Молниезащита
Молниезащи́та (громозащи́та , грозозащи́та ) - это комплекс технических решений и специальных приспособлений для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей находящихся в нем. На земном шаре ежегодно происходит до 16-и миллионов гроз , то есть около 44 тысяч за день . Опасность для зданий (сооружений) в результате прямого удара молнии может привести к:
- повреждению здания (сооружения) и его частей,
- отказу находящихся внутри электрических и электронных частей,
- гибели и травмированию живых существ, находящихся непосредственно в здании (сооружении) или вблизи него.
Молниезащита зданий разделяется на внешнюю и внутреннюю.
Внешняя система молниезащиты
Внешняя молниезащита представляет собой систему, обеспечивающую перехват молнии и отвод её в землю, тем самым, защищая здание (сооружение) от повреждения и пожара. В момент прямого удара молнии в строительный объект правильно спроектированное и сооруженное молниезащитное устройство должно принять на себя ток молнии и отвести его по токоотводам в систему заземления , где энергия разряда должна безопасно рассеяться. Прохождение тока молнии должно произойти без ущерба для защищаемого объекта и быть безопасным для людей, находящихся как внутри, так и снаружи этого объекта.
Существуют следующие виды внешней молниезащиты:
- молниеприемная сеть;
- натянутый молниеприемный трос;
- молниеприемный стержень.
Помимо вышеупомянутых традиционных решений (приведенных как в международном стандарте МЭК 62305.4, так и в российских нормативных документах РД 34.21.122-87 и CO 153-343.21.122-2003) с середины 2000х годов получает распространение молниезащита с системой ранней стримерной эмиссии , также именуемая активной молниезащитой. Применение данной системы нормируется несколькими стандартами, в первую очередь французским NFC 17-102.
В общем случае внешняя молниезащита состоит из следующих элементов:
- Молниеотво́д (молниеприёмник, громоотвод) - устройство, перехватывающее разряд молнии. Выполняется из металла (нержавеющая либо оцинкованная сталь, алюминий, медь)
- Токоотво́ды (спуски) - часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю.
- Заземли́тель - проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через проводящую среду.
Молниезащита линии электропередачи
Внутренняя система молниезащиты
Внутренняя молниезащита представляет собой совокупность устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Назначение УЗИП защитить электрическое и электронное оборудование от перенапряжений в сети, вызванных резистивными и индуктивными связями, возникающих под воздействием тока молнии. Общепринято выделяют перенапряжения, вызванные прямыми и непрямыми ударами молнии. Первые происходят в случае попадания молнии в здание (сооружение) или в подведенные к зданию (сооружению) линии коммуникаций (линии электропередачи, коммуникационные линии). Вторые - вследствие ударов вблизи здания (сооружения) или удара молнии вблизи линий коммуникаций. В зависимости от типа попадания различаются и параметры перенапряжений.
Перенапряжения, вызванные прямым ударом, именуются Тип 1 и характеризуются формой волны 10/350 мкс. Они наиболее опасны, так как несут большую запасенную энергию.
Перенапряжения, вызванные непрямым ударом, именуются Тип 2 и характеризуются формой волны 8/20 мкс. Они менее опасны: запасенная энергия примерно в семнадцать раз меньше, чем у Тип 1.
Соответствующим образом классифицируются и УЗИП.
Нормативные документы
В России сложилась непростая ситуация с нормативными документами регламентирующими требования к молниезащите зданий. В настоящий момент существуют два документа на основе которых можно спроектировать систему молниезащиты.
Это «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» РД 34.21.122-87 от 30 июля 1987 года и «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153-343.21.122-2003 от 30 июня 2003 года.
В соответствии с положением Федерального закона от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании» ст. 4 органы исполнительной власти вправе утверждать документы и акты только рекомендательного характера. К такому документу и относится «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153-343.21.122-2003.
Приказ Минэнерго России от 30.06.03№ 280 не отменяет действие предыдущего издания «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» от 30 июля 1987 года. Таким образом, проектные организации вправе использовать при определении исходных данных и при разработке защитных мероприятий положение любой из упомянутых инструкций или их комбинацию.
Процесс проектирования осложняется и тем фактом что ни одна из указанных инструкций не освещает вопроса применения устройств защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений. Старая редакция инструкции вообще не предусматривала такого раздела, а новое CO 153-343.21.122-2003 освещает этот вопрос только на уровне теории, никаких указаний по практическому применению устройств защиты не предусмотрено. Все вопросы, которые не освещены в самой инструкции предписывается рассматривать в других нормативных документах, соответствующей тематики, в частности стандартов организации МЭК (Международной Электротехнической Комиссии).
В декабре 2011 Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии выпустило ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010 «Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 1. Общие принципы» и ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010 «Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 2. Оценка риска». Данные документы представляют собой аутентичный текст стандарта МЭК 62305, состоящего из четырёх частей, и призваны прояснить ситуацию с системами молниезащиты на территории Российской Федерации.
Типы УЗИП и типичные схемы применения внутренней молниезащиты
Устройство защиты от импульсных пернапряжений
Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) делятся на тип 1, тип 2 и тип 3.
Тип 1 способен пропустить через себя всю энергию типичного удара молнии, не разрушившись. Но, за устройством типа 1 сохраняется достаточно большой бросок напряжения (единицы киловольт).
Обычно тип 1 устанавливается только в сельской местности с воздушными линиями. Рекомендации требуют типа 1 в зданиях с громоотводами, а также в зданиях, подключенных воздушными линиями, и в зданиях, отдельно стоящих или находящихся рядом с высокими объектами (деревьями).
Тип 2 не способен самостоятельно, без предшествующего типа 1, выдержать без разрушения удар молнии. Однако же его живучесть гарантируется в случае совместного применения с типом 1. Бросок напряжения за типом 2 обычно около 1.4-1.7 кВ.
Тип 3 для своей живучести требует применения типов 1 и 2 перед собой, и устанавливается непосредственно рядом с потребителем. Им может являться, например, сетевой фильтр или же варисторная защита в блоках питания некоторых бытовых устройств (автоматика отопительных котлов).
УЗИП не защищает от длительных перенапряжений, например, от повышения до 380В при «отгорании нуля». Более того, длительные перенапряжения могут привести к выходу УЗИП из строя. В случае сквозного прогорания УЗИП от фазы до PE возможно выделение на нем огромного количества тепла и пожар в щитке. Для защиты от этого УЗИП обязательно должен устанавливаться с защитой - плавкими вставками или же автоматическими выключателями.
В случае, когда вводной «автомат» имеет номинал <= 25A, возможно подключение УЗИП за ним, в этом случае вводной автомат также выполняет функции защиты УЗИП.
Схемы молниезащиты выполняются либо с приоритетом безопасности, либо с приоритетом бесперебойности. В первом случае недопустимо разрушение УЗИП и иных устройств, а также ситуация, когда временно отключается молниезащита, но допустимо срабатывание автоматики с полным отключением потребителей. Во втором случае допустимо временное отключение молниезащиты, но недопустим перебой в снабжении потребителей.
При одновременной установке типа 1 и типа 2 расстояние между ними по кабелю должно быть не менее 10 м, расстояние от типа 2 до типа 3 и потребителей - также не менее 10 м. Это создает индуктивность, нужную для того, чтобы автомат более высокой ступени срабатывал раньше. Возможно также и использование УЗИП типов 1+2, совмещающих в одном корпусе оба устройства (защищается от прогорания так же, как тип 1).
Устройства УЗИП имеют разные исполнение для различных систем TN-C, TN-S и ТТ. Необходимо выбирать устройство под свою систему заземления.
См. также
Примечания
Ссылки
- FAQ по молниезащите . Архивировано из первоисточника 27 марта 2012. Проверено 29 октября 2011.
Wikimedia Foundation . 2010 .
Синонимы :Смотреть что такое "Молниезащита" в других словарях:
Молниезащита … Орфографический словарь-справочник
молниезащита - Система защитных устройств, применяемых с целью предохранения зданий и сооружений от аварий и пожаров при попадании в них разряда молнии [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] ВОПРОС: ЧЕМ ГРОЗОЗАЩИТА… … Справочник технического переводчика
- (a. lightning protection, lightning discharge protection; н. Blitzschutz; ф. protection contre la foudre; и. proteccion contra royo) совокупность мероприятий и техн. средств по предохранению зданий, сооружений, оборудования и электрич.… … Геологическая энциклопедия
Сущ., кол во синонимов: 2 грозозаземление (1) грозозащита (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
МОЛНИЕЗАЩИТА - комплекс мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность людей, сохранность зданий и сооружений, оборудования и материалов от прямых ударив молнии, электромагнитной и электростатической индукции, а также от заноса высоких потенциалов через… … Российская энциклопедия по охране труда
молниезащита - rus защита (ж) от грозовых перенапряжений, грозозащита (ж); молниезащита (ж) eng lightning protection fra protection (f) contre la foudre, protection (f) contre les décharges atmosphériques deu Blitzschutz (m) spa protección (f) contra rayos … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
То же, что Грозозащита … Большая советская энциклопедия
Грозозащита, комплекс мероприятий н технич. средств, предохраняющих здания, сооружения, а также электрич. устройства от повреждений при прямых попаданиях молнии. К молниезащитным устройствам относят молниеотводы, разрядники и др … Большой энциклопедический политехнический словарь
Система защитных устройств, применяемых с целью предохранения зданий и сооружений от аварий и пожаров при попадании в них разряда молнии (Болгарский язык; Български) мълниезащита (Чешский язык; Čeština) ochrana proti blesku (Немецкий язык;… … Строительный словарь
молниезащита - молниезащ ита, ы … Русский орфографический словарь
Должна уменьшать электромагнитные эффекты воздействия тока молнии на людей, инсталляции и оборудование, находящееся внутри строительных объектов. В дальнейшей части работы будут представлены только основные вопросы внутренней молниезащиты, касающиеся:
- Уравнивания потенциалов инсталляций, входящих в строительный объект
- Уравнивание потенциалов внутри строительного объекта
- Подбора и размещения устройств, ограничивающих перенапряжения и защищающих электрическую инсталляцию, системы передачи сигналов, а также устройства от прямого воздействия части тока молнии
Основные принципы уравнивания потенциалов содержатся в нормах молниезащиты строительных объектов. В соответствии с этими принципами следует уравнивать потенциалы всех проводящих инсталляций входящих в объект.
Уравнивание потенциалов следует выполнить при помощи соединений с низким импедансом:
- Непосредственных - между проводящими инсталляциями 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 представленные требования, рекомендуется, вводя инсталляции 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 инсталляции. Оптимальным решением является введение всех инсталляций в одном общем месте. Пример проведения в одном месте электроустановке, сигнальных проводов, а также других проводящих инсталляций представлен на рис.1.
Рис. 1. Соединения проводников с шиной уравнивания потенциалов в месте их ввода в объект
1. 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
2. Если внешние инсталляции, линии электропитания, телекоммуникационные и сигнальные линии нельзя ввести в объект в одном и том же месте и требуется применение нескольких уравнивающих шин, то они должны быть соединены как можно более коротким проводником с заземлителем или металлическими элементами железобетонной конструкции объекта.
3. Проводник, соединяющий уравнивающие шины, следует соединить с проводящими элементами железобетонной конструкции или другими экранирующими элементами.
4. Уравнивающая шина размещается чаще всего на уровне земли, как можно ближе к месту, в которое входят проводящие инсталляции и соединена с заземлителем, напр., с фундаментным. К шине следует также присоединить существующие в объекте металлические части лифтовых конструкций, вентиляционные каналы и т.п.
УЗИП - устройствозащиты от импульсного перенапряжения (так называемая внутренняя грозозащита). Основной задачей внутренней молниезащиты является защита электронного оборудования и электропроводки от высокого перенапряжения возникающего не только от прямого попадания разряда молнии в здание, но и при удаленном попадании 1-2 км.
Существует несколько классов зашиты:
УЗИП IB класса - предназначен для защиты электрических цепей от последствий прямого попадания разряда молнии в систему грозозащиты или воздушную линию электропередач(ЛЭП). Разрядники данного класса устанавливаются внутрь распределительного щитка.
УЗИП IIC класса - предназначен для защиты токораспределительных сетей от отдаленных ударов молнии и при пиковых напряжениях возникающих в электросети. Разрядники данного класса установлены в последующей распределительной коробке.
УЗИП IIID класса - защищает от дифференциальных (не симметрических) перенапряжений и фильтрации высокочастотных помех. Поглощают остаточные токи и обеспечивают защиту от импульсов, которые образуются при внутренних действиях по переключению.
Защита силовых и сигнальных цепей
Устанавливаемый в вводно-распределительный щит, этот блок способен гасить возникающие импульсы в сети, как при прямых ударах молнии, так и при наведенных или занесенных потенциалах.
DS 250 | DUT 250 VG-300 объединяет в себе сразу несколько ступеней защиты. При прекращении воздействия импульса не возникают сопровождающие токи, а сохраняется лишь небольшое остаточное напряжение.
Сам блок компактен, что существенно экономит место и время на установку.
Индикатор отображает готовность устройства к работе. Если вследствие скачков перенапряжения, параметры устройства выходят за допустимый уровень, то включается красный индикатор, и в этом случае защитный элемент необходимо заменить.
Блок серийно оснащен системой удаленной сигнализации и подходит для всех видов электрических сетей.
Модификации устройств: системы TNC, TNC-S (TNS), TT, IT
Корпус: монолитный (серия DUT 250), раздельный (с возможностью замены каждой защищаемой фазы/нейтрали) (серия DS 250)
Предлагаем серийную линейку изделий защиты от атмосферных и бытовых перенапряжений Р8АХ для телевизионного оборудования, систем видеонаблюдения, систем передачи данных по коаксиальным линиям.
Ограничитель перенапряжения ZS.CAT.5 обеспечивает эффективную защиту от перепадов напряжения в компьютерных сетях, легко устанавливается и рассчитан на стандартные кабельные соединения в соответствии EN 50173 (ГОСТ) и CAT.5.
На входе и выходе уставлены экранированные розетки RJ45, а для соединения с шиной уравнивания потенциалов (ШУП) установлен отдельный заземляющий вывод. Защитное устройство ZS.CAT.5 может применяться как для конечных устройств, так и для защиты коммутаторов и маршрутизаторов в соответствии спецификации оборудования.
Мы реализуем весь спектр оборудования для внутренней молниезащиты (грозозащиты), и предлагаем качественный монтаж внутренней молниезащиты.
Доброго времени суток, уважаемые посетители проекта «Добро ЕСТЬ! », раздела « »!
В сегодняшней статье мы будем говорить с Вами на тему молниезащиты .
Гроза, которая сопровождается громом и молниями – атмосферное явление, которое представляет для людей большую опасность. Свидетельствует об этом статистика – по всему миру, за 1 год от удара молнии гибнет более 3000 человек! Материальный ущерб же составляет миллиарды долларов, т.к. напряжение молнии настолько велико, что при попадании ее в электросеть сгорают горы различной техники и электроники.
Конечно же, современные дома строятся сразу с молниезащитой, и беспокоится здесь нечему, а вот как быть в селах, где этому вопросу мало кто уделял должное внимание? Давайте же рассмотрим вопрос о Вашей и Вашего дома безопасности, и если у Вас до сих пор нет молниезащиты, установим ее. Но для начала, немножко теории о грозе и молниях.
Теория о грозе
Итак, во время грозы, облака очень сильно электризуются относительно друг друга и земли. Фактически, облака и земля при грозе – разные полюса, которые можно считать разными обкладками гигантского, постоянно заряжающегося конденсатора. И когда разность потенциалов (напряжение) достигает своего пика, т.е. напряжения пробоя между этими «обкладками» (а это миллиарды вольт), то происходит разряд молнии. Гром – это акустическое производное от удара молнии.
Что такое молниезащита?
Молниезащита (грозозащита, громозащита) – комплекс мер и специальных приспособлений для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей, находящихся в нём.
Самым простым решением молниезащиты является – молниеотвод, или как его еще называют в народе – громоотвод.
Молниезащита бывает 2х видов — внешняя и внутренняя системы молниезащиты.
Внешняя система молниезащиты
Внешняя молниезащита представляет собой систему, обеспечивающую перехват молнии и отвод её в землю, тем самым, защищая здание (сооружение) от повреждения и пожара. В момент прямого удара молнии в строительный объект правильно спроектированное и сооруженное молниезащитное устройство должно принять на себя ток молнии и отвести его по токоотводам в систему заземления, где энергия разряда должна безопасно рассеяться. Прохождение тока молнии должно произойти без ущерба для защищаемого объекта и быть безопасным для людей, находящихся как внутри, так и снаружи этого объекта.
Существуют следующие типы внешней молниезащиты:
— Конструкция, когда молниеотвод выполняет роль проводника между обкладками этого конденсатора (т.е. конденсатор как бы замкнут накоротко). Поэтому заряд на его обкладках не накапливается, а конденсатор постоянно разряжается. И напряженность в районе молниеотвода практически нулевая. Иными словами, молниеотвод не «ловит» на себя молнию, а создает условия, когда молния не может возникнуть. Он просто «отводит» молнию от себя.
— Конструкция, когда молниеотвод принимает на себя удар молнии, и спускает все напряжение в землю.
Эти 2 типа подразделяются на следующие виды:
— молниеприемная сеть;
— натянутый молниеприемный трос;
— молниеприемный стержень;
— активная молниезащита.
В большинстве случаев, внешняя молниезащита состоит из следующих элементов:
— Молниеотвод (молниеприёмник, громоотвод) - устройство, перехватывающее разряд молнии. Выполняется из металла (нержавеющая либо оцинкованная сталь, алюминий, медь)
— Токоотводы (спуски) - часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю.
— Заземлитель - проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через проводящую среду.
Внутренняя система молниезащиты
Внутренняя молниезащита представляет собой совокупность устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Назначение УЗИП защитить электрическое и электронное оборудование от перенапряжений в сети, вызванных резистивными и индуктивными связями, возникающих под воздействием тока молнии.
Общепринято выделяют перенапряжения, вызванные:
— Прямыми ударами молнии . Такие перенапряжения происходят в случае попадания молнии в здание (сооружение) или в подведенные к зданию (сооружению) линии коммуникаций (линии электропередачи, коммуникационные линии). Перенапряжения, вызванные прямым ударом, именуются «Тип 1» и характеризуются формой волны 10/350 мкс. Они наиболее опасны, так как несут большую запасенную энергию.
— Непрямыми ударами молнии . Эти перенапряжения происходят вследствие ударов вблизи здания (сооружения) или удара молнии вблизи линий коммуникаций. В зависимости от типа попадания различаются и параметры перенапряжений. Перенапряжения, вызванные непрямым ударом, именуются «Тип 2» и характеризуются формой волны 8/20 мкс. Они менее опасны: запасенная энергия примерно в семнадцать раз меньше, чем у «Тип 1».
История молниезащиты
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).
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».
По подсчетам всезнающих статистиков, ежедневно на планете происходит около 50 тысяч гроз. И сопровождаются они не только громом и дождем. Самым опасным проявлением грозы является молния.
Не хочется показаться занудой и цитировать учебник по физике, не знаю какого класса, но напомнить, что такое молния обязан. Собственно говоря, молния, есть гигантская искра, проскакивающая между облаками и поверхностью Земли, поскольку они имеют противоположную электрическую заряженность. По своей физической сути это есть аналог короткого замыкания в электросети. А поскольку электрический разряд ищет наиболее короткий путь для разряда, то местом, куда бьет молния, становятся отдельно стоящие предметы и сооружения, находящиеся выше поверхности земли. Это могут быть всевозможные башни, небоскребы, деревья, и даже крыша вашего дома. И хочется задать риторический вопрос. А ваш дом оборудован молниезащитой? Увы. В 99,9% случаев наши дома не имеют молниезащиты.
Опасность молнии или для чего нужна молниезащита
Чем так опасна молния, что от нее надо защищаться? В молнии сосредоточен огромный потенциал – от сотен тысяч до миллионов вольт и ток в тысячи ампер. Поскольку молния имеет электрическую природу, то при ее попадании в дом, не защищенный молниезащитой, выходит из строя вся электропроводка и приборы, подключенные в этот момент к электропроводке. Огромный потенциал молнии может вывести из строя и приборы или оборудование, даже не включенные в сеть. А короткое замыкание в электропроводке может вызвать пожар. Кроме того, даже находясь в здании, но не оборудованное молниезащитой – люди и животные подвергаются опасности удара молнией, поскольку неизвестно по какому пути молния будет уходить в землю. В общем, молния – это грозное и опасное явление природы. Но, и с молнией можно бороться.
И для успеха в этой борьбе используется «любовь» молний, как частного вида электричества, к металлу. Выяснил это в середине XVIII века один из отцов-основателей США, всеми нами любимый Бенджамин Франклин, гордо красующийся на стодолларовой купюре. Да, он не только занимался составлением Конституции новой страны, но и занимался проблемами атмосферного электричества. И добился успеха, поняв механизм образования молнии, и предложил метод борьбы с ней. Он предложил использовать в качестве молниезащиты, металлический заземленный штырь, тот самый, который в нашей стране, почему-то называется громоотводом.
Типы молниезащиты
Главная цель молниезащиты – отвести молнию от дома и направить ее в землю, где она и рассеется. Для непосредственной защиты зданий от попадания молнии используются, по сути, два метода.
Первый – это традиционный штыревой молниеотвод, или молниеотвод Франклина.
Второй метод – это использование системы штырей. Ее еще называют клеткой Фарадея.
Принципиально они ничем не отличаются. Единственно можно сказать, что штыревая система используется для защиты небольших зданий и коттеджей, а система штырей используется для защиты больших зданий и объектов.
Состав системы молниезащиты
Система молниезащиты состоит из молниеприемника, токоотвода, и заземлителя. Назначение молниеприемника состоит в перехвате молнии, токоотвода или спуска – для передачи тока молнии от молниеприемника к заземлителю, а заземлитель – электрически связанный с землей, для гашения молнии в земле. Молниеприемник представляет собой стальной штырь сечением не менее 60 кв.мм. и длиной не менее 20 см. Для токоотвода используется стальная оцинкованная проволока диаметром 5-6 мм. Соединяется с молниеприемником с помощью сварки или болтового соединения (контактная площадка должна быть в два раза больше площади сечения стыкуемых деталей). Прокладывается по кратчайшему пути от молниеприемника к клемме заземлителя. Токоотвод должен располагаться на расстоянии не менее метра от газовых магистралей, канализации, металлических частей дома.
Заземлитель – металлические штыри, закопанные в землю на 2-3 метра, сваренные между собой поперечной пластиной, к которой приваривается токоотвод. Заземлитель должен располагаться не ближе 5 метров от основных дорог и дорожек загородного участка.
Естественно, вы понимаете, что заземление дома не должно контактировать с системой молниезащиты и заземлением системы молниезащиты.
Радиус защиты дома от попадания молнии зависит от высоты расположения молниеприемника относительно высшей точки дома, и рассчитывается по формуле: R=1,732*h, где h – расстояние от высшей точки дома до пика молниеприемника.
Активная система молниезащиты
Мы рассмотрели вариант пассивной молниезащиты. Но, в настоящее время, разработаны активные системы молниезащиты (АМЗ). Состав АМЗ такой же, как и у пассивной системы, кроме одного элемента. В верхней точке молниезащиты устанавливается активный молниеприемник.
Принцип активной молниезащиты состоит в том, что активный молниеприемник формирует высоковольтные импульсы, «провоцирующие» разряд атмосферного электричества, который приходится именно на молниеприемник, а не в другое место. Тем самым повышается надежность защиты от попадания молнии, и значительно расширяются границы защиты.
Системы АМЗ не требуют специального контроля, они работают автономно. Почему? Перед грозой напряженность электрического поля возрастает до 10-20 кВ\м. Тем самым система АМЗ активизируется, «чувствуя» приближение грозы, заряжается от этого электрического поля, и начинает генерировать высоковольтные импульсы.
Использование систем АМЗ позволяет значительно сократить число пассивных систем молниезащиты, что дает существенный экономический эффект. Немаловажным фактором также является и эстетическая сторона. Вместо нескольких пассивных молниеприемников, прямо скажем, не слишком украшающих загородный дом, устанавливается один, компактный активный молниеприемник. Дизайну и внешнему облику дома наносится минимальный ущерб.
Внутренняя система молниезащиты
Молния коварный враг и может нанести ущерб вашему дому, как говорится, «исподтишка», не ударив напрямую по вашему дому. Но, молния может ударить в электроподстанцию, мачту электропередач, да и, просто, по проводам, или в землю, недалеко от вашего дома. И тогда, распространяясь по проводам, или по другим путям, она может достичь вашего дома и вызвать перенапряжение в электросети вашего дома, что может привести к тем же последствиям, что и прямое попадание молнии в дом без молниезащиты. Поэтому, кроме внешней системы молниезащиты, предназначенной для отвода молнии при прямом попадании молнии в дом, необходимо создание внутренней системы молниезащиты. Эта система представляет собой комплекс электронных устройств, защищающих дом от импульсных перенапряжений, поступающим в дом различными путями – через воздушные линии электрической сети, через телефонные кабели, через кабели системы общественного или кабельного телевидения, кабельный интернет и т.п. Кратко они обозначаются УЗИП.
Различают три вида импульсов, вызванных разрядом молнии:
- импульс 10\350 мксек (10 – длительность фронта импульса, 350 – длительность полуспада импульса)
- импульс 8\20 мксек
- импульс 1,2\50 мксек.
Наиболее опасен первый вид импульсов, поскольку он образуется при прямом попадании молнии в линию электропередач, или на очень близком расстоянии от нее. Импульс может достигать амплитуды в сотни и тысячи ампер. Второй вид импульс может быть наведен разрядом молнии на большом расстоянии от объекта, и поступить по различного вида коммуникационным линиям. Третий вид импульсов – соответствует остаточным видам импульсов.
УЗИП создаются с использованием электронных элементов способных резко менять свое сопротивление при перенапряжении, тем самым сглаживая импульс, не пропуская его к потребителю. Для этого используются тиристоры, варисторы, разрядники и т.п.
Различают три класса УЗИП:
Класс I (B) – для защиты от прямых попаданий молний в линии электропередач или в систему молниезащиты. Защищают от импульсов 10\350 мксек. Устанавливаются на вводе в здание.
- класс II (C) – для защиты от перенапряжений в коммутационных сетях. Защищают от импульсов 8\20 мксек. Устанавливаются в распределительных щитах.
- класс III (D) – для защиты от высокочастотных помех и остаточных импульсов. Устанавливаются непосредственно перед потребителем. Это могут быть, специальной конструкции розетки, фильтры, модули.
Необходимо отметить, что системы молниезащиты должны проектироваться вместе со всеми системами жизнеобеспечения дома, и создаваться вместе с ними. В противном случае, создать, к примеру, систему внутренней молниезащиты, когда вся электропроводка, и коммуникационные сети проложены, будет более проблематично.
В целом, комплексная система молниезащиты дома будет выглядеть следующим образом.
Нормативные документы проектирования молниезащиты
К сожалению, существующая нормативная база по молниезащите, не в полной мере отражает передовой мировой опыт создания систем защиты от молний, который накоплен к настоящему времени. Ведь западные страны намного раньше нас озаботились разработкой эффективных систем защиты и разработали стандарты, которые отвечают всем мерам безопасности.
Тем не менее, при создании систем молниезащиты необходимо использовать следующие нормативные документы:
- «Правила устройства электроустановок»;
- РД 34.21.122-87;
- СО -153.34.21.122-2003.
Кроме того, необходимо обратить внимание на два ГОСТа:
ГОСТ Р МЭК 62305-1-2011 и ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010. Они вводят в России стандарт МЭК (Международной электротехнической комисии) - МЭК 62305, посвященный молниезащите.
