Выбор молниеотводов рекомендуют производить при помощи специальных компьютерных программ, способных на основании габаритов зданий, планов кровли и конструктивных элементов на ней вычислять вероятности прорыва молнии и зоны защиты. Вот почему надежнее обращаться в специализированные организации, которые быстро выдадут Вам различные варианты и конфигурации молниеотводов.
Хотя, если конфигурация защищаемого объекта позволяет обойтись простейшими молниеотводами (одиночным стержневым, одиночным тросовым, двойным стержневым, двойным тросовым, замкнутым тросовым), размеры их можно определить самостоятельно, пользуясь заданными в Инструкциях СО 153-343.21.122-2003 и РД 34.21.122-87 зонами защиты.
Объект считается защищенным, если он целиком попадет в зону защиты молниеприемного устройства, которой присвоен требуемый уровень надежности.
Зона защиты одиночного стержневого молниеприемника (согласно СО 153-34.21.122-2003)
Стандартной зоной защиты в этом случае является круговой конус с вершиной, которая совпадает с вертикальной осью молниеотвода. Размеры зоны в этом случае определены 2-мя параметрами: высотой конуса h0 и радиусом его основания r0.
В таблице ниже указаны их значения в зависимости от требуемой надежности защиты для молниеотводов высотой до 150 м от уровня земли. Для больших высот необходимо применение специальных программ и методик расчета.
| Надежность защиты Р3 | Высота молниеотвода h, м | Высота конуса h0, м | Радиус конуса h0, м |
| 0,9 | От 0 до 100 | 0.85 h | 1.2h |
| От 100 до 150 | 0.85 h | [1.2-10ˉ³(h -100)]h | |
| 0,99 | От 0 до 30 | 0.8 h | 0.8h |
| От 30 до 100 | 0.8 h | [0.8-1.43×10ˉ³(h -30)]h | |
| От 100 до 150 | [0.8-10ˉ³(h -100)]h | 0.7h | |
| 0,999 | От 0 до 30 | 0.7h | 0.6h |
| От 30 до 100 | [0.7-7.14×10ˉ4(h -30)]h | [0.6-1.43×10ˉ³(h -30)]h | |
| От 100 до 150 | [0.65-10ˉ³(h -100)]h | [0.5-2×10ˉ³(h -100)]h |
Для других типов и комбинаций молниеотводов вариации расчета зон защиты смотрите в главе 3.3.2 СО 153-343.21.122-2003 и Приложении 3 РД 34.21.122-87.
Теперь, чтобы определить попадает ли ваш объект Х в зону защиты, рассчитываем радиус горизонтального сечения rx на высоте hx и откладываем его от оси молниеприемника до крайней точки объекта.
Правила определения зон защиты для объектов высотой до 60 м (согласно МЭК 1024-1-1)
В Инструкции СО есть методика проектирования молниеотводов для обычных сооружений по стандарту МЭК 1024-1-1, которая может быть принята только, если расчеты по ней получаются более «жесткие», чем требования указанной Инструкции.
По ней могут быть применены следующие 3-и способа для разных случаев:
- метод защитного угла для простых по форме или маленьких частей больших сооружений
- метод фиктивной сферы для сооружений сложной формы
- защитная сетка в общем случае и в особенности для защиты поверхностей
В таблице для разных категорий (уровней) молниезащиты (подробнее о категориях или классах здесь) приведены соответствующие значения параметров каждого из методов (радиус фиктивной сферы, предельно допустимые угол защиты и шаг ячейки сетки).
| Уровень защиты | Радиус фиктивной сферы R, м | Угол α при вершине молниеотводов для зданий различной высоты h, м | Шаг ячейки, м | |||
| 20 | 30 | 45 | 60 | |||
| I | 20 | 25 | * | * | * | 5 |
| II | 30 | 35 | 25 | * | * | 10 |
| III | 45 | 45 | 35 | 25 | * | 10 |
| IV | 60 | 55 | 45 | 35 | 25 | 20 |
| *В этих случаях применимы только сетки или фиктивные сферы | ||||||
Метод угла защиты для кровельных надстроек
Величина угла выбирается по графику на диаграмме для соответствующей высоты молниеотвода, которая отсчитывается от защищаемой поверхности, и класса молниезащиты здания.
Зона защиты, как уже было сказано выше, – это круговой конус с вершиной в верхней точке стержня молниепремника.
Метод фиктивной сферы
Применяется, когда сложно определить размеры зоны защиты для отдельных конструкций или частей здания по методу защитного угла. Ее границей является воображаемая поверхность, которую очерчивает сфера выбранного радиуса R (см. таблицу выше), если бы ее прокатили по вершине сооружения, обходя молниеотводы. Соответственно объект считается защищенным, если эта поверхность не имеет с ним общих точек пересечения или касания.
Молниеприемная сетка
Это проводник, уложенный сверху на кровлю с выбранным в зависимости от класса молниезащиты здания шагом ячейки. При этом все металлические элементы на крыше (зенитные фонари, вентиляционные шахты, воздухозаборники, трубы и т.п.) обязательно должны быть соединены с сеткой. Иначе для них необходимо смонтировать дополнительные молниеприемники.
Шаг ячейки по российским нормам выбирают исходя из категории молниезащиты здания (может быть меньше, но никак не больше).
| Категория молниезащиты | Размер ячейки согласно РД 34.21.122-87 | Размер ячейки согласно СО 153-343.21.122-2003 |
| I | * | 5х5 м |
| II | 6х6 м | 10х10 м |
| III | 12х12 м | 10х10 м |
| IV | ** | 20х20 м |
Молниеприемная сетка монтируется с соблюдением ряда условий:
- проводники прокладывают наикратчайшими путями
- при ударе молнии у тока для отвода к заземлению должна быть возможность выбора хотя бы 2-х разных путей
- при наличии конька и наклоне кровли более, чем 1 к 10, проводник нужно обязательно проложить по нему
- никакие части и элементы, выполненные из металла, не должны выступать за внешний контур сетки
- обязателен внешний контур сетки из проводника, смонтированный по краю периметра крыши, а край крыши должен выступать за габариты здания
