Эволюция нормативных документов молниезащиты

С таким природным явлением, как молния, человечество знакомо издревле. По официальной версии, первый в мире молниеотвод был создан в 1760 г. Бенджамином Франклином. В России первый молниеотвод был установлен в 1768 г. на Петропавловском соборе в Санкт-Петербурге. Тем не менее, есть данные, что первый молниеотвод в России был сооружен на Урале около 1735 г. и стал первым молниеотводом в мире. Так или иначе, но как-то систематизировать применение молниезащиты в нашей стране решили только в XX веке, выпустив соответствующие нормы. Сама по себе история этих норм очень интересна и поучительна и будет, без сомнения, полезна современным пользователям услуг проектировщиков.

Молниезащита электроустановок

В 1910 — 1911 г.г. в Санкт-Петербурге прошел VI Всероссийский электротехнический съезд, на котором впервые был принят некий прообраз современных Правил устройства электроустановок. В нём уже были прописаны меры по защите электрооборудования от удара молнии. Всероссийские электротехнические съезды проходили и после Октябрьской революции, последний, IX съезд, прошёл в 1929 г. На предыдущем, VIII съезде, состоявшемся в 1921 г., были приняты «Правила безопасности и правила устройства для электротехнических сооружений сильных токов низкого и высокого напряжений».

После Великой Отечественной войны, в 1946 — 1949 г. г. были выпущены отдельными главами «Правила устройства электротехнических установок» (сейчас этот документ называется «Правила устройства электроустановок», сокращенно ПУЭ), где были сведены воедино нормы, связанные с электроустановками, в том числе и меры по их молниезащите. Современное, седьмое издание ПУЭ, действует с 2003 г.

Эволюция норм молниезащиты применительно к электроэнергетике в значительной степени связана с постепенным проникновением электричества во все сферы нашей жизни. Появляются всё новые и новые виды электроустановок, способы молниезащиты для них нашли своё отражение в новых изданиях ПУЭ. И, естественно, оказало свое влияние совершенствование средств измерения. В 2003 г. измерить параметры разряда молнии гораздо проще, чем это было в 1910 г. Соответственно, нормы стали более точными, они содержат более конкретные рекомендации.

Молниезащита систем связи

Разработка норм по молниезащите систем связи в России неразрывно связана с д.т.н., проф. М.И.Михайловым и возглавлявшейся им лабораторией в Центральном НИИ связи. Для определения правильных мер молниезащиты, которые бы действовали на всей территории СССР, нужно было определить значение сопротивления почвы для разных глубин и разных частот в самых разных уголках страны. Эта задача была успешно решена в 50-х годах XX века, для чего был задействована уникальная лаборатория, размещённая в отдельном железнодорожном вагоне. Другой проблемой при разработке норм стал так называемый электрогидравлический эффект, возникающий при попадании молнии в кабель, лежащий в мокром грунте. Этот эффект также был детально изучен с помощью уникальной мобильной лаборатории. По итогам перечисленных исследований, проведённых под руководством М.И.Михайлова, в 60-х годах ЦНИИС было выпущено первое в нашей стране «Руководство по защите кабельных линий связи от ударов молнии». Работы М.И.Михайлова и представителей его научной школы оказали большое влияние на выработку норм молниезащиты систем связи не только в СССР, но и в других странах мира.

Исследования, проведенные в ЦНИИС, оказали большое влияние на разработку норм по молниезащите в телекоммуникациях не только в СССР, но и за рубежом

Следует отметить, что переход на волоконно-оптические кабели не отменяет необходимости в защите от удара молнии. Волоконно-оптический кабель может иметь в своем составе металлические жилы для питания промежуточного оборудования, а также металлические элементы, повышающие его прочность. Кроме этого, удар молнии в волоконно-оптический кабель способен на некоторое время изменить свойства оптоволокна, кто приводит к перерывам в связи. Эти факторы были учтены в «Руководстве по защите оптических кабелей от ударов молнии», выпущенных ЦНИИС в 1996 г.

Современным документом, определяющим молниезащиту объектов проводной связи, являются «Правила технической эксплуатации первичных систем взаимоувязанных сетей связи», принятые в 1998 г. Госкомсвязи РФ.

Первое руководство по молниезащите объектов радиосвязи было принято в нашей стране в 1968 г. Далее, в 1977 г. Министерством связи СССР были приняты ведомственные строительные нормы ВСН 1-77 «Инструкция по проектированию молниезащиты радиообъектов». Следующий вариант этой инструкции ВСН 1-93 датируется 1993 г., он был принят уже Министерством связи России. В 2004 г. действие ВСН 1-93 было прекращено, тем не менее, к ней до сих пор обращаются как к справочнику. При проектировании молниезащиты объектов радиосвязи, радио- и телевещания в России сейчас пользуются рекомендациями Международного союза электросвязи (например, ITU-T K.56 для базовых станций мобильной связи), а также внутренними документами организаций.

Молниезащита в строительстве

В СССР с 1930 г. вплоть до Великой Отечественной войны было официально рекомендовано использовать при строительстве зданий как можно меньше металлических конструкций. Ограничивалось и применение металлической кровли. Металл был нужен для нужд индустриализации страны. В таких зданиях применяются самые простые молниеотводы, так что каких-то специальных строительных норм в те годы по ним принято не было.

После войны для восстановления городов стали массово применяться конструкции из железобетона. Это потребовало применения более сложных молниеотводов, а также заземления металлических элементов здания. Массовое строительство из железобетона началось с 1955 г., соответственно, нужно было время, чтобы набрать статистику и сделать выводы. Вот почему первые «Указания по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений» СН 305-69 Госстрой СССР выпустил только в 1969 г. Прошло всего 8 лет, но познания в области природы молнии расширились, что потребовало создать новый нормативный документ - СН 305-77 «Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений». Одновременно шла большая работа по выяснения специфики молниезащиты в каждом регионе СССР. И уже на основе этих исследований была создана «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» РД 34.21.122-87. При наличии некоторых недостатков, документ в целом оказался настолько удачным, что используется до сих пор.

Молниезащита газохранилищ выполняется по особым нормам

В 2003 г. была выпущена «Инструкция по молниезащите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003, которая не отменяла нормы РД 34.21.122-87. Из-за возникновения коллизий в связи с действием обоих документов в 2004 г. Ростехнадзор даже выпустил специальное разъяснение, что, согласно действующему российскому законодательству, оба документа носят теперь рекомендательный характер. Поэтому можно использовать положения одного из них, либо комбинацию положений из обоих документов.

Современная ситуация

Современной тенденцией является принятие в России стандартов по молниезащите, являющихся адаптацией стандартов Международной электротехнической комиссии (IEC). При этом могут возникать разночтения с другими нормативными актами, которые пока не отменены. Наиболее известный пример — значительное отличие методик расчёта защитной зоны молниеотвода по ГОСТ МЭК 62305 (IEC 62305) и РД 34.21.122-87. При этом отменить уже существующую нормативную базу, разработанную во времена СССР и в первые постсоветские годы, не представляется возможным. Ведь в ней отражена специфика географического расположения нашей страны, а также уже сложившиеся подходы в строительстве. Вот почему лучше не заниматься проектированием молниезащиты самостоятельно, а обратиться к опытным специалистам.

В будущее — вместе с профи

Молния до сих пор — одно из наименее изученных человеком явлений природы. Причём, чем дальше мы двигаемся по пути прогресса, тем больше новых явлений, связанных с молнией, мы обнаруживаем. Например, высотные здания сами могут являться источниками электрических разрядов в атмосфере. Раньше над этим мало кто задумывался, но теперь, в связи с повсеместным распространением высотного строительства, данный эффект обязательно приходится учитывать.

Дальнейшее развитие высотного строительства потребует, возможно, введение новых норм молниезащиты

Но технологии дают нам и новые возможности по исследованию молний. Например, беспилотные летающие аппараты позволят без риска для жизни «проникать внутрь» разрядов молний. И это из уникального подвига станет вполне обычным способом исследования, что позволит получить гораздо более полную статистическую выборку. Облачные вычисления и нейронные сети дают принципиально новые возможности в анализе данных о молниях, полученных в результате наблюдений.

Тем не менее, даже в цифровом будущем проектирование систем молниезащиты потребует экспертных знаний, и без опытных проектировщиков тут никак не обойтись. Обратитесь в технический центр ZANDZ.COM, и вы получите самое актуальное и оптимальное решение от специалистов по молниезащите.

Смотрите также: