подвергаются риску непосредственного воздействия тока молнии с неограниченным значением пиковой величины, а также импульсного электромагнитного поля. Подвергаются риску устройства или системы, работающие на открытом воздухе, не экранированные от электромагнитного поля и не защищенные от напряжений и токов молнии. В зоне 0A пиковые значения величин возникающих перенапряжений вытекают из импульсной устойчивости изоляторов, изоляции кабелей или устройств внутри строительных объектов.

Зона 0B: устройства, работающие в этой зоне, подвергаются опасности:

• непосредственного воздействия импульсного электромагнитного поля, вызванного током молнии с пиковыми значениями, такими как в случае зoны 0A;

• напряжений и импульсных токов, индуцированных током молнии в проводящих устройствах.

Эти устройства устанавливаются в неэкранированных объектах, лишенных собственных электромагнитных экранов (кожухов и корпусов), а также не имеющих приспособлений, ограничивающих перенапряжения в электроустановке и линиях передачи сигналов. Предлагаемые пиковые величины импульсных напряжений в этой зоне составляют: в электроэнергетической сети низкого напряжения — 10 кВ, в линиях передачи сигналов — 6 кВ. Импульсные токи, возникающие в зоне 0B, характеризуются временем нарастания (фронтом) 8 Мкс и длительностью на уровне половины максимального значения 20 Мкс.

Зона 1: электронные устройства, работающие в данной зоне, защищаются:

• от непосредственного воздействия импульсного электромагнитного поля — используется отдельный экран, который чаще всего создают соединенные между собой проводящие элементы конструкции зданий;

• напряжений и токов молнии — элементы и схемы, ограничивающие перенапряжения, создающие так называемую основную защиту, — одноступенчатая схема ограничителей перенапряжений.

Пиковые значения импульсных напряжений, возникающих в этой зоне, составляют: в электроустановке — менее 10 кВ, в линиях передачи сигналов — менее 6 кВ. Формы импульсных токов, используемых для испытаний ограничителей перенапряжений, здесь такие же, как в зоне 0B.

Последующие зоны: их создание требует введения дополнительных экранов, а также очередных ступеней ограничения напряжений и ударных токов. Используются экранирующие свойства железобетонных стен помещений внутри объекта, монолитных экранов помещений, стальных обшивок и корпусов самих устройств.

В случае существующих и строящихся объектов, а также объектов с чувствительными электронными системами чаще всего применяются двухили трехступенчатые системы защиты от перенапряжений (рис. 11).

Рис. 11. Пример трехступенчатой системы ограничения перенапряжений

Типы зон и категории защиты в соответствии с ПУЭ приведены в табл. 7.

Таблица 7. Тип зоны защиты и категории молниезащиты в соответствии с ПУЭ

На рис. 12 приведена карта средней длительности гроз для России.

Молниезащита зданий каталог

На здании любого предприятия необходимо выполнить установку системы молниезащиты, которая является необходимым элементом техники безопасности и в случае удара молнии сможет уберечь от людских жертв и больших финансовых убытков. В процессе работы над проектом системы молниезащиты для зданий и сооружений в учёт берутся такие факторы, как предназначение производства, нюансы его конструкции и размещение объекта, для определения частоты гроз.

Молниезащита зданий и сооружений промышленности проектируется в зависимости от вида опасного воздействия, которое проявляется от разряде молнии:

• Прямой удар молнии несёт термическую и механическую опасность для сооружения.

• Второстепенное действие приводит к появлению электрического тока в токопроводящих цепях здания (проводка, трубы и т.п.). Это может привести к искрению и нагреву металлических конструкций, что спровоцирует пожар или взрыв.

• Занос высоких потенциалов через токопроводящие конструкции непосредственно в электрооборудование и вывод его из строя.

Самой большей опасности подвержены высотные объекты на производстве – мачты, опоры ЛЭП и др.

Молниезащита зданий и сооружений с индивидуальным комплексом мер

• Системы для высотных объектов и металлических сооружений выполняется с использованием заземления всего каркаса не менее чем в двух местах.

• Системы для открытых сооружений, где высока взрывоопасность, выполняется с использованием стержневого отвода молний, или же молниеотводов монтируемых внутри самих установок.

• Подстанции, на которых используются устройства распределения от прямого попадания молнии, защищаются с применением молниеотвода из троса или стержня. Если сопротивление конструкции заземления у подстанции менее 1Ом, молниеотвод подключают непосредственно к заземлителю, иначе выполняют монтаж дополнительного молниеотвода.

• Трубы на заводах и фабриках защищаются молниеотводом из стальных стержней сечением 25мм. Количество стержней молниеотвода зависит от высоты трубы. Для труб более 40 м, монтируют два спуска, менее 40м – достаточно одного.

Для остальных промышленных зданий и сооружений молниезащита проектируется в соответствии с нормативной документацией.

Громоотвод — пассивная защита от молнии

Давайте рассмотрим, составляющие систем пассивной молниезащиты.
Заземление — это система заземлителей и заземляющих проводников, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно, или через промежуточную проводящую среду. Заземление необходимо, для рассеивания электрического тока в грунте.
Молниеотвод это проводник, соединяющий систему заземления с молниеприемником. По нему отводится электрический разряд с молниеприемника в систему заземления.
Молниеприёмник — это устройство, перехватывающее разряд молнии, выполненное из токопроводящих материалов и устанавливаемое на наивысшей точке строения. Основная задача — принять на себя и отвести удар молнии через молниеотвод, тем самым обеспечить сохранность строения и самое главное человеческой жизни.
В зависимости от конструктивных особенностей строений пассивная защита от молнии может быть: стержневая, тросовая или сетка «Фарадея».

Основные формы громоотвода

Стержневая молниезащита имеет форму классической молниезащиты. На самой высокой точке строения устанавливается стержневой молниеприемник. Расчет и проектирование стержневой молниезащиты происходит путем определения угла защиты;

Тросовая защита от молнии представляет собой не что иное как стержневая грозозащита установленная на противоположных сторонах одного и того же здания и соединена между собой тросом. Расчет и проектирование тросовой молниезащиты также происходит путем определения угла защиты;

Сетка «Фарадея» отличается от двух предыдущих систем тем, что на кровле здания устанавливается не стержневой молниеприемник, а по кровле раскладывается горизонтальный молниеприемник в виде сетки, с определенным шагом ячейки и с учетом захвата каждого отдельного выступа на кровле.

Чаще всего при монтаже систем молниезащиты применяется комбинированный подход, и с использованием несколько видов молниезащиты одновременно. Этот подход оптимизирует затраты и дает высокую степень защиты. Область применения пассивной молниезащиты – все здания и сооружения, где живут и работают люди, производственные сооружения, памятники архитектуры, зверофермы т.д.
Защита от молнии – неотъемлемая инженерно-техническая часть любого здания.

Бесплатная доставка по России до объекта при комплексной поставке.  

Молниезащита зданий и сооружений, расчет молниезащиты

Молниезащита предназначена для безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, а также оборудования электрических устройств от повреждения при прямых ударах молнии. Внутренняя молниезащита исключает возможность появления опасного напряжения в трубопроводах и электрических цепях, находящихся внутри объектов.

Внешняя молниезащита перехватывает молнию и отводит по токоотводам на заземление, защищая объект от повреждениий и пожара. В ее состав входит молниеприемник (воспринимает удар молнии), токоотвод (отводит ток молнии) и заземлитель (проводящая часть).

Существует два типа молниезащиты зданий и сооружений: пассивная и активная. Основное отличие между ними-тип молниеприемника. Молниезащита для зданий предусматривает выбор одного из четырех существующих классов объектов: I класс-общественные и правительственные здания, а также жилые здания более девяти этажей (конструкции первой степени долговечности и огнестойкости), II класс — здания не свыше 5 этажей и общественные здания массового строительства (конструкции второй степени долговечности и огнестойкости), III класс — общественные здания малой вместимости и здания не свыше 5 этажей (конструкции второй степени долговечности и третьей-огнестойкости), IV класс — временные общественные здания и малоэтажные жилые здания (конструкции третьей степени долговечности). Молниезащита любых зданий и сооружений проектируется и изготавливается в соответствии с требованиями СО 153-34.21.122-2003.

Расчет установки молниезащиты требует выявления исходных данных, главными из которых являются размеры защищаемого объекта, наличие в зоне подземных коммуникаций, удельное электрическое сопротивление грунта, инженерно-геологические и метеорологические условия, а также ряд других данных, вводимых в механические и электрические расчеты отдельных конструктивных элементов молниезащитного устройства. Расчет молниезащиты должен исполняться правильным размещением и монтажом всех ее элементов, поэтому настоятельно рекомендуется обращаться к специалистам данной области. Расчет молниезащиты производится в строгом соответствии с Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений.

Структурная молниезащита | Мастер молний

ЧЕТВЕРТЫЙ ТИП СИСТЕМЫ

Существует также четвертый тип системы, система задержки стримеров Lightning Master®, также называемая системой аэротерминала задержки стримеров (SRAT). Эта система идентична стержневой системе Франклина по концепции и форме. Единственная разница заключается в точках молниеотводов. В системе SRAT используются заостренные молниеотводы (молниеотводы) для задержки образования грозовых разрядов.

Подъемный провод (вал) молниеприемника оканчивается тупым верхним концом. В этот тупой наконечник вставлено множество рассеивающих электродов с малым радиусом. Эти электроды значительно улучшают рассеивание заряда земли в атмосферу благодаря их небольшому радиусу (остроте).

Прикрепление молнии определяется формированием стримера. Выигрывает тот объект, который испускает лучшую полосу. Эти точки с малым радиусом разрушаются в корону при гораздо более низком потенциале (напряжении), чем у закругленных или даже заостренных обычных молниеотводов, что затрудняет накопление достаточного количества заряда земли для формирования стримера из молниеотвода.Поскольку воздушный терминал быстрее разрушается до состояния короны, он рассеивает заряд в течение более длительного периода времени.

Изображение угла конструкции. Заряд на основании грозового облака притягивает заряд земли, окружающий конструкцию, вверх и на угол конструкции. По мере нарастания интенсивности шторма разность потенциалов между зарядом основания облака и углом конструкции нарастает. Когда разность потенциалов преодолевает диэлектрик (сопротивление) промежуточного воздуха, разность потенциалов выравнивается ударом молнии.Для того, чтобы угол конструкции излучал стример, заряд заземления должен накапливаться до уровня, на котором он может образовать зрелый стример. Заряд заземления, вытекающий из точек малого радиуса, препятствует этому накоплению.

В основном режиме SRAT рассеивает заряд заземления, который в противном случае сформировал бы грозовой косой, уменьшая вероятность прямого попадания молнии. Если заряд заземления растет слишком быстро или накапливается слишком высоко, рассеивающая способность молниеприемника может быть превышена.В этом случае молниеотвод возвращается к своему вторичному режиму обычного громоотвода. Поскольку SRAT расположен наверху конструкции в соответствии с требованиями как NFPA 780, так и UL 96A, и он уже насыщен косой, составляющей заряд земли, SRAT затем излучает косу, надежно собирая любые удары и передавая их на землю над поверхностью земли. система молниезащиты.

Эффективность и надежность этого подхода была подтверждена многочисленными, опытными и искушенными пользователями за последние 30 с лишним лет, когда эта система была доступна.

СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ ОТРАСЛИ

Воздухораспределители с задержкой стримеров

Lightning Master соответствуют требованиям NFPA 780 и внесены в список UL 96. SRAT обеспечивают зону защиты, точно такую ​​же, как и любой другой молниеотвод, и разработаны и предназначены для использования в качестве компонентов в системе NFPA 780 или UL 96A. Таким образом, завершенная установка имеет право на получение сертификата UL Master Label, золотого стандарта молниезащиты.

В нефтяных месторождениях применяются требования к заземлению Американского института нефти API 545 и API 2003.

ПОЯСНИТЕЛЬНЫЕ МОДЕЛИ И ПРИМЕРЫ

Чтобы объяснить это явление, мы иногда используем один или несколько следующих примеров или моделей. Иногда полезно представить себе, как мы берем защищенную структуру, переворачиваем ее вверх дном и окунаем в сироп. Когда перевернутая структура поднимается из сиропа, сироп имеет тенденцию стекать с внешних краев, углов и любых выступов. Эти точки аналогичны точкам накопления заряда этой конструкции и могут помочь понять, почему в эти точки с наибольшей вероятностью ударит молния.Это также объясняет, почему NFPA 780 и UL 96A размещают молниеотводы в этих местах. Отсюда следует, что SRAT, являющиеся громоотводами, также должны быть установлены в этих местах, чтобы рассеивать заряд и задерживать формирование стримеров из мест, где наиболее вероятно поражение молнией.

При разговоре с инженерами иногда полезно использовать вариант закона Кулона, показывающий, что чем меньше радиус точки, тем больше напряженность электрического поля вокруг нее. Это объясняет больший ток рассеяния от SRAT, чем от обычного молниеотвода.

На выставках мы иногда используем генератор Ван де Граафа, чтобы показать разницу в рассеивании между объектами различной формы. Если автомобильный ключ или обычный молниеотвод может иметь дугу от 1/2 до 1 дюйма или около того до 200 000 вольт Ван де Граафа, Lightning Master SRAT может быть приложен к шару генератора без образования дуги. Мы также используем Ван де Граафа, чтобы показать способность электрического поля индуцировать ток в куске металла. Затем этот кусок металла дугой соединяется с любым другим металлическим предметом, поднесенным к нему, что свидетельствует об общей причине возгорания, особенно на нефтепромысловых объектах.

ОБЩИЕ Заблуждения

SRAT защищает не только себя, позволяя нанести близлежащие удары по защищаемой конструкции. По нашему опыту, это на самом деле больше проблема с обычными молниеотводами, чем с молниеотводами Lightning Master с задержкой стримеров. В качестве примера можно привести два примера. Первоначально Lightning Master подвергся воздействию структурной молниезащиты для зданий в больнице для ветеранов в Бэй-Пайнс, Флорида. В крышу здания между громоотводами попала прямая молния.Удар пробил крышу, расплавив кровельный материал. Служба поддержки зданий слышала о Lightning Master и попросила нас посмотреть, сможем ли мы разработать решение их проблемы. В то время Lightning Master обеспечивала молниезащиту в основном для средств вещания и связи. В ответ мы разработали воздушный терминал, использующий технологию задержки стримеров, которая скользит и обжимается на обычном громоотводе. Чтобы получить список UL, мы позже модифицировали продукт, чтобы он больше не скользил, а заменили обычный громоотвод.

Несколько лет спустя в центре обработки данных в Лейк Мэри, Флорида, была установлена ​​обычная система громоотвода. Эта система была разработана известной и влиятельной инженерной компанией, специализирующейся на разработке обычных систем громоотвода.
Поскольку центр обработки данных считался критически важным, система была спроектирована и установлена ​​с использованием системы с уменьшенным расстоянием между громоотводами для повышения уровня защиты. Через некоторое время после завершения установки в конструкцию был нанесен прямой удар молнии по крыше рядом с обычным громоотводом, но не с ним.После расследования никто не мог объяснить, почему это произошло или как предотвратить повторение этого явления. Установщик оригинальной системы предложил заменить обычные молниеотводы на молниеотводы Lightning Master с задержкой стримеров. Заказчик так и сделал, и с тех пор инцидентов не было.

Нас спросили, как система SRAT может рассеивать миллионы вольт и тысячи ампер удара молнии. В этом нет необходимости. Фактически, только небольшой процент этой энергии необходимо рассеять, чтобы снизить порог излучения стримеров защищаемой конструкции.Как и в случае плотины, сдерживающей водохранилище, нет необходимости осушать весь резервуар, чтобы предотвратить переполнение плотины. Только необходимо слить очень небольшой процент резервуара.

Также нет необходимости разряжать грозовое облако. Система SRAT не влияет на грозовое облако. Он затрагивает только один небольшой участок поверхности земли.

ПРЕИМУЩЕСТВА ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Согласно как NFPA 780, так и UL 96A, определенные проводящие металлические компоненты конструкции могут быть заменены компонентами системы молниезащиты.Промышленный объект обычно состоит из металлических технологических сосудов, поддерживаемых стальными каркасами. Двутавровые балки и рамы, составляющие верхнюю часть конструкций, имеют толщину более 3/16 дюйма. Следовательно, они могут заменить молниеотводы. Горизонтальный и вертикальный каркас также имеет толщину более 3/16 дюйма (или, возможно, 0,064 дюйма), поэтому его можно заменить основной системой и системой токоотвода. Рамы заземляются на систему заземления завода в их основаниях, что соответствует требованиям к заземлению СМЗ.Таким образом, эти конструкции считаются самозащитными согласно стандартам NFPA 780 и UL 96A. Согласно этим стандартам, молниезащита не требуется и нет смысла устанавливать систему громоотвода.

Однако, судя по опыту с поражением молнией, эти растения, очевидно, не обладают самозащитой. Проблема не в огне. Маловероятно, что удар молнии сожжет стальную конструкцию. Эти заводы работают на базе микропроцессорных систем связи и управления и страдают от повреждений, сбоев и отключений во время грозы.Помимо повреждения оборудования, возникают и другие проблемы, начиная от кратковременного прерывания передачи данных и заканчивая аварийным остановом предприятия (ESD). Эти проблемы, как правило, являются результатом воздействия вторичных или электромагнитных импульсов (ЭМИ) прямых или близких ударов молнии. Решение состоит в том, чтобы установить SRAT наверху завода. Используя основания из нержавеющей стали, внесенные в список UL, молниеотводы просто прикрепляются к двутавровым балкам или рамам и используют конструкцию установки в качестве проводника и системы заземления. Эффект от системы SRAT двоякий.Во-первых, они действуют как простые статические фитили, подобные фитилям в самолете, для уменьшения статического заряда на конструкциях. Во-вторых, рассеивая заряд заземления, они задерживают формирование стримеров из защищаемой конструкции, тем самым снижая вероятность прямого удара молнии. Нет удара, нет вторичных или ЭМИ эффектов, поэтому меньше урона и время простоя.

Системы молниезащиты — Безопасность и охрана здоровья в агропромышленном комплексе

Используйте следующий формат для цитирования этой статьи:

Системы молниезащиты.(2014) Практикующее сообщество Farm and Ranch eXtension in Safety and Health (FReSH). Получено с http://articles.extension.org/pages/71216/lightning-protection-systems.

Системы молниезащиты рекомендуются для всех коровников, чтобы снизить риск повреждения от удара молнии. Грозы с участием молний происходят по всей территории Соединенных Штатов, но наиболее распространены в центральных и восточных штатах. Молния — это поток чистой энергии шириной примерно от 1/2 до 3/4 дюйма, окруженный 4 дюймами чрезвычайно горячего воздуха, который ищет путь наименьшего сопротивления между облаками и землей.Сила тока от молнии может быть примерно в 2000 раз больше, чем в обычном доме.

Молния и потенциальный урон

Мощная сила молнии может вызвать возгорание в зданиях, повредить электрическое оборудование и убить людей и домашний скот электрическим током. Как правило, молния попадает в здание, ударяясь о металлический объект на крыше, напрямую поражая здание, поражая дерево или конструкцию (например, силосную башню), что приводит к попаданию удара в соседнее здание, или поражая линию электропередачи или провод. забор, который обеспечивает проход в конструкцию.Вы можете защитить свою ферму или постройки ранчо, установив систему молниезащиты, которая будет направлять удар от ваших зданий и безопасно рассеивать удар.

Компоненты системы молниезащиты

(Источник: Penn State Ag Safety & Health)

Система молниезащиты состоит из следующих пяти частей: молниеотводы (молниеотводы), проводники, заземляющие соединения (электроды), заземление и молниеотводы.

Воздушные терминалы. Молниеотводы, или молниеотводы, представляют собой металлические стержни или трубки, установленные на каждой выступающей высокой точке здания, такой как пик, слуховое окно, флагшток или резервуар для воды, для перехвата удара молнии. Сплошные медные стержни должны быть минимум 3/8 дюйма в диаметре, а сплошные алюминиевые стержни — минимум 1/2 дюйма в диаметре. Стержни должны выступать на высоте от 10 до 36 дюймов над выступающим объектом. Обычно стержни имеют длину от 10 до 24 дюймов; Для стержня длиной более 24 дюймов требуется дополнительная опора или скоба.Наиболее эффективное расстояние составляет 20 футов для стержней длиной менее 24 дюймов или 25 футов для стержней длиной от 24 до 36 дюймов. Кроме того, стержень должен быть расположен в пределах 24 дюймов от конца любого строительного конька или выступающего объекта. Стратегическое размещение стержней на конструкции гарантирует, что молния поразит стержни, а не другую часть здания.

Проводники. Проводники, которые представляют собой медные или алюминиевые кабели, обеспечивают соединение между воздушными клеммами и землей, чтобы направить удар молнии глубоко в землю, где он может безопасно рассеяться.Выбирайте медь или алюминий, а не их комбинацию, потому что между двумя элементами может происходить гальваническое или химически коррозионное воздействие. Основные проводники соединяют все молниеотводы с токоотводами, а затем подключаются к заземляющим соединениям.

Заземление. Заземляющие соединения или электроды обеспечивают контакт с землей для безопасного рассеивания заряда молнии. Для большинства зданий следует использовать как минимум два заземляющих соединения; дополнительные могут потребоваться для более крупных конструкций.Тип заземления может зависеть от проводимости почвы в вашем районе. Заземляющие электроды должны иметь диаметр 1/2 дюйма, длину 10 футов, покрытые медью, стальные или сплошные медные стержни, вбитые как минимум на 8 футов в землю.

Склеивание. Соединение включает ответвления, которые защищают от боковых вспышек, соединяя металлические предметы (например, вентиляторы, водопроводные трубы и т. Д.) С системой заземления. Общее заземление может устранить боковые вспышки молнии. Заземление достигается, когда все электрические системы, телефонные системы и подземные металлические трубопроводы подключены к системе молниезащиты.

Грозовой разрядник. Грозовой разрядник обеспечивает защиту от удара, проникающего в ваше здание через систему электропроводки и, тем самым, вызывающего потенциальные скачки напряжения, которые могут привести к серьезному повреждению электрических устройств. Для обеспечения наилучшей защиты молниеотводы должны быть установлены на внешней стороне здания, где электрические сети входят в здание, или на внутреннем служебном входе.

Защита скота и деревьев

Осмотрите свою ферму или ранчо с помощью сертифицированного установщика, чтобы определить, следует ли расширить защиту от молний для защиты ценных деревьев; деревья, расположенные в пределах 10 футов от строения, например силоса; или деревья, используемые домашним скотом в качестве тени.Если домашний скот стоит под деревом, он может быть убит прямым ударом молнии по дереву или контактом с образовавшейся заряженной почвой. Чтобы избежать этого сценария, рассмотрите возможность удаления деревьев, предпочитаемых домашним скотом, ограждения домашнего скота от деревьев или обеспечения защиты с помощью системы проводников.

Молниезащита для дерева включает размещение молниеприемников на концах основного ствола и прикрепление полноразмерного заземляющего кабеля к заземляющему стержню. Заземляющий стержень должен располагаться подальше от корневой системы дерева.К основным ответвлениям можно присоединить молниеотводы с меньшими кабелями. Если дерево имеет диаметр 3 фута или больше, используйте два заземляющих стержня, прикрепленных к системе основных проводов.

Защита ограждений

Молния может распространяться на расстояние до 2 миль вдоль незаземленного проволочного забора, представляя угрозу для людей и домашнего скота. Заборы могут быть прикреплены к деревянным столбам, стальным столбам, установленным в бетоне, или к зданиям, и даже деревьям (не рекомендуется). При любых обстоятельствах забор должен быть заземлен, чтобы надежно направить напряжение молнии в землю.Чтобы заземлить забор, вбейте стальные стержни 1/2 дюйма или трубу 3/4 дюйма на 5-10 футов в землю рядом с деревянными столбами забора с интервалом 150 футов. Пусть несколько дюймов заземляющего стержня или трубы выступят за верхнюю часть соседнего столба ограждения. Прикрепите стержень или трубу к столбу забора с помощью хомутов для обеспечения плотного соединения.

Установка и обслуживание системы

Сертифицированный установщик должен установить вашу систему молниезащиты, чтобы снизить риск отказа системы и убедиться, что ваша система соответствует необходимым нормам и стандартам.Институт молниезащиты сертифицирует системы, отвечающие всем его требованиям. Чтобы поддерживать сертификацию системы, необходимо проводить регулярное обслуживание и ежегодный осмотр. Повреждения, вызванные сильным ветром, пристройкой зданий, ремонтом или модернизацией крыши, могут повлиять на производительность системы. Чтобы найти сертифицированного установщика в вашем регионе, щелкните одну из ссылок на ресурсы ниже:

Институт молниезащиты

Лаборатории андеррайтеров

Ресурсы

Щелкните здесь, чтобы получить дополнительную информацию Национального института молниезащиты о структурной молниезащите.

Щелкните ссылку ниже для получения более подробной информации по соответствующей теме.

Молниезащита

Источники

Чемберлен, Д. и Холлман, Э. (1995) Молниезащита для ферм. Кооперативное расширение Корнелла. Получено с http://ecommons.library.cornell.edu/bitstream/1813/5168/2/LIGHTNING%20PROTECTION%20FOR%20FARMS.pdf.

Линн Р. (1993) Молниезащита для фермы. Montguide. Государственный университет Монтаны.Больше не доступно в Интернете.

Мерфи Д. (1988) Молниезащита для фермы. Государственный университет Пенсильвании. Получено с http://nasdonline.org/1168/d001010/lightning-protection-for-the-farm.html.

Технические условия на молниезащиту — инженерная практика ASAE. (1998) Справочник по стихийным бедствиям 1998 Национальное издание. Институт пищевых продуктов и сельскохозяйственных услуг Университета Флориды. Больше не доступно в Интернете.

Проверено и обобщено:

Линда М.Фетцер, Университет штата Пенсильвания — [email protected]

Уильям К. Харшман, Государственный университет Пенсильвании (уже на пенсии)

Том Карски, Университет Айдахо (уже на пенсии)

Деннис Дж. Мерфи, Государственный университет Пенсильвании (уже на пенсии)

Молниезащита на объекте — Конструкции и системы

Риск поражения молнией и разрушения промышленности и собственности США постоянно растет.Стоимость ущерба, связанного с молнией, в настоящее время оценивается в 8–10 млрд долларов в год ⁽¹⁾ и растет на 20% в год. Помимо физической деградации, большая часть общих затрат связана с простоями оборудования и прерыванием бизнес-операций.

Тот факт, что молния может разрушить как внешние конструкции, так и внутренние системы, часто игнорируется, пока не становится слишком поздно. Однако внедрение комплексной системы молниезащиты объекта (FLPS) может снизить риск повреждения и сбоя в обоих случаях.Эффективный FLPS не только защищает крыши, стены и другие конструктивные элементы от прямых ударов молнии, но также экранирует электрические цепи, коммуникации, системы управления технологическими процессами и другие элементы, уязвимые для непрямых ударов.

Нейтрализация прямых ударов молнии

Прямые удары молнии можно нейтрализовать с помощью структурной системы молниезащиты (структурная СМЗ). Основными компонентами этой системы являются молниеотводы (также известные как молниеотводы), проводники, соединяющие молниеотводы, и токоотводы, которые соединяют молниеотводы с землей.В соответствии с основными принципами физики структурная СМЗ генерирует электрическую «косу», которая перехватывает нисходящий электрический «лидер» из грозового облака. Этот перехват устанавливает цепь, позволяющую структурной СМЗ проводить ток молнии к земле, минуя конструкцию здания, при этом уравновешивая потенциал между облаком и землей.

Фото: активность восходящего и нисходящего лидера при ударе молнии

Структурная СМЗ не притягивает молнии, и удар молнии в месте не зависит от того, установлена ​​ли защита.Вместо этого структурная СМЗ просто обеспечивает предпочтительный путь для тока молнии, протекающего к земле. Эта форма заземления отличается от обычного электрического заземления, устанавливаемого для повседневной безопасной работы электрических систем, которое не предназначено для работы с чрезвычайно высокими уровнями мгновенного напряжения и тока (100 миллионов вольт, 30 000 ампер или более), которые типичны для удар молнии.

Узнайте больше об образовании молний на веб-сайте Национального управления океанических и атмосферных исследований. NOAA ⁽²⁾ .

Одного пути к земле недостаточно, чтобы гарантировать, что молния будет правильно отводиться от конструкции здания. Множественные токопроводящие дорожки должны быть проложены на правильном расстоянии от защищаемого здания.

Стандарты для этих систем молниезащиты включают NFPA 780 и UL 96A для США и IEC-62305 на международном уровне. Программа UL Master Label Certificate охватывает проверку и сертификацию этих систем.

Схема: расстояние между воздушным терминалом, проводником и нижним проводником для LPS

Индукционный ток и косвенное повреждение

Молния также производит электромагнитный импульс (ЭМИ), который наводит ток в любых черных металлах в здании.Близлежащие удары молнии, удары по электросети или системам связи или даже удары от облака к облаку могут вызвать опасный ток в объекте и его системах. Ток может вызвать возгорание проводов и оборудования. Это также может привести к внутреннему отказу электрического оборудования, оборудования связи и управления технологическим процессом, даже если нет видимых снаружи повреждений.

Таким образом, представление о том, что молния должна поразить здание напрямую, чтобы нанести ущерб или вызвать убытки, является мифом. Наведенный ток, который, например, повреждает системы управления технологическим процессом на объекте, может вызвать столько же простоев, как и физическое повреждение всей конструкции здания.Кроме того, здание и его оборудование с большей вероятностью будут повреждены индукцией вспомогательного тока, чем прямым ударом.

Необходимость как структурных, так и системных систем молниезащиты

Структурная СМЗ сама по себе не защитит объект от риска индукции. В то время как структурная система молниезащиты имеет решающее значение для защиты физической конструкции, а выравнивание потенциала, которое она обеспечивает, может снизить наведенные токи, внутренние системы требуют дополнительных мер защиты.

К счастью, другие технологии позволяют защитить производственные системы, электрические компоненты, коммуникации и средства управления процессами так же эффективно, как и саму конструкцию. Эту защиту обеспечивает:

• Системы заземления с низким сопротивлением (низкое переходное сопротивление)
• Выравнивание потенциалов
• Устройства защиты от перенапряжения (УЗИП)

Системы заземления с низким сопротивлением (низкое переходное сопротивление)

Стандарты

для полных систем молниезащиты основаны на принципе обеспечения прямого или квазипрямого пути с низким сопротивлением и низким сопротивлением для безопасного прохождения тока молнии до земли.Достижение низкого импеданса требует правильного обращения с сопротивлением и реактивным сопротивлением (емкостью и индуктивностью) системы.

Невнимательность или необоснованные предположения об эффективности системы заземления могут способствовать повреждению, связанному с молнией, и прерыванию работы. Практические правила предотвращения этого риска включают следующее:

• Системы заземления должны быть спроектированы и испытаны на достаточно низкое сопротивление заземления, обычно менее 25 Ом, для каждого заземляющего соединения.Если требуется заземление с особенно низким импедансом, например, для средств связи, или если сама почва имеет большое сопротивление, можно использовать стержень электролитического заземления или другое усиление заземления.
• Существующие системы необходимо регулярно проверять, чтобы гарантировать их работоспособность и неповрежденность: например, заземляющие стержни, установленные несколько лет назад, теперь могут быть корродированы или повреждены иным образом.
• Новые системы должны быть долговечными. Например, система заземления с низким сопротивлением, которая работает только в течение трех лет, не является подходящим решением, хотя она и хороша в течение этого времени.

Выравнивание потенциалов

Молния может проходить через почву и поэтому может улавливаться подземными трубопроводами, входящими в здание. Неправильное выравнивание потенциалов между электрическими и служебными линиями (вода, газ, телефонная связь, кабельное телевидение) и зданием, которое они обслуживают, может подвергнуть людей воздействию высоких уровней потенциала прикосновения и сделать объект уязвимым для косвенного поражения молнией. Следовательно:

• Все системы на объекте, а также физическая структура должны быть надлежащим образом соединены вместе и подключены к одной и той же системе заземления для выравнивания потенциалов (уравнивания потенциалов).Эти системы включают в себя электроснабжение переменного тока, телекоммуникации, газ, воду, кабельное телевидение, системы управления и антенны.
• Служба, которая должна оставаться изолированной, которая не может быть напрямую связана с системой заземления здания, должна использовать разрядник с газоразрядной трубкой (GDT), установленный между службой и системой заземления здания. GDT обеспечит путь разряда к земле для выравнивания потенциалов.

Эквипотенциальное соединение не заменяет кабелепроводы или служебные линии для заземления системы молниезащиты.Это также не подвергает эти системы большему риску. Вместо этого он позволяет отводить заряды от систем через общий потенциал земли, что также снижает риск возникновения боковой вспышки, дуги и воздействия на людей смертельного потенциала прикосновения в результате удара молнии.

Устройства защиты от перенапряжения (SPD)

УЗИП (устройство защиты от перенапряжения) предназначено для защиты электрооборудования от скачков напряжения. Он ограничивает напряжение, подаваемое на оборудование, до безопасного уровня, блокируя или отводя избыточные напряжения на землю, в том числе передаваемые в конструкцию по электрической цепи, линии связи или линии передачи данных.SPD также может называться ограничителем перенапряжения, устройством защиты от перенапряжения или ограничителем перенапряжения (TVSS).

Неправильное использование SPD является обычным явлением, и неправильная реализация может вызвать ложное ощущение защиты. Общие ошибки включают:

• Неправильно расположенные или установленные SPD
  Правильная установка и размещение SPD является критическим фактором в обеспечении защиты. Точки входа в служебные линии являются ключевыми местами для установки УЗИП из-за обширных систем, которые образуют служебные линии для непрямой передачи молнии.По той же причине следует оборудовать другие электрические проводники здания, такие как антенные системы, УЗИП в точках входа.
• Неправильное сквозное напряжение
  УЗИП предназначен для пропускания напряжения до определенного предела, известного как сквозное напряжение. Минимизация сквозного напряжения важна для защиты подключенного оборудования. УЗИП для питания переменного тока часто устанавливают на служебном входе, но в зависимости от используемых УЗИП и их установки сквозное напряжение может быть недостаточно низким для надлежащей защиты всего оборудования, расположенного ниже по цепочке.Дополнительные SPD могут потребоваться в точках разветвления и рядом с оборудованием для дальнейшего снижения сквозного напряжения.
• Отсутствующие УЗИП
  УЗИП также важны для низковольтных коммуникационных проводников, которые входят в установку или панель управления технологическим процессом. Хотя они часто являются наиболее уязвимыми системами, их часто упускают из виду при развертывании SPD. В более общем плане ни одно устройство защиты от перенапряжения не может защитить всю конструкцию, и SPD всегда должны быть развернуты в нескольких местах для надлежащей защиты оборудования.

Заключение

Сегодняшние объекты должны постоянно работать, что делает простои недопустимыми. К счастью, сбои и повреждения, связанные с молнией, можно предотвратить, используя доступные сейчас технологии. Правильно спроектированная и интегрированная система заземления объектов с низким сопротивлением / низким сопротивлением, выравнивание потенциалов и SPD может эффективно защитить современные цифровые системы, в то время как структурная система молниезащиты защищает здание, в котором они находятся.

Полная система молниезащиты объекта также важна для обеспечения безопасной и эффективной защиты. Частичные системы оставляют объекты уязвимыми к переходным напряжениям и токам, а также к боковым вспышкам для незащищенных проводящих компонентов и, следовательно, к повреждению, потере и прерыванию работы. Только за счет полной интеграции защиты как от прямого, так и от непрямого поражения молнией предприятия США могут рассчитывать на сокращение или даже устранение ежегодного ущерба и сбоев, связанных с молнией, на 8-10 млрд долларов.

Схема: структурная СМЗ, заземление, выравнивание потенциалов и защита от перенапряжения (SPD / TVSS)

Тодд Д. Воут, вице-президент по развитию бизнеса, VFC — BSBA, более 30 лет опыта в разработке и внедрении систем молниезащиты. Сертификат LPI № 861

Ларри Лабайен, старший инженер по приложениям, Lyncole — BS Electronics and Communications, имеет более чем 30-летний опыт работы в области электроники и телекоммуникаций.

Артикул:

Как работают системы молниезащиты

Ресурсы молниезащиты коммерческих и жилых помещений

Молнии (lît’nĭng) n.Вспышка света, сопровождающая естественный электрический разряд высокого напряжения в атмосфере.

Система молниезащиты не притягивает, не отталкивает и не предотвращает удары молнии. Скорее, он обеспечивает определенные пути, по которым может распространяться молния, неся разрушительную силу удара молнии в землю. Таким образом, система защиты не причиняет вреда конструкции, ее содержимому и находящимся в ней людям.

Система молниезащиты состоит из множества компонентов, которые изготовлены из высокопроводящих медных или алюминиевых сплавов, и именно здесь мы вступаем в силу.Мы разрабатываем и производим эти компоненты, чтобы специалисты по установке могли эффективно защитить предприятия и дома.

Система состоит из пяти элементов, которые работают вместе, чтобы защитить конструкцию от повреждений молнией. Их:

• Воздушные терминалы (молниеотводы)
• Проводники (кабели в специальной металлической оплетке)
• Склеивание соединений с металлическими телами внутри конструкции
• Заземление
• Подавитель перенапряжения

Крайне важно, чтобы каждый из этих элементов был правильно спроектирован и установлен для обеспечения эффективной защиты.Кроме того, все материалы в системе молниезащиты должны быть совместимы со всеми металлами в конструкции.

Современные системы молниезащиты должны разрабатываться с учетом эстетики сооружения, чтобы система гармонировала со стилем сооружения, делая систему практически незаметной с земли.

В то время как молния является естественным явлением жизни, наш бизнес защищает здания от потенциально разрушительной реальности одного болта.

Электронная защита

Современные объекты особенно уязвимы для разрушительного воздействия молнии на чувствительное электронное оборудование. Для обеспечения наивысшего уровня защиты на всех электрических щитах и ​​в линиях входящих данных и сигналов должны быть установлены грозовые разрядники, включенные в список UL. Разрядники — это первая линия защиты от вредных скачков напряжения, которые могут проникнуть в конструкцию через линии электропередач. Путем фильтрации и рассеивания вредных скачков напряжения разрядники помогают предотвратить электрические пожары и защищают от переходных процессов, которые могут повредить электрическую систему здания.Для дополнительной защиты могут быть установлены ограничители перенапряжения, включенные в список UL, для защиты определенных электронных компонентов. Квалифицированный специалист по молниезащите может дать рекомендации по защите от перенапряжения, адаптированной к конкретному объекту.

КАЧЕСТВО ЗНАЧИТ

Важно, чтобы системы молниезащиты устанавливали обученные, квалифицированные специалисты по молниезащите. Для обеспечения качества все материалы и методы должны соответствовать национально признанным стандартам безопасности для защиты от молний, ​​установленным Underwriters Laboratories и Национальной ассоциацией противопожарной защиты.

Нажмите здесь, чтобы принять участие в нашей онлайн-оценке риска молний!

Молниезащита — она ​​вам нужна?

Системы молниезащиты существуют более 100 лет, начиная с многих научных исследований Бенджамина Франклина. Уровень тока молнии превышает 100 000 и более ампер, температура достигает 50 000 градусов по Фаренгейту, а скорость составляет около одной трети скорости света. Громоотводы (также называемые молниеотводами) могут защитить ваш дом или здание от разрушительных и смертельных ударов во время шторма.

Зачем мне это нужно? Молния может нанести значительный ущерб конструкции и даже стать причиной травмы или смерти человека, если он не может найти безопасный путь к земле. В случае удара молния будет использовать любой доступный проводник, чтобы найти путь к земле, включая электрические линии, телефон, кабель, компьютеры, водопроводные трубы или даже само здание. Он будет прыгать от объекта к объекту в конструкции через боковые вспышки, вызывая пожары или взрывы.Электроника и бытовая техника также могут выйти из строя, если в здание ударит молния.

Какова вероятность удара молнии? Есть спутники, которые отслеживают молниеносную активность, чтобы предоставлять графики и статистику. В любой момент времени по всему миру происходит около 2000 гроз. Земля сталкивается со 100 вспышками молний в секунду, а в Соединенных Штатах ежегодно происходит более 40 миллионов ударов молний.

Система молниезащиты не притягивает молнии? Нет, но он также не может предотвратить удар молнии.Он в основном перехватывает удар молнии и обеспечивает безопасный путь к земле для электрического тока. Молния непредсказуема и ударит куда угодно, независимо от того, есть у вас защита или нет. Наличие более высоких зданий или больших деревьев вокруг не имеет значения, молния может поразить любой низко расположенный дом или строение и даже землю. Боковые вспышки часто возникают при ударах молнии поблизости, поэтому даже если в вашу конструкцию не попадает прямой удар, молниезащита может предотвратить повреждение от этих боковых вспышек.

Все ли здания нуждаются в молниезащите? Немногие конструкции должны иметь молниезащиту, но она может быть установлена ​​в любом доме или здании. Многие известные достопримечательности оснащены молниезащитой, например Белый дом, Статуя Свободы, НАСА, Министерство энергетики и многие другие. Одним из самых известных примеров успеха молниезащиты является Эмпайр-стейт-билдинг в Нью-Йорке, в которое молния поражает около 100 раз в год.Другие сооружения, которые обычно имеют молниезащиту, включают школы, больницы и аэропорты.

Нужно ли его обслуживать? Молниезащита должна длиться весь срок службы, хотя требуются регулярные проверки каждые несколько лет. Если в вашем доме или здании проводятся какие-либо ремонтные работы, дополнения или изменения, необходимо проверить систему на предмет необходимости обновления.

Кто может установить? Только тот, кто специализируется на установке этого типа оборудования.У громоотводов есть собственные стандарты NFPA, которым необходимо соответствовать. Необходимо углубленное обучение и знание нескольких кодов. Если молниезащита установлена ​​неправильно, она определенно не будет делать то, что должна, и может быть невероятно опасной.

Это дорого? Трудно оценить, сколько будет стоить система молниезащиты, поскольку она зависит от размера, местоположения, конструкции и других факторов здания.

Как выглядит система молниезащиты? Жезлы размещаются с интервалами в самых высоких и наиболее открытых частях дома или здания.Они становятся наиболее вероятной точкой удара молнии. Эти стержни соединены с токопроводящими кабелями, которые проходят по вершинам и краям крыши и вниз по зданию, обеспечивая безопасный путь к стержню заземления, который закопан глубоко в землю вокруг защищаемой конструкции. Современные громоотводы намного меньше, чем раньше, и их можно устанавливать, чтобы они гармонировали с архитектурными особенностями. Специалисты по проектированию могут даже просмотреть планы защиты до начала строительства, чтобы найти лучший способ скрыть систему и сохранить эстетику здания.

Каковы последствия удара молнии по строениям и линиям снабжения?

В Aplicaciones Tecnológicas мы являемся экспертами в выполнении исследований и проектов молниезащиты для конструкций и зданий. Давайте посмотрим, что было бы, если бы эти установки не рассчитывали на громоотводы?

Техническая записка о профилактике (NTP 1084) была опубликована Национальным институтом охраны труда и техники безопасности в Испании для предотвращения профессиональных опасностей, вызываемых ударами молнии.В Техническом примечании, среди прочего, описывается, каковы эффекты и последствия ударов молнии по строениям и линиям питания.

Риск удара молнии в конструкцию зависит от нескольких факторов: ее высоты, количества ударов молнии, попадающих в зону, окружена ли она более высокими элементами или изолирована и т. Д.

Если в конструкции нет громоотвода, молния обычно поражает самую высокую точку здания и неконтролируемым образом ищет путь к земле; через антенны, бетонную конструкцию, трубы или кабели.Этот ток может вызвать поломки, искры и повреждение людей и оборудования внутри. В этих случаях опасность возрастает, когда конструкция содержит токсичные, легковоспламеняющиеся или взрывоопасные продукты, способные распространить повреждение за пределы поврежденной конструкции.

Кроме того, когда ток молнии рассеивается по земле, это может привести к серьезным травмам людей и даже смерти из-за ступенчатого напряжения.

Что касается линий электроснабжения и телекоммуникаций (телефон, телевидение, Интернет), поскольку они проникают в конструкции снаружи, они могут фактически вводить часть тока молнии в здание, даже если оно имеет молниеотводы.

Включение устройств защиты от перенапряжения в систему молниезащиты важно, если линии являются воздушными и неэкранированными, а также может зависеть от их длины, поскольку риск воздействия молнии на людей выше.

Ток молнии и перенапряжения в линиях могут повлиять на защитное оборудование (например, предохранительные тормоза лифтов в высотных зданиях) или вызвать искры во взрывоопасных зонах.

Следовательно, во избежание последствий ударов молнии для конструкций и линий электропитания необходима целостная система защиты от молнии, состоящая из молниеотводов, проводов и аксессуаров, устройств защиты от перенапряжения и соответствующей системы заземления.

Для получения дополнительной информации о том, как защитить конструкции, здания или линии электропередач от молнии, вы можете связаться с нами здесь.

.