Как подразделяются молниеотводы по типу молниеприемника
Перейти к содержимому

Как подразделяются молниеотводы по типу молниеприемника

  • автор:

Информация о молниеприемники-стержневые.рф (заземление | молниезащита | грозозащита | молниеприемники | молниеприемник стержневой | молниеприемник см | мачта молниеприемника | заземлители | стержни за

Молниеприемник является основным компонентом системы молниезащиты. Поэтому на выбор этого элемента стоит обратить особое внимание. Цена на молниеприемник зависит от материала, используемого при изготовлении приемника, и вида и комплектации системы молниезащиты.

Для тех, кто экономит место на крыше, мы рекомендуем выбрать стержневой молниеприемник: благодаря отсутствию растяжек он занимает меньшую площадь, а также уменьшено число элементов конструкции: мачта является в то же время и токоотводом. Есть возможность увеличить длину мачты. Сборные стержневые молниеприемники удобно транспортировать к месту установки и легко монтировать.

Также Вы можете найти у нас мачту молниеприемника. Она предназначена для защиты зданий от прямых ударов молнии. Изготовлена из нержавеющей стали со специальным антикоррозийным покрытием. Мачта легко крепится с помощью кронштейнов и системы растяжек и проста в использовании.

В конце 90х годов была разработана новая система активной молниезащиты. Наиболее важными преимуществами активного молниеприемника являются возможность экономии за счет меньшего числа токоотводов и простота монтажа. Немаловажным фактором является и эстетическая сторона: за счёт меньшего числа приемников и токоотводов меньше портится внешний вид здания.

Активный молниеприемник Forend наиболее ярко показывает все преимущества активной молниезащиты: изготовлен из нержавеющего материала, который не подвергается химической коррозии, является эффективным устройством для электростатической площади, а так же выполняет свои функции как в ситуации положительной, так и отрицательной молнии.

Советуем Вам перед тем как купить молниеприемник, проконсультироваться у наших специалистов по телефону, электронной почте или непосредственно в нашем офисе, для того, чтобы подобрать наиболее подходящий и выгодный для Вас вариант молниеприемника исходя из расположения вашего дома.

Молниеприемники

Данный элемент призван ловить разряд молнии, поэтому устройство молниезащиты требует расположить его над зданием. В этом случае сооружению ничего не грозит, так как вся сила тока будет накоплена приемником и передана в грунт. Для изготовления данного элемента могут использоваться различные материалы, но лучше всего на его роль подходит медь. Следует исключить нанесение покрытия в виде лакокрасочных средств, так как они исключают выполнение функций данного элемента. После установки нескольких штырей на крыше, они должны быть объединены в единую систему и полкючены к заземлению.

Молниеприёмник как часть системы молниезащиты

Систему молниезащиты организуют по принципу максимального использования естественных молниеотводов. В случаях, когда обеспечиваемая ими защищённость недостаточна, то комбинируют со специально установленными элементами (искусственными молниеприёмниками).

Простота устройств, отсутствие необходимости в специальном техническом обслуживании и сравнительно надёжная защита объекта от поражения ударами молнии, обеспечили молниеприёмникам пассивной системы молниезащиты наиболее широкое распространение на практике.

Выделяют следующие типы пассивных молниеприёмников:

  • стержневые (мачта);
  • тросовые;
  • сетчатые.

Молниеприёмники изготавливают из различных материалов: алюминий, медь, нержавеющая или оцинкованная сталь, с учётом минимальных сечений для каждого из них согласно нормативным документам.

Стержневой молниеприёмник (мачта)

Стержневые молниеприёмники-мачты, установленные на вышках

Стержневой молниеприёмник (или молниеприёмная мачта) представляет собой вертикальное устройство высотой обычно от 1 до 20 метров на крыше сооружения или рядом с ним, установленное таким образом, чтобы зона защиты покрывала защищаемый объект. Специальные зажимы, используемые при установке мачт, позволяют крепить их как к вертикальным (стена), так и горизонтальным (земля, крыша) поверхностям. От каждой мачты монтируют два токоотвода. Если молниеприёмник располагают на кровле сооружения, то используемое заземляющее устройство представляет собой горизонтальный контур, который усиливают в точках опусков токоотводов вертикальными заземлителями. Заземляющее устройство отдельно стоящих мачт выполняют тремя вертикальными заземлителями, объединёнными между собой по типу «куриной лапы». Стержневые молниеприёмники (мачты) выбирают в основном для защиты небольших зданий, не сложной архитектуры.

Тросовый молниеприёмник

Конструкция тросового молниеприёмника состоит из двух мачт и натянутого между ними стального троса. К концам троса примыкают по одному токоотводу с заземлителем по типу «куриной лапы». При правильном расположении опорных мачт грозовые разряды уходят в землю за пределы защищаемого объекта. Тросовую молниезащиту широко применяют для невысоких строений. Стержневые и тросовые молниеприёмники подразделяются на одиночные, двойные и многократные, образуя общую зону защиты объекта. Многократные молниеприёмники используют для защиты крупных зданий или нескольких сооружений, занимающих значительную территорию.

Молниеприёмная сетка

Молниеприёмная сетка, установленная на крыше здания

Конструкция молниеприёмника изготавливается в виде сетки из металлического прутка на крыше защищаемого сооружения. Молниеприёмную сетку укладывают на кровлю здания с шагом (размером ячеек) от 5х5 м до 20х20 м в зависимости от категории молниезащиты объекта. Распространённый вопрос, который возникает при проектировании, — можно ли укладывать молниеприёмную сетку непосредственно на кровлю крыши. На самом деле, сетку можно укладывать прямо на кровлю или под утеплитель (см. пункт 2.11. в инструкции РД 34.21.122-87). По инструкции СО 153 3.2.2.4. если повышение температуры представляет для объекта опасность, то расстояние между токоотводом и горючей кровлей или стеной, должно быть больше 0,1 м. При этом металлический зажим может быть в контакте с горючей стеной. Если стена или кровля являются горючими, но повышение температуры для них не опасно, то разрешается крепление непосредственно к стене.

Токоотводы монтируют по всему периметру молниеприёмника с шагом от 10 до 25 м (зависит от уровня защиты). Тип кровли защищаемого сооружения (мягкая или жёсткая) определяет способ крепления «сетки» к поверхности крыши. При соблюдении условия не горючего основания, молниеприёмная сетка может быть уложена в «кровельном пироге». Заземлитель для данного типа молниеприёмника представляет собой замкнутый горизонтальный контур, усиленный в точках опусков токоотводов.

Нужен ли сегодня громоотвод для установки в частном доме?

Принцип работы устройства достаточно прост и заключается в том, чтобы притянуть заряд и отвести его в почву. Это исключает риск нанесения вреда человеку или самому зданию, находящемуся под защитой. Сопротивление заземления для дачной системы молниезащиты должно отвечать проектным показателям. Чаще всего можно видеть применение тросового или стержневого оборудования. Такой приемник имеет форму металлического стержня с острой вершиной, либо натянутого троса, который тянется над коньком здания и крепится к двум параллельным штырям. Вариант с использованием гладкой арматуры принято считать бюджетным, поэтому его выбирают в большинстве случаев.

Надежная молниезащита в современном частном доме является обязательным элементом. Только она может уберечь жизнь человека, а также имущество в случае удара молнии в объект, расположенный на участке. Если здание с крышей, выполненной из металлочерепицы, то установка отвода становится обязательным требованием. Металл притягивает к себе разряды, поэтому большое количество стали на крыше повышает вероятность удара. В то же время материал имеет небольшую толщину, поэтому молния может легко пробить кровлю из стали. Качественная молниезащита убережет от подобных неприятностей.

Полезная информация о строительном оборудовании и других металлических конструкциях

Тросовые молниеприемники применяют для защиты высоковольтных воздушных линий и строительных лесов.

Тросовый молниеприемник — подвешенный над защищаемым объектом трос определенного сечения, прикрепленный к несущим конструкциям.

Конструирование тросовых молниеприемников производится с учетом района гололедности, принимаемого для данной местности в соответствии с рекомендациями ПУЭ 1964 г., относящимися к воздушным линиям электропередачи напряжением выше 1000 В.

Выявляем наиболее неблагоприятные точки тросового молниеприемника в части приближения последнего к верху защищаемого сооружения.

При установке молниеотводов на объекте от каждого стержневого молниепри-емника или каждой стойки тросового молниеприемника должно быть обеспечено не менее двух токоотводов.

При этом первые служат для закрепления на них как стержневых, так и тросовых молниеприемников, вторые-только стержневых молние-приемников.

Одиночный тросовый молниеприемник обеспечивает зону защиты в виде равнобедренного треугольника, вершина которого находится на высоте h0

Одиночный тросовый молниеприемник обеспечивает зону защиты в виде равнобедренного треугольника, вершина которого находится на высоте h0

Стержневые молниеприемники изготовляют из стальных уголков размером 50X50X5 мм, круглой стали диаметром 25 мм или стальных труб диаметром 40 — 50 мм. Тросовые молниеприемники применяют для защиты длинных и узких объектов.

Молниезащита от прямых ударов молнии зданий и сооружений, относимых по устройству молниезащиты к III категории, должна выполняться отдельно стоящими или установленными на зданиях неизолированными стержневыми или тросовыми молниеотводами или путем наложения молниеприемной сетки на неметаллическую кровлю или использования в качестве молниеприем-ника металлической кровли здания и сооружения. При стержневых или тросовых молниеприемниках число токоотводов должно быть не менее двух, проложенных на расстоянии не менее 15 м или по противоположным стенам здания. Молниеприемная сетка должна иметь ячейки площадью не более 150 м2, а ее токоотводы ( также и при использовании в качестве молниеприемника металлической кровли) должны быть проложены по углам здания или сооружения и не более чем через каждые 25 м по его периметру. В зону защиты молниеотводов должны входить все выступающие части здания. При наличии на здании или сооружении газоотводных или дыхательных труб для свободного отвода в атмосферу газов взрывоопасной концентрации пространство над обрезом труб, ограниченное полусферой радиусом 5 м, должно входить в зону защиты молниеприемника.

Конструкция тросового молниеприемника представляет собой стальной трос, натянутый на определенной высоте между двумя мачтами (рис. 1). От каждого конца троса монтируется один токоотвод. Для каждого токоотвода монтируется заземляющее устройство в виде «куриной лапы» (три вертикальных заземлителя, объединенных между собой).

Отдельно стоящие металлические конструкции используются при защите зданий и сооружений в тех случаях, когда применение деревянных или железобетонных молниеотводов невозможно или технически нецелесообразно. Металлические конструкции ( особенно в виде пространственной фермы) способны воспринимать значительные механические усилия от воздействия ветра и тяжения тросовых молниеприемников, что выгодно отличает их от конструкций, выполненных из дерева или железобетона. Благодаря этому металлические молниеотводы находят особенно широкое применение при защите высоких, протяженных объектов, где требуемая высота молниеотводов составляет 20 — 30 м и более. Область применения металлических конструкций расширяет также то обстоятельство, что тросовые молниеотводы независимо от их высоты и места расположения возможно закреплять, как правило, на металлоконструкциях. Для стержневых молниеотводов высотой менее 20 м ( с учетом высоты молниеприемника) металл надо использовать в редких случаях: использование для подобных молниеотводов металлических конструкций следует практиковать только, базируясь на соответствующих технико-экономических обоснованиях.

В целях сокращения сроков строительства, снижения первоначальных капитальных вложений и обеспечения максимальной индустриализации работ при сооружении устройств молниезащиты следует широко использовать в основном только унифицированные конструкции и типовые детали, изготовляемые для аналогичных установок ( в частности, для воздушных линий электропередачи) специализированными предприятиями. При разработке узлов крепления тросовых молниеприемников к несущим конструкциям, а также во всех остальных случаях, когда требуется осуществить разъемные соединения токоведущих частей молниеотводов, необходимо ориентироваться по возможности только на стандартные изделия производства треста Электросетьизоляция.

Здания и сооружения, подлежащие молниезащите, подразделяются на три категории. Здания и сооружения категории I защищают от прямых ударов молнии молниеприемниками — стержневыми отдельно стоящими или тросовыми. Молниеприемники и заземлители объектов категории I должны быть изолированы от заземляющих устройств защиты, от вторичных воздействий молнии и защитного зануления ( заземления) электроустановок. Здания и сооружения категории II защищают от прямых ударов молнии стержневыми молниеприемниками отдельно стоящими или установленными на зданиях и тросовыми молниеприемниками; допускается использовать сетчатые молниеприемники, наложенные на кровлю здания. Для объектов категории II разрешается объединять заземлители защиты от прямых ударов молнии, от вторичных воздействий молнии и зануления и заземления электроустановок. К категории II молниезащиты относятся также резервуары с горючими жидкостями и газами. При толщине металла более 4 мм достаточно присоединить металлический корпус резервуара к заземляющему устройству. Здания и сооружения категории III защищают от прямых ударов молнии стержневыми молниеприемниками как отдельно стоящими, так и установленными на самом защищаемом объекте. Заземлители защиты от прямых ударов и вторичных воздействий молнии, а также защитного зануления и заземления могут быть общими.

Троссовый молниеприемник на строительных лесах.

По типу молниеприемника молниеотводы разделяются на стержневые ( вертикальные), тросовые горизонтальные протяженные) и сетки, состоящие из продольных и поперечных горизонтальных электродов, соединенных в местах пересечений. Стержневые и тросовые молниеотводы могут быть как отдельно стоящие, так и установленные на объекте; мол-ниеприемные сетки укладываются на неметаллическую кровлю защищаемых зданий и сооружений. Однако укладка сеток рациональна лишь на зданиях с горизонтальными крышами, где равновероятно поражение молнией любого их участка. При больших уклонах крыши наиболее вероятны удары молнии вблизи ее конька, и в этих случаях укладка сетки по всей поверхности кровли приведет к неоправданным затратам металла; более экономична установка стержневых или тросовых молниеприемников, в зону защиты которых входит весь объект.

Для защиты от прямых ударов молнии служат молниеотводы, которые состоят из молниеприемника, непосредственно воспринимающего удар молнии, заземлите-ля, отводящего ток молнии в землю, и токоотвода ( спуска), соединяющего молниеприемник с заземлите-лем. Конструктивно молниеприемники выполняют стержневыми, тросовыми и сетчатыми. Стержневые молниеприемники изготовляют из стальных уголков размером 50X50 или 35×35 мм, круглой стали диаметром 25 мм или из стальных труб диаметром 40 — 50 мм. Защитное действие молниеотводов основано на том, что разряды молнии поражают наиболее высокие в районе ее действия здания и сооружения. Учитывая это обстоятельство, молниеприемники делают такой высоты, чтобы они были выше защищаемых ими объектов, а сами объекты входили в зону защиты, образуемой молниеприемником. Зона защиты стержневого молниеприемника представляет собой конус, вершиной которого является вершина молниеприемника, а основанием площадь окружности с радиусом г 1 5 / г, где h — высота молниеприемника. Зона защиты тросового молниеприемника представляет собой трехгранную призму, верхней гранью которой является натянутый ipoc, а основанием площадь стороны призмы на уровне земли, шириной 2X1 25 h ( где h — высота подвеса троса) и длиной, равной расстоянию между опорами, на которых закреплен трос.

Как подразделяются молниеотводы по типу молниеприемника

Молниеотводами называют специальные конструкции, которые устанавливают на здания и сооружения, чтобы предотвратить попадание в них молнии. Другие названия – молниезащита и грозозащита. Понятием «громоотвод» именуют только молниеприемную часть конструкции. При одном назначении молниеотводы могут отличаться особенностями конструкции, размерами и рядом других параметров.

Конструкция и виды молниеотводов

Принцип действия молниеотвода напрямую связан с его конструкцией, которая состоит из трех обязательных частей:

  • Заземлителя. Обеспечивает отвод разряда молнии в грунт, располагается в толще земли.
  • Токоотвода. Служит соединителем между заземлителем и молниеприемником. Представляет собой алюминиевый или медный проводник большого сечения. Его изолируют с помощью пластикового кабель-канала.
  • Молниеприемника. Предназначен для перехвата молнии и ее передачи по токоотводу к заземлителю в грунте, где разряд растекается и рассеивается.

Эффективность конструкции обусловлена тем, что молния чаще всего поражает заземленные металлические сооружения, которые гораздо выше, чем те, что их окружают. По этой причине особенно важным параметром выступает высота установки стержневого молниеотвода. Он должен находиться выше того здания, для защиты которого он предназначен.

Есть разные виды молниеотводов:

  • Стержневой. Наиболее распространенный ввиду простоты монтажа и невысокой цены. Представлен одним или несколькими стержнями. Их монтируют на самом сооружении или на некотором удалении, но на большей высоте. Длина конструкции составляет от 30 см до нескольких метров.
  • Тросовый. Чаще используется для организации молниезащиты невысоких сооружений, ЛЭП. Обеспечивает более значительную по площади зону защиты, чем стержневой. В основе конструкции один или несколько стальных оцинкованных тросов, фиксируемых на специальные мачты.

Особенности монтажа и выбора молниеотвода

Выбор конкретного типа зависит от особенностей местности и самих объектов, которые нужно защитить от молнии. Стержневые молниеотводы используют для объектов I (самого высокого) класса молниезащиты. Их монтируют на АЗС, строительных площадках, промышленных предприятиях, электрических подстанциях.

Согласно правилам установки молниеотвода, монтаж возможен на самом здании или некотором отдалении от него. Для этого могут использоваться уже существующие конструкции, к примеру, мачта ТВ-антенны (для фиксации используют болтовое или сварное соединение), или сооружается новое основание – фундамент из железобетона.

Особенности стержневых молниеотводов

Размеры молниеотвода, в частности высота, могут составлять 8-10 м. Особенно высокие конструкции состоят из отдельных секций длиной не более 10 м. Это делает их удобными для транспортировки и монтажа на месте. Самая верхняя часть (молниеприемник) представлена в виде шпиля длиной до 6 м.

Стержневые молниеотводы бывают трубчатыми и гранеными. Их часто производят на базе опор или мачт освещения. На такие конструкции также устанавливаются светильники, монтируемые на корону или специальные кронштейны. В ассортименте компании «Атрида» представлены оба типа молниеотводов. Вы можете заказать их изготовление и установку на вашем объекте. Чтобы обсудить этот вопрос, напишите нам в форме на сайте или позвоните по контактному номеру.

Типы молниеотводов

В зависимости от того, каким будет объект строительства – жилое или нежилое здание, капитальное или временное – определяется его внешний вид и технические характеристики. Независимо от его назначения, каждый из них рекомендуется защитить от разрушительного воздействия молний. Для обеспечения безопасности людей и защиты сооружений, на здание устанавливают систему молниезащиты. Принцип ее действия построен на том, что удар молнии чаще всего поражает наиболее высокие объекты, имеющие хорошую электрическую проводимость и связь с землей. При ударе молнии в молниеприемную часть системы грозозащиты (специально предусмотренные стержни, тросы и пр.), переходит к заземлителю, не имея разрушительных последствий.

Оптимальный вариант, когда проект молниезащиты готовится на этапе строительства объекта, что дает возможность учесть все особенности объекта. Также за установкой системы защиты от молнии обращаются многие владельцы уже отстроенных домов и технических помещений, так как с каждым годом рост грозовой активности увеличивается, что подтверждается научными исследованиями (V Российская конференция по молниезащите). Опытные специалисты готовы работать с нестандартными архитектурными решениями и установить грозозащиту, которая обеспечит самый высокий уровень защищенности здания, используя молниеотводы в виде сетки, стержней, подвешенного троса.

Молниеприемная сетка

Молниеотвод в виде сетки

В нашей стране один из самых распространенных молниеотводов для габаритных зданий с плоской кровлей — молниеприемная сетка. Это обусловлено возможностью ее использования по двум главным нормативным документам по молниезащите (СО 153-34.21.122-2003 и РД 34.21.122-87) и простотой проектирования и монтажа.

По своей сути, сетка – это обычный тросовый молниеотвод, монтируется либо внутри пирога кровли, либо на кровле здания таким образом, чтобы она не выходила за внешние границы этого сооружения. Проводники сетки, проложенные под кровельным покрытием, выполняют 3 функции: обеспечивают заземление металлических элементов и конструкций, к которым она подключена, отвечают за распределение и протекание тока молнии между токоотводами и выравнивание потенциалов.

Существенной проблемой применения молниеприемных сеток является их низкий уровень защиты здания от прямых ударов молнии (ПУМ). Сетка, выполненная на поверхности кровли, не в состоянии обеспечить надежность защиты от ПУМ выше 50-55%, при требуемых минимум 80%. А молниезащитная сетка, расположенная в пироге кровли (под слоями гидроизоляции, утеплителя и пр.), никак не защищает от молний крышу здания и технологическое оборудование, установленное на ней.

Стержневые молниеотводы

Стержневой молниеотвод

Большой популярностью для защиты зданий и сооружений различных типов и назначений пользуются стержневые молниеотводы. Стержневые молниеприемники в зависимости от материала исполнения и защищаемого объекта могут иметь различные габаритные размеры (длинной от 30 см до нескольких десятков метров и диаметром от 6мм до десятков сантиметров). Стержневые молниеприемники могут быть установлены непосредственно на защищаемом объекте или на определенном удалении от него (отдельно стоящий молниеотвод). Для крепления молниеприеников могут быть использованы существующие конструкции здания или специально монтируемые опорные конструкции (например, бетонные основания). Мачтовые отдельно стоящие стержневые молниеотводы представляют собой самонесущие конструкции, состоящие из металлической или железобетонной опоры и молниеприемного стержня, закрепленного на ней. От молниеприемника прокладывается или используется естественный токоотвод, монтируется собственное или используется естественное заземляющее устройство. Мачтовый молниеотвод рассчитывается с учетом ветровых и иных нагрузок.

Основные преимущества создаваемой системы – сочетание высокого уровня защищенности, эксплуатационной надежности, простоты и легкости изготовления и небольшой стоимости. Стержневые молниеприемники чаще других являются самым оптимальным решением для защиты от молний.

Тросовые молниеотводы

Тросовый молниеотвод

Для решения нестандартных задач, требующих высочайшей надежности защиты от прямых ударов молний, отлично подходят тросовые молниеотводы. Длинные или узкие здания, объекты с уникальными, например, вогнутыми кровлями (например, ледовый дворец на Ходынском поле в г.Москве), высоковольтные линий электропередач – лучшее применение тросового молниеотвода.

Система представляет собой стальные оцинкованные канаты (специальный грозозащитный трос сечением не менее 35 мм2), натянутые непосредственно над защищаемым объектом на определенном рассчитанном расстоянии. Тросы закрепляют на опорах, где проложены токоотводы и выполнено заземление.

Активные молниеотводы (Early Streamer Emission (ESE) — раннее стримерное инициирование)

Активный молниеотвод

Кроме вышеперечисленных типов молниеотводов, которые используются при монтаже классической/пассивной системы молниезащиты, существуют также активные молниеотводы. Такой тип молниеотводов имеет встроенный источник высокого напряжения, который подает импульс на острую коническую вершину. Как заверяют производители активных молниеотводов, благодаря вышеописанной технологии, молния перехватывается на более далеком расстоянии от защищаемого объекта за счет образования длинного встречного лидера.

Важно отметить, что практика применения активных молниеотводов на территории РФ вызывает ряд острых дискуссий. Во-первых, их эффективность не была подтверждена ни при помощи численного моделирования, ни при полевых и лабораторных экспериментах (применение ESE-молниеотводов не приводит к расширению зоны защиты здания от молнии). Во-вторых, ни в одном из Российских или Международных стандартов или нормативных документов по молниезащите нет прямых указаний на их использование. В указанных документах содержаться предписания только по использованию классических молниеотводов — только они являются законным юридическим основанием для применения и планового обследования системы защиты от ПУМ (Прямой Удар Молнии).

Типы молниеприёмников: мачта, трос и сетка

 Молния

В целях обеспечения безопасности людей, сохранности сооружений, оборудования и материалов от тепловых, механических и электрических воздействий молнии, разработана особая система защитных мер безопасности – молниезащита, представляющая собой комплекс технических решений и специальных приспособлений.

Нормативное регулирование

Требования к организации систем молниезащиты зданий и сооружений, расположенных на территории Российской Федерации, регламентируются следующими нормативными документами:

  • «Инструкцией по молниезащите зданий и сооружений» РД 34.21.122-87
  • «Инструкцией по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153-34.21.122-2003.

Разрабатывая систему защитных мер объектов от ударов молнии, проектные организации могут руководствоваться положениями любой из указанных инструкций или использовать их комбинацию.

Элементы молниезащиты

Полный комплекс мер молниезащиты наземных объектов подразумевает сочетание систем внешней — защита от прямых ударов молнии и внутренней молниезащиты — устройства защиты от вторичных воздействий (наводок и импульсного перенапряжения). Внешняя молниезащита обеспечивает минимальный шанс прямого попадания молнии в сооружение, защищая тем самым его от повреждений. Она берёт на себя удар молнии, который затем отводится в грунт.

Комплекс мер внешней системы молниезащиты включает в себя три элемента:

Молниеприёмник (громоотвод, молниеотвод) – это устройство, предназначенное для перехвата молнии. Принцип действия молниеприемника состоит в том, что удар молнии приходится на наиболее высокие и хорошо заземленные металлические сооружения. Следовательно, если объект расположен в зоне защиты молниеотвода, то он не будет поражён молнией.

Токоотвод – устройство, выполняющее отвод тока молнии с молниеприёмника на заземление. Устанавливается на стену сооружения и водосточные трубы. Представляет собой омеднённую проволоку или полосу, которая тянется от молниеприёмника к заземлителю.

Заземлитель — устройство, выполняющее отвод 50% и более тока молнии, прошедшего по токоотводу в землю. Оставшийся ток распределяется по примыкающим к сооружению коммуникациям. Заземлитель — единственный элемент внешней молниезащиты, погруженный в грунт. Заземляющими электродами могут служить элементы разных размеров, материалов и форм, соответствующие требованиям нормативных документов.

Установить внешнюю молниезащитную систему можно как на самом защищаемом объекте, так и изолированно: в виде отдельно стоящих молниеприёмников и соседних сооружений, выполняющих функции естественных молниеотводов.

Внутренняя молниезащита включает в себя комплекс устройств, защищающих от импульсных перенапряжений (УЗИП) и выполняющих функции ограничения магнитного и электрического полей молнии, предотвращая тем самым искрения внутри объекта защиты.

2. Молниеприёмник как часть системы молниезащиты

Систему молниезащиты организуют по принципу максимального использования естественных молниеотводов. В случаях, когда обеспечиваемая ими защищённость недостаточна, то комбинируют со специально установленными элементами (искусственными молниеприёмниками).

Простота устройств, отсутствие необходимости в специальном техническом обслуживании и сравнительно надёжная защита объекта от поражения ударами молнии, обеспечили молниеприёмникам пассивной системы молниезащиты наиболее широкое распространение на практике.

Выделяют следующие типы пассивных молниеприёмников:

  • стержневые (мачта);
  • тросовые;
  • сетчатые.

Молниеприёмники изготавливают из различных материалов: алюминий, медь, нержавеющая или оцинкованная сталь, с учётом минимальных сечений для каждого из них согласно нормативным документам.

Стержневой молниеприёмник (мачта)

 Стержневой молниеприемник-мачта

Стержневые молниеприёмники-мачты, установленные на вышках

Стержневой молниеприёмник (или молниеприёмная мачта) представляет собой вертикальное устройство высотой обычно от 1 до 20 метров на крыше сооружения или рядом с ним, установленное таким образом, чтобы зона защиты покрывала защищаемый объект. Специальные зажимы, используемые при установке мачт, позволяют крепить их как к вертикальным (стена), так и горизонтальным (земля, крыша) поверхностям. От каждой мачты монтируют два токоотвода. Если молниеприёмник располагают на кровле сооружения, то используемое заземляющее устройство представляет собой горизонтальный контур, который усиливают в точках опусков токоотводов вертикальными заземлителями. Заземляющее устройство отдельно стоящих мачт выполняют тремя вертикальными заземлителями, объединёнными между собой по типу «куриной лапы». Стержневые молниеприёмники (мачты) выбирают в основном для защиты небольших зданий, не сложной архитектуры.

Тросовый молниеприёмник

 Тросовый молниеприемник

Конструкция тросового молниеприёмника состоит из двух мачт и натянутого между ними стального троса. К концам троса примыкают по одному токоотводу с заземлителем по типу «куриной лапы». При правильном расположении опорных мачт грозовые разряды уходят в землю за пределы защищаемого объекта. Тросовую молниезащиту широко применяют для невысоких строений. Стержневые и тросовые молниеприёмники подразделяются на одиночные, двойные и многократные, образуя общую зону защиты объекта. Многократные молниеприёмники используют для защиты крупных зданий или нескольких сооружений, занимающих значительную территорию.

Молниеприёмная сетка

 Молниеприемная сетка

Молниеприёмная сетка, установленная на крыше здания

Конструкция молниеприёмника изготавливается в виде сетки из металлического прутка на крыше защищаемого сооружения. Молниеприёмную сетку укладывают на кровлю здания с шагом (размером ячеек) от 5х5 м до 20х20 м в зависимости от категории молниезащиты объекта. Распространённый вопрос, который возникает при проектировании, — можно ли укладывать молниеприёмную сетку непосредственно на кровлю крыши. На самом деле, сетку можно укладывать прямо на кровлю или под утеплитель (см. пункт 2.11. в инструкции РД 34.21.122-87). По инструкции СО 153 3.2.2.4. если повышение температуры представляет для объекта опасность, то расстояние между токоотводом и горючей кровлей или стеной, должно быть больше 0,1 м. При этом металлический зажим может быть в контакте с горючей стеной. Если стена или кровля являются горючими, но повышение температуры для них не опасно, то разрешается крепление непосредственно к стене.

Токоотводы монтируют по всему периметру молниеприёмника с шагом от 10 до 25 м (зависит от уровня защиты). Тип кровли защищаемого сооружения (мягкая или жёсткая) определяет способ крепления «сетки» к поверхности крыши. При соблюдении условия не горючего основания, молниеприёмная сетка может быть уложена в «кровельном пироге». Заземлитель для данного типа молниеприёмника представляет собой замкнутый горизонтальный контур, усиленный в точках опусков токоотводов.

3. Категории молниезащиты

Выбор типа молниеприёмника зависит от того, к какой категории по устройству молниезащиты относится строение.

Нормами установлены три категории устройств молниезащиты в зависимости от взрывной и пожарной опасности, вместимости, огнестойкости и назначения защищаемых объектов, а также с учётом среднегодовой продолжительности гроз в географическом районе расположения объекта, см. категории молниезащиты в таблице № 1 из пункта 1.1. в РД 34.21.122-87:

Категории молниезащиты по РД 34.21.122-87

I категория молниезащиты

Для молниезащиты строений, относящихся к I категории, используются молниеприёмные мачты или тросовые молниеприёмники, см. пункт 2.1. в РД 34.21.122-87. Обязательным условием является обеспечение зоны защиты типа А в соответствии с требованиями приложения 3.

II категория молниезащиты

Для молниезащиты строений II категории, имеющих неметаллическую кровлю, применяются молниеприёмные мачты или тросовые молниеприёмники, устанавливаемые изолированно или на самом защищаемом объекте см. пункт 2.11 в РД 34.21.122-87. При этом обязательным условием является обеспечение зоны защиты в соответствии с требованиями приведённой в статье таблицы и приложения 3 в РД 34.21.122-87. Если устройства молниезащиты расположены на объекте, то для каждой молниеприёмной мачты или стойки тросового молниеприёмника необходимо не менее двух токоотводов. Для обеспечения молниезащиты сооружений, уклон кровли которых не превышает 1:8, может использоваться молниеприёмная сетка.

В качестве материала для изготовления молниеприёмной сетки применяют стальную проволоку диаметром не менее 6 мм. Конструкцию с шагом ячеек не более 6х6 м укладывают на кровлю здания поверх или под огнеупорные материалы. Металлические конструкции, возвышающиеся над крышей строения, необходимо присоединять к молниеприёмной сетке, а не металлические — оборудовать дополнительными устройствами защиты от удара молнии, так же закрепляя их с «сеткой».

Сооружения с металлическими фермами, кровли которых построены с использованием огнеупорных материалов, не требуют установки устройств молниезащиты. Металлическая кровля строений сама выступает в качестве молниеприёмника. При этом устройствами молниезащиты необходимо оборудовать все возвышающиеся над крышей неметаллические элементы объекта защиты. Токоотводы монтируют от металлической кровли или молниеприёмной сетки с шагом 25 м по периметру здания. Для всех типов молниеотводов, используемых для защиты строений II категории, обязательно выполнение требования пункта 2.6 в РД 34.21.122-87.

III категория молниезащиты

Для молниезащиты строений, относящихся III категории, применяют один из указанных выше способов (молниеприемные мачты, тросовые молниеотводы или сетку) с соблюдением действующих требований.

По возможности, в качестве токоотвода применяют металлические конструкции самого защищаемого объекта. Обязательным условием при этом является непрерывная электрическая связь в соединениях конструкций с остальными элементами системы внешней молниезащиты (молниеприёмниками и заземлителями). Расположенные снаружи здания токоотводы необходимо монтировать на расстоянии не более 3 м от входов или в местах, не доступных для прикосновения людей.

Нормативными документами по организации молниезащиты наземных объектов не предусмотрено никак требований к расстоянию между отдельно стоящим молниеотводом и объектом защиты, его подземными коммуникациями. Применяя молниеприёмную сетку для строений III категории, необходимо предусмотреть шаг её ячеек не более 12 х 12м.

4. Зоны защиты стержневых и тросовых молниеприёмников

Выбор количества и высоты стержневых и тросовых молниеотводов должен производиться с помощью расчёта их зон защиты.

Под зоной защиты понимают площадь заданной геометрии в окрестности молниеприёмника, на которой вероятность прямого удара молнии в размещённый там объект не превысит заданной величины.

Для обеспечения молниезащиты строения на уровне требуемой надёжности, весь объём защищаемого объекта должен располагаться в зоне защиты молниеприёмника.

Одиночная молниеприёмная мачта обеспечивает зону защиты строения в виде кругового конуса высотой h0  Зона защиты одиночного стержневого молниеприемника

Зона защиты одиночного стержневого молниеприёмника

Одиночный тросовый молниеприёмник обеспечивает зону защиты в виде равнобедренного треугольника, вершина которого находится на высоте h0  Зона защиты тросового молниеприемника

Зона защиты тросового молниеприёмника

Расчёт зон защиты стержневых и тросовых молниеприёмников производится согласно CO 153—343.21.122-2003.

5. Выбор типа молниеприёмника

На основании всего вышеизложенного, делаем вывод, что выбор типа молниеприёмника необходимо производить исходя из конструкций зданий и сооружений и материалов их кровли, с обязательным учётом категории молниезащиты и соблюдением всех необходимых требований РД 34.21.122-87 и CO 153—343.21.122-2003.

Осуществляя молниезащиту строений при помощи стержневых и тросовых молниеприёмников, их располагают таким образом, что бы объект целиком находился в их зонах защиты, рассчитываемых для каждого типа молниеотвода согласно CO 153—343.21.122-2003.

При выборе молниеприёмной сетки важно учитывать, что шаг сетки (размеры ячеек) определяется категориями молниезащиты см. РД 34.21.122-87.

Для комплексной молниезащиты объектов могут применяться комбинированные типы, например тросостержневые. Нередко «сетку» комбинируют со стержневыми молниеприёмниками, что обеспечивает довольно надёжную защиту.

Широкое применение стержневых молниеприёмников обусловлено простотой и относительной дешевизной их изготовления. В основном молниеприёмные мачты выбирают для защиты небольших строений, не сложной архитектуры. Для молниезащиты крупных зданий или нескольких сооружений, занимающих значительную территорию, используют многократные стержневые молниеприёмники.

Тросовые молниеприёмники выбирают для защиты весьма протяжённых объектов. По экономическим параметрам обустройство ими сооружений сопоставимо со стержневыми устройствами молниезащиты, однако в процессе эксплуатации они показали себя менее надёжными.

На сегодняшний день, пожалуй, самым распространенным устройством молниезащиты кровли строений, относимых ко II и III категориям, является молниеприёмная сетка.

Однако, современная научная общественность не подтверждает эффективность её использования в защите от прямых ударов молнии, ввиду недостаточного повышения высоты данного молниеприёмника (2-3 см) над объектом, обеспечивая при этом недостаточную надёжность защиты сооружения (подробнее в вебинаре «Вопросы и проблемы нормативной документации»).

Наличие установленной системы внешней молниезащиты не является гарантией полной защиты от всех воздействий молнии. Для защиты от вторичных последствий необходимо обязательно защищать объект комплексно: элементы внешней молниезащиты, а также внутренняя молниезащита, которая представляет из себя совокупность устройств защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *