Всё о зонах защиты молниеотводов

Тэги: #молниезащита , #молниеприемник , #инструкции и рекомендации


Базелян Эдуард МееровичВот уже много лет зона защиты остается любимым инструментом проектировщика. Особых объяснений этому не требуется. Зону легко построить. Еще легче проверить, размещается ли в ней защищаемый объект. А если размещается, молниеотвод обеспечит его защиту от прямых ударов молнии с надёжностью не меньше той, что приписана построенной зоне. В интернете куча программ для таких построений, среди них много трехмерных и даже выполненных в цвете. Удобно и красиво. Получив такой проект, заказчик вряд ли поинтересуется тем, насколько избыточно принятое решение. И очень жаль, потому что в проекте чаще всего используются одиночные молниеотводы, как правило, стержневые. Это их зоны защиты в виде кругового конуса удобны для построения. А то, что надёжность защиты одиночными стержневыми молниеотводами самая низкая, так этого заказчику не подскажут. И дело здесь не в повышенной стоимости молниеотводов неоправданно большой высоты, - значительно опаснее то, что высотный молниеотвод стягивает на себя повышенное число разрядов молний. Их ток, протекая по опоре молниеприемника, почти в полной мере сохраняет свое магнитное поле. Отсюда повышенное число опасных электромагнитных воздействий на электронную аппаратуру защищаемого объекта. Сегодня, в век массового освоения ”умных” электронных устройств электромагнитная наводка нередко опаснее прямого воздействия канала молнии.

Вот почему решено написать серию маленьких, связанных между собой статей, которые должны раскрыть происхождение зон защиты молниеотводов, пояснить их форму и геометрические размеры, честно рассказать об удобстве проектирования молниезащиты по зонам и не менее честно выложить все неприятности таких проектных решений.

Сегодня трудно определить, сколько таких статей понадобится, тем более, что это зависит и от вас, уважаемый читатель. Любой ваш вопрос, посланный на адрес info@zandz.ru, будет проанализирован и принят во внимание при подготовке очередного материала.

Э. М. Базелян, д.т.н., профессор;
Энергетический институт имени Г.М. Кржижановского, г. Москва;
признанный отечественный Эксперт в области заземления и молниезащиты

 

1. Почему у стержневого молниеотвода зона защиты в виде конуса?

Ответ на этот вопрос мог быть получен даже во времена Франклина и Ломоносова. Эксперименты показали , что молния – это длинная искра гигантских размеров. Её подобие можно было получить в лаборатории даже в XVIII веке с помощью уже существующей тогда электрофорной машины. Лучшие из них давали напряжение в сотни киловольт – вполне достаточно для формирования искр длиной в десятки сантиметров. Такая физическая модель уже может дать основу для качественного анализа.

(читать на отдельной странице)

2. Что можно ждать от лабораторных испытаний молниеотводов

Такие испытания начали проводить еще в 30-ые годы прошлого века. Использовались воздушные промежутки длиной 1 – 3 м, потом в 60-е годы они выросли примерно до 10 м, а несколько лет назад эксперименты выполнялись при длине воздушных промежутков до 30 метров. Как видите, это давняя история, а строгого решения задачи не получено до сих пор. Пока еще нет однозначного ответа о правилах переноса результатов масштабных экспериментов на реальную молнию. Удивительного здесь мало. Искровому разряду в промежутке длиной в 10 – 30 м всё-таки еще очень далеко до канала молнии протяженностью в километры.

(читать на отдельной странице)

 

3. Происхождение зон защиты в отечественных нормативных документах

Приходится честно заявить, что зоны защиты в отечественных нормативных документах – результат компьютерного моделирования. В качестве исходных данных в расчётный алгоритм введены два рассмотренных выше положения – типовая зона защиты стержневого молниеотвода имеет форму кругового конуса, а вершина конуса размещена на оси молниеотвода тем ниже его вершины, чем больше требуемая надёжность защиты.

(читать на отдельной странице)

4. Чем плохи зоны защиты

Ответ на этот вопрос уже можно извлечь из ранее написанного. Положим, что объект целиком размещен в зоне защиты одиночного стержневого молниеотвода...

(читать на отдельной странице)

 

5. Почему ненадёжен одиночный стержневой молниеотвод

Для иллюстрации малой надёжности одиночного стержневого молниеотвода часто приводят фотографию, на которой молния промахнулась мимо вершины Останкинской телебашни, аж на 200 м. Самый высокий в Европе молниеотвод посредственно справляется с защитными функциями. В какой-то степени это справедливо и для одиночного стержневого молниеприёмника любой высоты.

(читать на отдельной странице)

6. Для чего пригодна молниезащитная сетка

Почти любой проектировщик скажет, что удобнее одиночного молниеотвода только молниезащитная сетка. Для неё вообще ничего считать не надо, - ячейки 6х6 м для защиты по второй категории и 12х12 м по третьей. Никаких забот. На деле же есть одна забота – нужно внимально прочитать Инструкцию РД 34.21.122-87...

(читать на отдельной странице)

 

7. Как всё-таки относиться к молниезащитной сетке

Ясно, что молниезащитная сетка не защищает заземленные металлические элементы кровли. Особых доказательств для этого не требуется. Для надёжности защиты, большей 0,5, молниеприёмник обязательно должен превышать защищаемый объект. Превышение это достаточно солидное...

(читать на отдельной странице)