Удар молнии способен нанести непоправимый ущерб зданиям, сооружениям и здоровью людей. Избежать этого поможет молниезащита. При грамотной установке она способна нивелировать электрический заряд и предотвратить выход из строя техники, пожары и другие неприятности. Разберем основные элементы системы и принцип их работы.

Молниезащита делится на две основные категории: внешняя и внутренняя:

• Внешняя включает в себя устройства и конструкции, которые предназначены для предотвращения прямого удара молнии в здание. Ее главные составляющие − молниеприемники, заземляющие устройства и токоотводы. Молниеприемники захватывают электрический разряд и направляют его в заземляющее устройство. Это позволяет безопасно рассеивать энергию молнии в земле, минимизируя риск повреждения конструкции. Заземляющие устройства могут быть выполнены в виде стержней, пластин или сеток, которые обеспечивают надежное соединение с землей.

• Внутренняя защищает электрооборудование и людей внутри здания от индукционных токов и перенапряжений, вызванных ударами молний. Она включает в себя устройства защиты от перенапряжений (УЗИП) и правильную организацию электропроводки. УЗИП защищают оборудование от скачков напряжения, которые могут возникнуть из-за удара молнии. Их устанавливают на входе в здание, а также на отдельных линиях.

Правильная интеграция внутренней молниезащиты с внешней обеспечивает максимальную эффективность системы.

Варианты молниеприемников для внешней защиты

Стеновой

Он предназначен для защиты зданий, рядом с которыми сложно или нежелательно устанавливать отдельностоящие мачты. Такие молниеприемники легко монтируются на фасад и обеспечивают эффективное отведение электрического заряда в землю, предотвращая повреждения конструкции и оборудования внутри здания.

Они легко монтируются, не требуют установки дополнительных элементов на крыше, позволяя сохранить визуальную эстетичность, и устойчивы к атмосферным воздействиям.

В системе молниезащиты и заземления «Купол» от бренда EKF представлены стеновые молниеприемники высотой до 25 м.

Отдельностоящий

Идеальны для защиты больших территорий промышленных комплексов, сельскохозяйственных угодий или открытых пространств, где необходимо обеспечить максимальную зону покрытия. Они устанавливаются на определенном расстоянии от защищаемого объекта и создают эффективный контур защиты за счет своей высоты. Эти приемники можно установить в любом месте на территории объекта. Они просты в обслуживании и легкодоступны для проверки состояния системы. Молниеотводы изготавливаются из стали и алюминиевых сплавов, что делает их устойчивыми к коррозии и неблагоприятным погодным условиям.

Бренд EKF предлагает отдельностоящие молниеотводы высотой от 6 до 25 м в качестве регулярной позиции, и до 100 м − в качестве заказной.

Методы расчета зон защиты молниеприемных мачт
Основные подходы к расчету молниеприемников, основаны на нормативных документах СО 153.21.122-2003 (далее СО), РД 34.21.122-87 (далее РД), МЭК 62305.

Существует несколько методов расчета молниезащиты, которые помогают определить оптимальное расположение и конструкцию молниеприемников для защиты зданий и сооружений. Наиболее известные методы: расчет по надежности защиты и метод катящей сферы.

1. Метод расчета по надежности защиты. Перед началом расчета зон защиты определяется взрывоопасность объекта. Так, согласно СО, расчет можно произвести по трем надежностям – 0,9, 0,99 или 0,999, а согласно РД – по зоне А и зоне Б.

2. Метод катящей сферы. Метод катящей сферы является более визуальным и интуитивным подходом к проектированию молниезащиты. Он предполагает использование воображаемой сферы определенного радиуса (обычно от 20 до 60 метров в зависимости от уровня защиты), которая «катится» по поверхности земли и конструкции здания. Все части здания, которые касаются или пересекаются с этой сферой, считаются защищенными от прямого удара молнии. Основная задача заключается в том, чтобы определить такие положения молниеприемников, которые обеспечат контакт сферы только с молниеприемниками и исключат контакт с защищаемыми частями здания. Радиус сферы подбирается в зависимости от требуемого уровня защиты и характеристик молниезащиты.

Оба метода имеют свои преимущества и недостатки и могут использоваться в зависимости от конкретных условий и требований проекта. Метод катящей сферы более нагляден и прост в применении, тогда как метод расчета по надежности предоставляет более точные данные о вероятности удара молнии. Поэтому обычно их применяют в тандеме.

Внутренняя молниезащита: применение УЗИП в сетях электроснабжения

УЗИП — это устройство, предназначенное для защиты систем электроснабжения от коммутационных и грозовых перенапряжений.

Существуют три класса УЗИП:

• УЗИП I класса предназначены для защиты электрооборудования от импульсных перенапряжений, вызванных прямым ударом молнии в систему молниезащиты объекта или линию электропередачи.
• УЗИП II класса предназначены для защиты электрооборудования от коммутационных перенапряжений, которые могут быть вызваны переключениями или авариями на подстанции, а также применяются как вторая ступень защиты при ударе молнии.

УЗИП III класса защищают потребителей от остаточных бросков напряжений и обеспечивают фильтрацию высокочастотных помех.

Для наибольшей эффективности защиты от импульсных перенапряжений необходима каскадная установка УЗИП. То есть на одном объекте должны быть устройства всех трех классов, либо некоторые устройства могут совмещать в себе функции двух классов защиты.