Что такое молниезащита и зачем она нужна!? Что такое молниезащита
Что такое пассивная молниезащита
Внешнюю систему молниезащиты разделяют на два вида: активную и пассивную. Молниеприемник, токоотводы и заземлитель – основные и неотъемлемые ее элементы. Далее мы рассмотрим подробнее всю эту систему.
Молниеприемник
Начнем мы с самого первого ее элемента. Как всем известно, молниеприемник призван перетянуть на себя заряд молнии и оправить в дальнейшее «путешествие» по токоотводам прямо к заземлителю.
Всего различают несколько вариантов такого устройства, а именно:
- Стержневой. Это обычный небольшой шест, который устанавливается на крыше. Однако он может быть и отдельно стоящим, устанавливаясь непосредственно на участке;
- Молниеприемная сетка. Название говорит само за себя. Как правило, такой вариант станет актуальным для зданий с плоской кровлей, а также в тех случаях, когда защищаемая территория довольно широкая;
- Тросовый молниеприемник. Он представляет собой трос, который натягиваются между двумя опорами, установленными вдоль конька.
Токоотводы
Они тоже играют не второстепенную роль, так как именно от них будет зависеть то, каким образом заряд будет распространяться далее к заземлителю. И первое, что стоит тут уяснить – укладываться он должен по кратчайшему пути.
Обратите внимание и на то, что материал, используемый для него, должен быть однородным, это сможет воспрепятствовать возникновению коррозии. Также должно существовать несколько путей для распространения заряда.
Заземлители
Это конечный этап, который предусматривает пассивная молниезащита, и призван он, чтобы обеспечить оптимальное растекание разряда в земле. Устанавливают их в труднодоступных местах, чтобы ненароком не зацепить, а также на почтительном расстоянии от инженерных коммуникаций.
К тому же надо позаботиться и о том, чтобы крепление вышеобозначенных элементов было достаточно жестким, так как от этого многое зависит. Как правило, используют болтовое крепление, либо применяют сварку.
Но в любом случае, пассивная молниезащита и ее надежность будут зависеть от множества факторов, учесть которые смогут лишь квалифицированный работники.
Отличия пассивной молниезащиты от активной
Во-первых, разница заключается в зоне защиты. Например, в активной системе сравнительно с пассивной, при молниеприемнике одинаковой высоты, этот показатель будет в несколько раз выше.
Во-вторых, активная система менее затратная в отношении материалов. А дело в том, что даже если ваше здание имеет причудливые формы, это ничуть не скажется на их количестве. А вот для пассивной системы, оборудованной по всем правилам, необходимо тщательно продумать ее монтаж.
Наконец, объем монтажа в пассивной защите несколько превышает аналогичные показатели в активной. Но в любом случае, именно первая система станет более эффективной.
Интересные материалы по этой теме:
Активная молниезащита - реальность или фикция?
В статье Вы узнаете о том, действительно ли активные молниеприемники эффективны или это миф, выдуманный маркетологами и производителями этого оборудования.
Виды активной молниезащиты
Поражающие факторы молнии и их последствия
Какими характеристиками обладает заряд молнии? В какие объекты чаще попадает? Какой ущерб наносит зданиям и сооружениям?
www.mzke.ru
Что такое молниезащита и зачем она нужна!?
Прежде чем дать ответ на данный вопрос, хочется привести пару примеров из жизни. Разумеется, мы не станем указывать определенно место и определенных людей, которые оказались участниками данных событий, мы можем только заявить, что эти события случились в ленинградской области и совершенно недавно.
Удар молнии — явление это природы. И всем полностью ясно, что носит оно случайный характер: может попадет, а может и не попадет! Но, если все же попадет, результаты его бывают очень печальными. Пример первый: на опушке леса недалеко от красивого озера стоит рубленый дом из дерева. Крепкий, комфортный, с крышей из металлические черепицы. Во время крепкой июньской грозы в крышу дома проникает молния…
но прежде чем продолжать, нужно сказать практически пару слов о физической сущности молнии. При «старте» молнии от грозового облака назначение ее формирования определяет говоря иначе лидер. Предвещать траекторию его движения как правило невозможно, порой лишь можно с конкретной степенью допустимости угадать оконечную точку, куда он стремится. Лидер молнии можно образно сопоставить с иголкой, за которой тянется нитка. Ниткой же в нашем случае считается говоря иначе канал молнии. По собственной сути канал молнии — это нагретый до нескольких тысяч градусов, сильно ионизированный воздух, создающий образцовую токопроводящую среду между заряженным до огромных разностей потенциалов облаком и поверхностью земли. В канале молнии протекают импульсные токи очень больших величин (до сотен килоампер), главная задача которых поровнять существующую между облаком и землёй разницу потенциалов.
Сейчас вообразим себе, что на пути молнии появилось преграда в качестве загородного дома, дома из дерева, да и любого иного объекта (трубы котельной установке, фабричного корпуса, антенной мачты объекта связи, просто высокого дерева….). Преодолев расстояние в пару сотен, а то и более, метров, что будет стоить для молнии прожечь дыру в кровельной черепице из металла крыши, вместе с этим поджарив стропильные системы, пробить изоляцию проложенного на чердаке кабеля, устроив замыкание в электрической проводке, перекинуться дугой или фонтаном искр между крышей и трубами водостока, а после аналогичным образом на землю, по пути подпалив не успевший намокнуть пух тополя… страшную сказку можно рассказывать долго. Но страшным как раз считается то, что сказка порой становится действительностью. Нечто похожее и случилось с тем домом на опушке леса, от беды спасло только то, что владельцы были дома и успели потушить загоревшиеся конструкции из дерева крыши! А если бы в данное время дом был пуст?! А если бы это произошло ночью.., когда все спали?!
А сейчас иной случай! И пускай хоть кто-то скажет, что он от него застрахован, если только он совсем не научен собственным или чужим горьким опытом, и не предусмотрел все нужные решения в техническом плане, разрешающие свести до минимума малоприятные результаты удара молнии. Итак: идет строительство элитного дома для жилья с большой комфортной территорией, фонтанами, беседками, теннисным кортом… ясно, что цена этого объекта очень и слишком большая. Под стать наружному виду и предполагаемые внутренние инженерные сети (электрика, кондиционирование, системы интеллектуального дома, охранные системы и наблюдения при помощи видеокамер и т.Д.)
В грозовую погоду молния попала в корабельную сосну, рядышком с которой в земля проложили электрокабель освещения прогулочной дорожки. Токи молнии, повредив кабельную изоляцию, по его железным жилам пробрались в главный распределительный щит, который находится в по отдельности стоящем хозяйственном здании. Спалив по дороге несколько дифференциальных автоматов, они растеклись по всем электрическим цепям, подключенным к этому щиту, также пробрались и в помещение автоматизированной котельной работающей на газу, которая уже была установлена и эксплуатировалась. В результате проникания лишь только маленькой части от всего тока молнии в контроллер (электронное устройство управления) котельной установке, он здесь же был выведен из строя. Цена аналогичного устройства может быть в пределах от нескольких тысяч долларов и выше. Нужно сразу заявить, что потери могли бы быть много выше, если бы на данном объекте были введены в эксплуатирование все вышеперечисленные системы. Спасло то, что дом жилого фонда находился еще на стадии облицовки и предусмотренные проектом электронные системы еще не были смонтированы или подключены к сети электрического питания.
Вот сейчас и подошло время ответа на первую часть заданного в начале публикации вопроса:
Что такое молниезащита?
Под молниезащитой понимается большой комплекс технических решений и особенных устройств. Первым делом, на доме должна быть поставлена система внешней молниезащиты (см. Фотографии ниже). Ключевым ее компонентом считается один или несколько молниеприемников. Данные устройства могут иметь разный внешний вид, но все они обязаны сделать крайне важную задачу — не пропустить молнию к плоскости крыши и ее компонентам, а еще к фасадам строения и и территории которая к нему прилегает. От молниеприемников по стенкам строения опускаются несколько железных проводников, именуемых токоотводами. Их задача отвести токи пойманной молнии на особые заземляющие устройства, находящиеся под поверхностью земли в стороне от входов в дом и прогулочных дорожек. Территории защиты молниеприемников, места нахождения заземляющих устройств и пути прокладки токоотводов рассчитываются проектировщиком систем электропитания объекта. И принципиально важно, чтобы это выполнялось на шаге архитектурного проектирования строения при обязательном взаимном действии с архитектором. Тогда можно будет избегать большинства инновационных трудностей, которые обязательно появятся (есть уже грустный опыт) при монтажных работах системы внешней молниезащиты на уже готовом, сияющем свежими материалами для отделки доме! Тогда получится по максимуму завуалировать все компоненты этой крайне важной для дома системы, чтобы они идеально вписались в его внешний вид и архитектуру!!!
На приведенных фотографиях продемонстрирован дом, система молниезащиты которого реализована в качестве так именуемой молниеприемной сетки. Так как здание имеет пару усложненную архитектуру, кроме сетки на выступающих элементах конструкции крыши монтируются добавочные штыревые отвесные молниеприемники, которые должны обеспечить повышение территории защиты от прямого удара молнии. Есть несколько способов расчета такой системы молниезащиты. Для того чтобы правильно поставить и собрать все ее компоненты стоит обращаться к специалистам, так как в другом случае результативность ее окажется не приемлимо невысокой, и совсем не будет отвечать произведенным финансовым затратам.
На следующей фотографии продемонстрирован случай установки в принципе иной системы молниезащиты.
Её ключевым компонентом считается говоря иначе подвижный молниеприемник. Рабочий принцип подобной системы молниезащиты состоит в том, что вокруг энергичного молниеприемника в грозовую погоду формируется область ионизации. И в тот момент времени, когда напряженнность электрического поля между грозовым облаком и поверхностью земли достигнет критического значения (т.Е. Разряд молнии становится неизбежным) от молниеприемника выполняется старт встречного лидера (искрового разряда) в сторону уже развивающейся от облака молнии. В том варианте если молния будет продолжать собственный путь к защищаемому объекту, то она обязательно будет «притянута» к молниеприемнику (в границах его расчетной территории защиты). Если же она уйдет в сторону от территории защиты, подвижный молниеприемник не проявит на нее никакого влияния. Положительным качеством подобной системы молниезащиты считается условная простота ее монтажного процесса и маленькое действие на внешний вид дома. Недостатком считается отсутствие какой-нибудь отечественной нормативной базы на ее использование. Но все таки, разные конструкции данного типа активно используются в США, франции, государствах балтии, польше и множестве прочих государствах. Ключевым стандартом на использование активных систем молниезащиты считается французский стандарт NFC 17-102.
И по окончании, необходимо обязательно отметить одну очень серьезную вещь. Сначала принцип функционирования систем энергичной молниезащиты основывался на использовании радиоактивных изотопов, что, разумеется, не прибавляло им популяризации! Сейчас аналогичные решения в техническом плане не используются, но все таки при подборе этого очень дорогого технического устройства, спросите у торгового представителя, как же оно устроено и каков его рабочий принцип, и если ничего вразумительного в ответ вы не услышите, поостерегитесь приобретать его без оглядки. Береженного бог бережет!!!
Так для чего же все же необходима молниезащита?
Вы уже наверняка угадали! Конечно же, первым делом, чтобы обезопасить дом от пожара на случай удара молнии! Приняв на себя удар молнии система, состоящая из прочно скреплённых между собой проводников определит для токов молнии самый прямой, самый нетяжелый путь к той точке к которой она так стремилась — к земля! При всем этом не будет искр, так как нет щелей, через которые нужно перескакивать в качестве искры. Сечения компонентов внешней молниезащиты такие, что большого нагрева при протечке по ним огромных токов молнии не случится. Да и прокладывают они по международным, а сейчас и русским нормативным документам («инструкция по устройству молниезащиты строений, строений и индустриальных коммуникаций», СО-153-34.21.122-2003), на определенном расстоянии от плоскости стен и крыши, если они сделаны из горючего материала.
С первым примером сейчас все стало ясно. А как быть в другом варианте, когда молния попала в дерево, а потому что в условиях пригородной окрестности это может быть везде! И вдобавок более серьезные повреждения могут появиться, если молния ударит прямо в провода воздушной линии электропередач, а это основной метод подвода электрические энергии в деревне. В данном варианте весомая часть ее токов потечёт через вводное устройство вашего дома и дальше, применяя все допустимые пути, на землю. Кто знает, что это будут за пути, и какое дорогое оборудование может попасть этим токам по дороге. Для того, что бы сберечь сегодняшнюю непростую и умную электронную технику, нужно установить на пути токов молнии надежное преграда в качестве устройств защиты от импульсных перенапряжений. В комплекте с системой уравнивания потенциалов, которую обязательно должен предусматривать проектировщик, они и сделают внутреннюю систему молниезащиты вашего дома. Только представьте подобную картину: на проводе линии воздушной электролинии сидит ворона. И пускай по проводам текут большие токи, пускай там присутствуют большие напряжения, они не причиняют птице никакого ущерба, так как они не текут через нее. Однако это все до тех пор, пока она не зацепится, небрежно взмахнув крылом, за находящийся по соседству провод. Дальше продолжать не станем… то же самое выполняется и в середине вашего дома. Правильно сделанная система заземления и уравнивания потенциалов, даст возможность избежать поражения током людей в середине или вблизи дома, также и в грозовую погоду. Так как не будет в середине дома точек с различными потенциалами, некуда польется токам. Устройства защиты от импульсных перенапряжений (газоразрядные приборы, варисторы, комбинированные устройства) дают короткое подсоединение к системе уравнивания потенциалов тех проводов (электрических, телефонных, телевизионных и прочих кабелей), которые в нормальном собственном состоянии никогда не связаны с заземлением. Все токи, которые должны были течь через вашу технику для дома, будут протекать через предназначающиеся для данного устройства, что даст возможность обезопасить ее от электрических пробоев. А после все само вернётся в круги своя. Вы, вероятнее всего, даже ничего и не увидите!!
masterdom35.ru
Молниеотвод - это... Что такое Молниеотвод?
Молниеотвод — устройство, устанавливаемое на зданиях и сооружениях и служащее для защиты от удара молнии. В быту также употребляется некорректное, но более благозвучное «громоотвод».
Во время грозы на Земле появляются большие индуцированные заряды и у поверхности Земли возникает сильное электрическое поле. Напряжённость поля особенно велика возле острых проводников, и поэтому на конце молниеотвода зажигается коронный разряд. Вследствие этого индуцированные заряды не могут накапливаться на здании и молнии не происходит. В тех же случаях, когда молния всё же возникает (такие случаи очень редки), она ударяет в молниеотвод и заряды уходят в Землю, не причиняя разрушений[1].
Считается, что молниеотвод был изобретён Бенджамином Франклином в 1752 году, хотя есть свидетельства о существовании конструкций с молниеотводами и до этой даты (например, Невьянская башня, бумажные змеи Жака Рома)[2].
Описание первого способа защиты от молний появляется в ежегоднике «Альманах Бедного Ричарда». «Способ этот таков, — писал Франклин. — Возьмите тонкий железный стержень (каким, например, пользуются гвоздильщики) длиною достаточною для того, чтобы три-четыре фута одного конца опустить во влажную землю, а шесть-семь другого поднять над самой высокою частью здания. К верхнему концу стержня прикрепите медную проволоку длиной в фут и толщиной с вязальную спицу, заостренную как игла. Стержень можно прикрепить к стене дома бечевой (шнуром). На высоком доме или амбаре можно поставить два стержня, по одному на каждом конце, и соединить их протянутой под коньками крыши проволокой. Дому, защищенному таким устройством, молния не страшна, так как острие будет притягивать ее к себе и отводить по металлическому стержню в землю, и она уже никому не причинит вреда. Точно так же и суда, на верхушке мачты которых будет прикреплено острие с проволокой, спускающейся вниз на палубу, а затем по одному из вантов и обшивке в воду, будут предохранены от молнии»[3].
Состоит из трёх связанных между собой частей:
- молниеприёмник — служит для приёма разряда молнии и располагается в зоне возможного контакта с каналом молнии; в зависимости от защищаемого объекта может представлять собой металлический штырь, сеть из проводящего материала или металлический трос, натянутый над защищаемым объектом.
- заземляющий проводник или токоотвод — проводник, служащий для отвода заряда от молниеприёмника к заземлителю; обычно представляет собой провод достаточно большого сечения.
- заземлитель — проводник или несколько соединённых между собой проводников, находящихся в соприкосновении с грунтом; обычно представляет собой металлическую плиту, заглублённую в грунт.
Элементы молниеотвода соединяются между собой и закрепляются на несущей конструкции. Поскольку вероятность поражения наземного объекта молнией растёт по мере увеличения его высоты, молниеприёмник располагается на возможно большей высоте либо прямо на защищаемом объекте, либо как отдельное сооружение рядом с объектом. Радиус защитного действия молниеотвода определяется его высотой и приближенно рассчитывается по формуле:
R=1,732 x h,
где h — высота от самой высокой точки дома до пика молниеотвода.
Иногда молниеотвод встраивается в декоративные элементы здания или сооружения (флюгеры, навершия колонн и т. д.).
Примечания
См. также
dik.academic.ru
Что такое молниезащита и зачем она нужна!?
Перед тем, как ответить на этот вопрос, хотелось бы привести несколько примеров из жизни. Конечно же, мы не будем указывать точно место и конкретных людей, которые оказались участниками данных событий, мы можем только сказать, что эти события произошли в Ленинградской области и совсем недавно.
Удар молнии - это явление природы. И всем абсолютно понятно, что носит оно случайный характер: может попадет, а может и не попадет! Однако, если все-таки попадет, последствия его могут быть очень печальными.
Пример первый: На опушке леса недалеко от живописного озера стоит рубленый деревянный дом. Добротный, уютный, с крышей из металлочерепицы. Во время сильной июньской грозы в крышу дома попадает молния…
Но перед тем как продолжить, надо сказать буквально несколько слов о физической сущности молнии. При "старте" молнии от грозового облака направление ее развития определяет так называемый лидер. Предсказать траекторию его движения практически невозможно, иногда лишь можно с определенной степенью вероятности угадать оконечную точку, куда он стремится. Лидер молнии можно образно сравнить с иголкой, за которой тянется нитка. Ниткой же в нашем случае является так называемый канал молнии. По своей сути канал молнии - это нагретый до нескольких тысяч градусов, сильно ионизированный воздух, образующий идеальную токопроводящую среду между заряженным до очень больших разностей потенциалов облаком и поверхностью земли. В канале молнии начинают протекать импульсные токи огромных величин (до сотен килоампер), основная задача которых выровнять существующую между облаком и землей разницу потенциалов.
Теперь представим себе, что на пути молнии возникло препятствие в виде коттеджа, деревянного дома, да и любого другого объекта (трубы котельной, заводского корпуса, антенной мачты объекта связи, просто высокого дерева….). Преодолев расстояние в несколько сотен, а то и более, метров, что будет стоить для молнии прожечь дыру в металлочерепице крыши, заодно поджарив стропила, пробить изоляцию проложенного на чердаке кабеля, устроив короткое замыкание в электропроводке, перекинуться дугой или фонтаном искр между крышей и водосточными трубами, а потом таким же образом на землю, по пути подпалив не успевший намокнуть тополиный пух… Страшную сказку можно рассказывать долго. Но страшным как раз является то, что сказка иногда становится реальностью. Нечто подобное и произошло с тем домом на опушке леса, от беды спасло только то, что хозяева были дома и успели потушить загоревшиеся деревянные конструкции крыши! А если бы в это время дом был пуст?! А если бы это случилось ночью.., когда все спали?!
А теперь другой случай! И пусть хоть кто-то скажет, что он от него застрахован, если только он уже не научен своим или чужим горьким опытом, и не предусмотрел все необходимые технические решения, позволяющие свести к минимуму неприятные последствия удара молнии. Итак: идет строительство элитного жилого дома с большой благоустроенной территорией, фонтанами, беседками, теннисным кортом… Понятно, что стоимость такого объекта очень и очень велика. Под стать внешнему виду и планируемые внутренние инженерные сети (электрика, кондиционирование, системы интеллектуального дома, системы охраны и видеонаблюдения и т.д.)
Во время грозы молния ударила в корабельную сосну, рядом с которой в земле был проложен электрический кабель освещения прогулочной дорожки. Токи молнии, повредив изоляцию кабеля, по его металлическим жилам проникли в главный распределительный щит, находящийся в отдельно стоящем хозяйственном здании. Спалив по дороге несколько автоматических выключателей, они растеклись по всем электрическим цепям, подключенным к этому щиту, в том числе проникли и в помещение автоматизированной газовой котельной, которая уже была смонтирована и эксплуатировалась. В результате попадания всего лишь небольшой части от общего тока молнии в контроллер (электронное устройство управления) котельной, он тут же был выведен из строя. Стоимость подобного устройства может находиться в пределах от нескольких тысяч долларов и выше. Надо сразу сказать, что потери могли бы быть много выше, если бы на данном объекте были введены в эксплуатацию все перечисленные выше системы. Спасло то, что жилой дом находился еще на стадии отделки и предусмотренные проектом электронные системы еще не были смонтированы или подключены к сети электрического питания.
Вот теперь и подошло время ответа на первую часть заданного в начале статьи вопроса:
Что же такое молниезащита?
Под молниезащитой понимается целый комплекс технических решений и специальных приспособлений. В первую очередь, на доме должна быть установлена система внешней молниезащиты (см. фотографии ниже). Основным ее элементом является один или несколько молниеприемников. Эти устройства могут иметь различный внешний вид, но все они должны выполнить очень важную задачу - не пропустить молнию к поверхности крыши и ее элементам, а так же к фасадам здания и прилегающей к нему территории. От молниеприемников по стенам здания опускаются несколько металлических проводников, называемых токоотводами. Их задача отвести токи пойманной молнии на специальные заземляющие устройства, находящиеся под поверхностью земли в стороне от входов в дом и прогулочных дорожек. Зоны защиты молниеприемников, места нахождения заземляющих устройств и пути прокладки токоотводов рассчитываются проектировщиком систем электроснабжения объекта. И очень важно, чтобы это делалось на этапе архитектурного проектирования здания при обязательном взаимодействии с архитектором. Тогда можно будет избежать многих технологических сложностей, которые обязательно возникнут (уже есть печальный опыт) при монтаже системы внешней молниезащиты на уже готовом, сияющем свежими отделочными материалами доме! Тогда удастся максимально замаскировать все элементы этой очень важной для дома системы, чтобы они органично вписались в его внешний вид и архитектуру!!!
На приведенных фотографиях показан дом, система молниезащиты которого выполнена в виде так называемой молниеприемной сетки. Так как здание имеет несколько усложненную архитектуру, помимо сетки на выступающих элементах конструкции крыши устанавливаются дополнительные штыревые вертикальные молниеприемники, которые должны обеспечить увеличение зоны защиты от прямого удара молнии. Существует несколько методов расчета подобной системы молниезащиты. Для того чтобы правильно разместить и смонтировать все ее элементы необходимо обращаться к специалистам в этой области, так как в ином случае эффективность ее окажется неприемлемо низкой, и никак не будет соответствовать произведенным материальным затратам.
На следующей фотографии показан случай установки принципиально другой системы молниезащиты.
Её основным элементом является так называемый активный молниеприемник. Принцип действия такой системы молниезащиты заключается в том, что вокруг активного молниеприемника во время грозы создается область ионизации. И в тот момент времени, когда напряженность электрического поля между грозовым облаком и поверхностью земли достигнет критического значения (т.е. разряд молнии становится неизбежным) от молниеприемника происходит старт встречного лидера (искрового разряда) в сторону уже развивающейся от облака молнии. В том случае если молния будет продолжать свой путь к защищаемому объекту, то она обязательно будет "притянута" к молниеприемнику (в пределах его расчетной зоны защиты). Если же она уйдет в сторону от зоны защиты, активный молниеприемник не окажет на нее никакого воздействия. Достоинством такой системы молниезащиты является относительная простота ее монтажа и минимальное влияние на внешний вид дома. Недостатком является отсутствие какой-либо отечественной нормативной базы на ее применение. Тем не менее, различные конструкции такого типа широко применяются в США, Франции, странах Балтии, Польше и многих других государствах. Основным стандартом на применение активных систем молниезащиты является французский стандарт NFC 17-102.
И в завершении, обязательно надо отметить одну очень важную вещь. Первоначально принцип работы систем активной молниезащиты основывался на применении радиоактивных изотопов, что, конечно же, не прибавляло им популярности! В настоящее время подобные технические решения не применяются, но все же при выборе этого весьма дорогого технического приспособления, поинтересуйтесь у продавца, как же оно устроено и каков его принцип работы, и если ничего вразумительного в ответ вы не услышите, поостерегитесь покупать его без оглядки. Береженного бог бережет!!!
Так зачем же все-таки нужна молниезащита?
Вы уже наверное догадались! Конечно же, в первую очередь, чтобы защитить дом от пожара в случае удара молнии! Приняв на себя удар молнии система, состоящая из надежно соединенных между собой проводников определит для токов молнии самый прямой, самый легкий путь к той точке к которой она так стремилась - к земле! При этом не будет искр, потому что нет зазоров, через которые надо перескакивать в виде искры. Сечения элементов внешней молниезащиты таковы, что сильного нагрева при протекании по ним очень больших токов молнии не произойдет. Да и прокладываются они по международным, а теперь и Российским нормативным документам ("Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций", СО-153-34.21.122-2003), на некотором расстоянии от поверхности стен и крыши, если они выполнены из горючего материала. С первым примером теперь все стало понятно. А как быть во втором случае, когда молния ударила в дерево, а ведь в условиях пригородной местности это может быть сплошь и рядом! А еще более серьезные повреждения могут возникнуть, если молния попадет прямо в провода воздушной линии электропередач, а это основной способ подвода электроэнергии в сельской местности. В этом случае основная часть ее токов потечёт через вводное устройство вашего дома и далее, используя все возможные пути, на землю. Кто знает, что это будут за пути, и какое дорогостоящее оборудование может попасться этим токам по дороге. Для того, что бы сберечь современную сложную и умную электронную технику, необходимо поставить на пути токов молнии надежное препятствие в виде устройств защиты от импульсных перенапряжений. Вместе с системой уравнивания потенциалов, которую обязательно должен предусмотреть проектировщик, они и создадут внутреннюю систему молниезащиты вашего дома. Представьте себе такую картину: на проводе линии воздушной линии электропередачи сидит ворона. И пусть по проводам текут большие токи, пусть там присутствуют высокие напряжения, они не причиняют птице никакого вреда, потому что они не текут через нее. Но это все до той поры, пока она не зацепится, неосторожно взмахнув крылом, за соседний провод. Дальше продолжать не будем… То же самое происходит и внутри вашего дома. Грамотно выполненная система заземления и уравнивания потенциалов, позволит избежать поражения током людей внутри или вблизи дома, в том числе и во время грозы. Потому что не будет внутри дома точек с разными потенциалами, некуда будет течь токам. Устройства защиты от импульсных перенапряжений (разрядники, варисторы, комбинированные устройства) обеспечивают кратковременное присоединение к системе уравнивания потенциалов тех проводов (электрических, телефонных, телевизионных и других кабелей), которые в нормальном своем состоянии никогда не связаны с заземлением. Все токи, которые должны были течь через вашу бытовую технику, будут протекать через предназначенные для этого устройства, что позволит защитить ее от электрических пробоев. А потом все само вернется в первоначальное состояние. Вы, скорее всего, даже ничего и не заметите!!!
naryanmar.bestru.ru
Молниеотвод - это... Что такое Молниеотвод?
Молниеотвод — устройство, устанавливаемое на зданиях и сооружениях и служащее для защиты от удара молнии. В быту также употребляется некорректное, но более благозвучное «громоотвод».
Во время грозы на Земле появляются большие индуцированные заряды и у поверхности Земли возникает сильное электрическое поле. Напряжённость поля особенно велика возле острых проводников, и поэтому на конце молниеотвода зажигается коронный разряд. Вследствие этого индуцированные заряды не могут накапливаться на здании и молнии не происходит. В тех же случаях, когда молния всё же возникает (такие случаи очень редки), она ударяет в молниеотвод и заряды уходят в Землю, не причиняя разрушений[1].
Считается, что молниеотвод был изобретён Бенджамином Франклином в 1752 году, хотя есть свидетельства о существовании конструкций с молниеотводами и до этой даты (например, Невьянская башня, бумажные змеи Жака Рома)[2].
Описание первого способа защиты от молний появляется в ежегоднике «Альманах Бедного Ричарда». «Способ этот таков, — писал Франклин. — Возьмите тонкий железный стержень (каким, например, пользуются гвоздильщики) длиною достаточною для того, чтобы три-четыре фута одного конца опустить во влажную землю, а шесть-семь другого поднять над самой высокою частью здания. К верхнему концу стержня прикрепите медную проволоку длиной в фут и толщиной с вязальную спицу, заостренную как игла. Стержень можно прикрепить к стене дома бечевой (шнуром). На высоком доме или амбаре можно поставить два стержня, по одному на каждом конце, и соединить их протянутой под коньками крыши проволокой. Дому, защищенному таким устройством, молния не страшна, так как острие будет притягивать ее к себе и отводить по металлическому стержню в землю, и она уже никому не причинит вреда. Точно так же и суда, на верхушке мачты которых будет прикреплено острие с проволокой, спускающейся вниз на палубу, а затем по одному из вантов и обшивке в воду, будут предохранены от молнии»[3].
Состоит из трёх связанных между собой частей:
- молниеприёмник — служит для приёма разряда молнии и располагается в зоне возможного контакта с каналом молнии; в зависимости от защищаемого объекта может представлять собой металлический штырь, сеть из проводящего материала или металлический трос, натянутый над защищаемым объектом.
- заземляющий проводник или токоотвод — проводник, служащий для отвода заряда от молниеприёмника к заземлителю; обычно представляет собой провод достаточно большого сечения.
- заземлитель — проводник или несколько соединённых между собой проводников, находящихся в соприкосновении с грунтом; обычно представляет собой металлическую плиту, заглублённую в грунт.
Элементы молниеотвода соединяются между собой и закрепляются на несущей конструкции. Поскольку вероятность поражения наземного объекта молнией растёт по мере увеличения его высоты, молниеприёмник располагается на возможно большей высоте либо прямо на защищаемом объекте, либо как отдельное сооружение рядом с объектом. Радиус защитного действия молниеотвода определяется его высотой и приближенно рассчитывается по формуле:
R=1,732 x h,
где h — высота от самой высокой точки дома до пика молниеотвода.
Иногда молниеотвод встраивается в декоративные элементы здания или сооружения (флюгеры, навершия колонн и т. д.).
Примечания
См. также
3dic.academic.ru
Молниеотвод - это... Что такое Молниеотвод?
Молниеотвод — устройство, устанавливаемое на зданиях и сооружениях и служащее для защиты от удара молнии. В быту также употребляется некорректное, но более благозвучное «громоотвод».
Во время грозы на Земле появляются большие индуцированные заряды и у поверхности Земли возникает сильное электрическое поле. Напряжённость поля особенно велика возле острых проводников, и поэтому на конце молниеотвода зажигается коронный разряд. Вследствие этого индуцированные заряды не могут накапливаться на здании и молнии не происходит. В тех же случаях, когда молния всё же возникает (такие случаи очень редки), она ударяет в молниеотвод и заряды уходят в Землю, не причиняя разрушений[1].
Считается, что молниеотвод был изобретён Бенджамином Франклином в 1752 году, хотя есть свидетельства о существовании конструкций с молниеотводами и до этой даты (например, Невьянская башня, бумажные змеи Жака Рома)[2].
Описание первого способа защиты от молний появляется в ежегоднике «Альманах Бедного Ричарда». «Способ этот таков, — писал Франклин. — Возьмите тонкий железный стержень (каким, например, пользуются гвоздильщики) длиною достаточною для того, чтобы три-четыре фута одного конца опустить во влажную землю, а шесть-семь другого поднять над самой высокою частью здания. К верхнему концу стержня прикрепите медную проволоку длиной в фут и толщиной с вязальную спицу, заостренную как игла. Стержень можно прикрепить к стене дома бечевой (шнуром). На высоком доме или амбаре можно поставить два стержня, по одному на каждом конце, и соединить их протянутой под коньками крыши проволокой. Дому, защищенному таким устройством, молния не страшна, так как острие будет притягивать ее к себе и отводить по металлическому стержню в землю, и она уже никому не причинит вреда. Точно так же и суда, на верхушке мачты которых будет прикреплено острие с проволокой, спускающейся вниз на палубу, а затем по одному из вантов и обшивке в воду, будут предохранены от молнии»[3].
Состоит из трёх связанных между собой частей:
- молниеприёмник — служит для приёма разряда молнии и располагается в зоне возможного контакта с каналом молнии; в зависимости от защищаемого объекта может представлять собой металлический штырь, сеть из проводящего материала или металлический трос, натянутый над защищаемым объектом.
- заземляющий проводник или токоотвод — проводник, служащий для отвода заряда от молниеприёмника к заземлителю; обычно представляет собой провод достаточно большого сечения.
- заземлитель — проводник или несколько соединённых между собой проводников, находящихся в соприкосновении с грунтом; обычно представляет собой металлическую плиту, заглублённую в грунт.
Элементы молниеотвода соединяются между собой и закрепляются на несущей конструкции. Поскольку вероятность поражения наземного объекта молнией растёт по мере увеличения его высоты, молниеприёмник располагается на возможно большей высоте либо прямо на защищаемом объекте, либо как отдельное сооружение рядом с объектом. Радиус защитного действия молниеотвода определяется его высотой и приближенно рассчитывается по формуле:
R=1,732 x h,
где h — высота от самой высокой точки дома до пика молниеотвода.
Иногда молниеотвод встраивается в декоративные элементы здания или сооружения (флюгеры, навершия колонн и т. д.).
Примечания
См. также
veter.academic.ru
О молниезащите / Внутренняя молниезащита
Механизм разряда молнии достаточно изучен, однако природа часто преподносит сюрпризы и в некоторых случаях даже профессионалы оказываются в тупике. Эффективная система грозозащиты включает внешнюю молниезащиту и внутреннюю. Первая защищает от прямого удара молнии в дом, строение или какой-нибудь объект (спутниковую антенну, памятник, резервуар с топливом и т.п.). При этом специалисты давно уже знакомы с возможным распространением тока молнии по подземным и надземным коммуникациями типа трубопроводов и коммуникационных сетей. Они научились надежно защищать человека и его имущество от прямого поражения молнией. В соответствии с действующими отечественными нормативными актами определяются категории защиты от прямого удара молнии и выполняется расчет молниезащиты.
Словосочетание внутренняя молниезащита для многих не совсем непонятно. Молния не может проникнуть внутрь строения через оконное стекло, вентиляцию или дымоход, поэтому многие не понимают, зачем нужно создавать внутреннюю защиту и что можно считать эффективной внутренней грозозащитой. Благодаря работоспособной внешней молниезащите электрический разряд улавливается громоотводом и по токоотводам направляется через специальные заземления для рассеивания в земле. Однако вся совокупность этих мероприятий и устройств не спасает от возникающего во время этого процесса электромагнитного поля. Оно может с легкостью проникать глубоко внутрь здания и становится причиной выхода из строя бытовой электроники, а также сложных микропроцессорных агрегатов. Электромагнитное поле способно повредить работу автоматики и стать причиной ложных или некорректных команд в системах управления. Надежно защитить все чувствительное электронное оборудование, расположенное внутри здания, позволяет именно система внутренней молниезащиты.
Внутренняя молниезащита: жизненно необходимая безопасность
Опытные специалисты считают разделение молниезащиты на внешнюю и внутреннюю условным. Сила негативного влияния электромагнитного поля внутри дома напрямую зависит от траектории распространения молнии и путей растекания тока. Наглядным примером этого является не выдуманный пример из жизни. Иностранными архитекторами на территории нашей страны было спроектировано и построенное интересное здание высотой с телебашню. В качестве изысканного декора очертания постройки архитекторы использовали тонкий шпиль установленный вертикально. Основание шпиля было на уровне земли, а вершина превышала кровлю на 50 м. Такое решение архитекторов не вызвало негативных отзывов у электриков, а даже наоборот понравилось им.
Статистика утверждает, что в центрально-европейской части России в 350-метровые постройки молния бьет в среднем 10-15 раз за сезон гроз. Согласно наблюдениям всего две из них имеют стандартный механизм разряда, то есть формируются в грозовом облаке и по плазменному каналу стремятся вниз к земле. Все оставшиеся образуются в верхней точке самого здания и устремляются от него вверх к грозовому облаку. Это явление получило название «восходящие молнии». В связи с тем, что место зарождения и старта молнии находится на вершине сооружения ее легко перехватывать. Казалось бы, громоотвод не нужен, его функции заменил шпиль.
Проблема была выявлена после детального разбора и анализа сложившейся ситуации. Шпиль находился у задней стенки конструкции. Из-за сильно выраженной несимметричной геометрии здания получилось, что разряд молнии концентрированным потоком направлялся к земле по задней стенке. При этом он создавал магнитное поле огромной силы, которое ничем не компенсировалось. Мощное электромагнитное поле создавало большую опасность для внутренней электросети постройки. Поэтому проектировщикам пришлось создать сложную систему внешней молниезащиты, которая позволяла бы снизить величину суммарного электромагнитного поля. Все их старания все же не помогли полностью защитить электрооборудование в этом здании и профессионалам пришлось заниматься проектированием и монтажом элементов внутренней молниезащиты.
Вторым ярким примером, важности грамотной организации внутренней защиты может служить резервуар с жидким топливом, который размещается под открытым небом. Данный объект спроектирован таким образом, что он не боится прямого разряда молнии. Однако даже тут во время грозы нередко регистрируются серьезные пожары. Тяжелые аварии случаются из-за воспламенения над дыхательным клапаном резервуара горючих газообразных выбросов. Это происходит в случае, когда неидеальная система преграждения пламени пропускает его внутрь резервуара. Специально на эти случаи данные объекты оснащаются автоматической пожарной сигнализацией и системой пожаротушения. Во время аварий электромагнитное поле, созданное током молнии, является причиной выхода из строя этих систем и первопричиной серьезных аварий.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений
Даже грамотно выполненные мероприятия по проектировке защиты от негативного воздействия разряда молний и правильный расчет молниезащиты не позволяет на 100 % защитить внутренние электрические цепи от разрушающего действия электромагнитного поля. Основным элементом внутренней защиты являются устройства, предотвращающие импульсные перенапряжения (УЗИП) и специальные металлические экраны. Главной функцией УЗИП является преграждение распространения высоких потенциалов на пути к подключенному электрооборудованию. Из-за огромного разнообразия электроприборов, которые нуждаются в защите, ведущие производители УЗИП предлагают самые разные конфигурации этих устройств. Для этих изделий они вынуждены выделять отдельные крупноформатные тома и купить комплектующие молниезащиты по ним без детальной консультации бывает достаточно тяжело.
УЗИП необходимы для предотвращения проникновения по электрическим цепям перенапряжения к электробытовым приборам. Механизм их действия заключается в быстром прерывании электродуги сопровождающего тока, а это в некоторых случаях очень сложно. Требования к этим защитным устройствам достаточно жесткие. Некоторые изделия должны безупречно с высокой надежностью выполнять свои функции, несмотря на свои миниатюрные габариты и огромное количество защищаемых микросхем. От этого часто зависит не только безопасность и стабильное функционирование объекта, но и жизни многих сотен и тысяч людей.
Большинство мировых производителей УЗИП для грозозащиты имеют специальные исследовательские и испытательные лаборатории, которые ищут пути решения проблемы надежности самых миниатюрных УЗИП. В испытательных комплексах моделируется все возможные негативные воздействия разряда молнии на защитные устройства. Кроме того, специалисты этих отделов решают вопросы совместимости УЗИП с высокочастотными агрегатами (каналами передачи информации, системами телевизионной охраны предприятий и т.п.). Поэтому толстые каталоги производителей – это скорее залог успешной реализации самого сложного проекта грозозащиты. Ведь они точно гарантируют, что нужные комплектующие молниезащиты купить будет просто.
www.mzke.ru
