Ряд технических решений, которые должны обеспечивать сохранность систем и элементов объектов строительства во время грозы, называют молниезащитой. Помимо этого, данные системы призваны обеспечивать безопасность людей, находящихся в зданиях, во время прямого удара молнии.
Согласно российской статистике, от удара молнии каким-либо образом пострадало практически каждое третье сооружение. Вопросы защиты зданий и сооружений в этих случаях регулирует «Инструкции по молниезащите зданий и прилегающих сооружений», утвержденная в 1987 году. В настоящее время некоторые требования этой инструкции, в части норм электрозащиты жилых построек, принадлежащих индивидуальным лицам, подверглись пересмотру.
Однако большая часть застройщиков, не всегда может квалифицированно выполнить работу по расчету и установке систем молниезащиты, поэтому решение данной проблемы вполне целесообразно поручить организации, имеющей соответствующую лицензию и опыт работ, касающихся данной сферы.
Молниезащита внутренняя и внешняя
Внутренняя молниезащита представляет собой меры, направленные на обеспечение сохранности здания, во время возникновения наводок и напряжения в электрической цепи и в трубопроводе, в том случае, если ударит молния. Подобная система дополнительно включает в себя УЗИП (устройство защиты от возникновения импульсных перенапряжений) и эффективную систему заземления. Компоненты, из которых состоит внутренняя молниезащита, должны быть спроектированы и установлены в соответствии с необходимыми стандартами (РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003).
Внешняя молниезащита — это громоотвод, который обеспечит перехват молнии, а затем отведет разряд в землю, тем самым защитит сооружение от повреждений и пожаров вследствие удара молнией.
В систему внешней молниезащиты входят три устройства:
Громоотвод – это молниеприемник, способный перехватить разряды молний. Громоотвод не позволит разряду молнии попасть в значимые строительные элементы, здесь срабатывают принципы физики.
Токоотвод. Его функция отводить ток от громоотвода к заземлителю, который являет собой проводник, выполненный из металла и погруженный в почву. Во время использования этого устройства, ток попросту рассеивается в почве.
Заземлитель.
Современные системы молниезащиты различаются на активную и пассивную.
Пассивная молниезащита
Пассивная молниезащита представляет собой классический вариант отвода разряда молнии, в котором используется металлический металлоприемник, и смонтированный на крыше сооружения.
Типы пассивной системы молниезащиты:
Штыревая система. Основой для данной системы служит металлический молниеприемник, который монтируется на кровле и заземляется, именно он примет на себя удар молнии. От молниеприемника к земле идет токоотвод, представляющий собой проволоку с сечением не менее шести миллиметров. Токоотвод прикрепляется к заземлителю, который заложен в землю. Цена этой системы достаточно доступная, однако, она не способна охватывать большой сектор, подобного рода защиту целесообразно использовать на небольших домах и постройках.
Тросовая система. В основе этой системы лежит металлический трос, который протягивают вдоль кровельного конка, и располагается по всей длине посредством двух деревянных подпорок. К тросу приваривается токоотвод, спускающийся вдоль крыши к земле, где и крепится к заземлителю. Тросовая система достаточно эффективно защищает сооружения, имеющие протяженную конструкцию кровли. Часто подобная система используется для защиты от удара молнии различных коммерческих павильонов, временных конструкций и прочих строений. Однако нужно учесть, что применение тросовой системы достаточно трудно на сооружениях, которые предусматривают сложную и большую кровлю крыши, не только с технической, но и с эстетической стороны.
Сетчатая система. Система являет собой сочетание металлических токоотводов и металлических проводников, заземленных по отдельности. Система, по сути, является одной из самых эффективных среди пассивной молниезащиты, ведь она в состоянии предохранять от прямого удара молнии почти каждый элемент конструкции сооружения. Кроме этого, сетчатая система достаточно высоконадежна, однако непроста в монтаже, да и при детальном рассмотрении здания ее заметно. Профессионально рассчитанная система – это комбинация стержневого и сетчатого молниеприемника, для того, чтобы усилить эффект, возможно установить несколько штырей на одной системе кровли. Подобная система прошла проверку временем, она надежна, даже, несмотря на то, что немного нарушает внешний вид здания.
Активная молниезащита
Активная молниезащита крыши дома или коттеджа – это современная разработка, в ее основе лежит применение ионизации воздуха у молниеприемника, что становится значительным увеличением зоны защиты. Устройству не требуется сетевая подпитка, к тому же оно не представляет угрозы для безопасности окружающей среды и здоровья людей. С помощью ионизаторов создаются периодические серии электроимпульсов между грозовой тучей и непосредственно самим устройством, используя в качестве подпитки напряженность электромагнитного поля. Ионизатор выступает в роли элемента, провоцирующего попадание молнии в молниеприемник. Подобная система нетребовательна к периодическим эксплуатационным техническим обслуживаниям, функционирует автономно. Монтировать активный молниепремник необходимо на расстоянии одного метра от самой высокой точки сооружения. Посредством двух спусков происходит отвод разряда. Система активной молниезащиты очень компактна, она практически не незаметна, к тому же имеет достаточно большую зону защиты – не менее восьмидесяти метров.
Что представляет собой активное молниезащитное устройство?
- Основным элементом подобных систем является активный молниеприемник, который состоит из трех частей: корпус, генератор ионов, соединительная муфта для крепления к мачте.
Как только электрическое поле во время грозы начинает увеличиваться, генератор приступает к своей работе, то есть ионизирует окружающий воздух. Он вырабатывает статические электрические положительные и отрицательные заряды из-за чего во время удара молнией активный молниеприемник принимает ее удар на себя, это происходит за счет создания электростатического поля, который имеет заряд, который противоположен заряду молнии.
2. Токоотвод или проводник.
3. Заземление.
Главной составляющей внутренней молниезащиты является УЗИП – устройство защиты от импульсных повреждений. Одно необходимо для того, чтобы обезопасить электрооборудование, которое может пострадать от импульсных коммутационных перенапряжений, основными источниками которого являются молнии, а также коммутация сверхнагрузок.
Вне зависимости от того, какого типа молниезащита будет устанавливаться, ее монтаж должны выполнять только специалисты-профессионалы, которые смогут подобрать лучший вариант, исходя из особенностей кровли, конструкции строения, особенностей материала, характеристик грунта и прочих моментов, которые являются основополагающими в этом деле.
Пример расчета заземляющего устройства здания. На рисунке ниже показан пример расположения токоотводов на фасаде здания.
