С развитием высотного строительства и увеличением количества инженерного оборудования на крышах зданий вопрос эффективной молниезащиты приобретает особую значимость. Современные крыши – это уже не просто кровля, а технологическая платформа, насыщенная чувствительными устройствами. Они не только облегчают нашу жизнь, обеспечивая комфорт и безопасность, но и уязвимы перед силами природы, в частности – перед молнией.
Оборудование, установленное на крыше, чаще всего возвышается над элементами здания. Вентиляционные и климатические установки, системы дымоудаления, антенны связи, солнечные панели, видеонаблюдение – все это оказывается в зоне повышенного риска. Остановка работы или выход из строя хотя бы одной из этих систем оборачивается не только убытками, но и прямой угрозой жизни людей. Если система дымоудаления отключится в критический момент, последствия могут быть трагическими.
Важно понимать: молния – это не только прямая угроза разрушения. Даже если разряд не попадет прямо в оборудование, он может вызвать опасные токи и напряжения в металлических конструкциях и коммуникациях, что приведет к пробоям и выходу оборудования из строя. Поэтому необходимо обеспечить комплексную защиту – и от прямого удара, и от вторичных проявлений молнии.
Основы молниезащиты
Молниезащита подразделяется на внешнюю и внутреннюю. Внешняя система – это то, что перехватывает разряд и отводит ток в землю. Внутренняя – защищает электрические и информационные цепи от перенапряжений и наведенных импульсов. Все эти меры регламентируются строгими нормативными документами: РД 34.21.122-87, СО 153-34.21.122-2003 и ГОСТ 59789-2021.
Выбор молниеприемника и особенности расчета зон защиты
Стержневые, тросовые, сетчатые и естественные молниеприемники – каждый из этих типов имеет свое место в системе защиты. Однако при проектировании защиты оборудования на крышах предпочтение чаще всего отдают стержневым и естественным приемникам. Сетчатые конструкции защищают в основном нижележащие уровни, а тросы редко применяются из-за сложностей с ветровыми и ледовыми нагрузками.
Расчет зон защиты – один из этапов проектирования. По РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003 зоны защиты формируются с привязкой к уровню земли. Это значит, что на высоких зданиях стержневые молниеприемники должны иметь значительную высоту. Например, чтобы защитить оборудование высотой 1 метр на 100-метровом здании, потребуется шпиль более 11 метров. Но такая высота молниеприемника часто противоречит архитектурным требованиям.
Здесь на помощь приходит вероятностный подход. Использование статистической методики, доступной в виде бесплатного сервиса на нашем сайте, позволяет обосновать снижение высоты молниеприемников без ущерба для надежности защиты. Этот инструмент сертифицирован и официально признан.
Есть и иной путь – метод защитного угла, зафиксированный в ГОСТ 59789-2021. Он проще в применении и ориентирован на высоту относительно крыши, а не земли. Однако такой подход проигрывает с точки зрения надежности. Он не учитывает весь комплекс факторов, влияющих на развитие молнии, и потому не может быть рекомендован как единственный критерий. Сравнение требований различных НТД к зонам защиты рассмотрены на одном из наших вебинаров.
Естественные молниеприемники
Конструкции зданий сами по себе могут стать защитниками. Металлические башни, мачты, технологические стойки, ограждения – все эти элементы способны выполнять функцию молниеприемников. Их преимущество в том, что они не нарушают архитектурного облика здания, при этом обеспечивая достаточный уровень защиты. Важно помнить, что при этом они обязаны удовлетворять требованиям нормативных документов к минимальной толщине металла, сечению и надежности соединений между собой и токоотводами.
Внутренняя защита: как защититься от вторичных воздействий
Если молния ударила – это еще не конец. Важно понимать, что даже если молниеприемник надежно перехватил разряд и безопасно отвел ток в землю, это не исключает возникновения вторичных опасных эффектов. Наведенные импульсы и перенапряжения способны проникнуть в электрические цепи, повредить чувствительное оборудование и вызвать сбои в работе систем. Для защиты от наведенных импульсов и перенапряжений требуется применение специальных мер внутренней молниезащиты. Для этого существуют устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Они обязательны на вводах питания и сигнальных линиях.
Важно помнить, что эффективность УЗИП тесно связана с качеством заземления. Чем ближе к УЗИП расположен заземлитель и чем надежнее выполнено подключение, тем эффективнее работает защита. В дополнение к этому необходимо экранирование чувствительных линий и систем, а также выравнивание потенциалов, что позволяет избежать повреждений из-за разности потенциалов между различными элементами оборудования.
Заключение
Важно помнить, что эффективность УЗИП тесно связана с качеством заземления. Чем ближе к УЗИП расположен заземлитель и чем надежнее выполнено подключение, тем эффективнее работает защита. В дополнение к этому необходимо экранирование чувствительных линий и систем, а также выравнивание потенциалов, что позволяет избежать повреждений из-за разности потенциалов между различными элементами оборудования.
Молниезащита инженерного оборудования на кровле – это не формальная галочка в проектной документации. Это вопрос безопасности людей, сохранности дорогостоящих систем и безотказной работы здания. Высокие молниеприемники – эффективны, но не всегда архитектурно возможны. Статистическая методика дает гибкость в проектировании, а УЗИП и грамотное экранирование спасают оборудование от вторичных последствий.
Технический центр ZANDZ готов помочь вам подобрать оптимальную схему защиты, выполнить расчеты и сопровождать проект на всех этапах. Молнию можно и нужно обуздать – и мы знаем, как это сделать.
Смотрите также:
Защита хранилищ ГСМ с плавающей крышей от статического электричества
Молниеотвод на крыше. Откуда отсчитывать его высоту?
Нужно ли учитывать соседние строения при расчете молниезащиты?
Типы молниеприёмников: мачта, трос и сетка