Защита от воздействия молнии. Что такое молниезащита и зачем она нужна?
Рассмотрим воздействие молнии, а также способы защиты от данного природного явления!
Формирование молнии как атмосферного явления
Молния – грозовой разряд, возникающий между облаком и землей. Она является угрозой жизни и здоровья человека, разрушению зданий, сооружений.
Возникновению молнии предшествует процесс, при котором в грозовом облаке накапливаются и разделяются положительно и отрицательно заряженные частицы. Обычно высота основания облака составляет 0,5-1 км. Верхушка располагается несколько выше от поверхности земли, приблизительно на расстоянии 6-7 км.Поднимаясь из нижней части облака водяной пар в виде капелек достигает температур с отрицательным значением. По этой причине вода замерзает и превращается в кристаллы различного размера. Мелкие частицы поднимаются, а крупные опускаются. При этом они контактируют между собой, что обусловливает электризацию. Это приводит к тому, что веху грозовая туча приобретает положительный заряд. Внизу облака присутствует отрицательное электрическое поле. Возникает напряженность электрического поля, которое в определенный момент достигает критических показателей. Подобная ситуация обусловливает ионизацию воздуха. В результате наблюдается движение разряда к земле. Внешне это проявляется в виде вспышек молнии.
По мере приближения к земле происходит возрастание напряженности электрического поля. Скорость движения заряженных частиц по каналу составляет порядка 100 тыс. км/с. Сила тока исчисляется десятками и даже сотнями Ка. Наблюдается и повышение температуры, значение которой может достигать 30 000 градусов.
Опасность молнии
Удар молнии грозит неприятными последствиями:- частичное или полное разрушение зданий, инженерных сетей;
- возникновение пожаров;
- электроприборы приходят в негодность;
- в результате сбоя неправильно работают автоматизированные системы;
- животные и люди травмируются либо гибнут.
- утрата цифровых данных
- на производстве отмечается простой;
- предстоят незапланированные расходы, сопряженные с заменой поврежденного оборудования.
Молниезащита – вид инженерной системы
Предварительно рассчитывают возможный суммарный ущерб от воздействия молнии. Этот показатель влияет на степень надежности защиты. Защитные меры используются в комплексе. Разработаны нормативы, которые обеспечивают эксплуатационную безопасность строений.
Молниезащита разделяется на 3 категории. Первая из них характеризуется наивысшей степенью защиты. Сюда относят объекты с высоким риском взрыва. Определение категории осуществляют по конкретному нормативному документу. Устанавливать оборудование для защиты может только организация, имеющая в своем составе аттестованную электротехническую лабораторию. Конечно, трудно в полном объеме предугадать объем разрушений в результате удара молнии, но гибель людей предотвратить можно.Возникшая грозовая активность будет развиваться независимо от воли человека. Предотвратить ее невозможно. Но защититься от молнии можно и должно. Для защиты проектировщики разрабатывают различные технические решения. Это молниезащита. Иногда ее обозначают терминами «грозозащита», «громозащита». Данная терминология предполагает наличие оборудования:
- молниеотвод;
- токоотвод;
- заземлитель;
- устройства, защищающие от перенапряжения.
- проект;
- установка;
- эксплуатационный уход.
Виды систем защиты
По назначению существует внешняя и внутренняя защита от грозового разряда. Внешняя защита – отдельно стоящий токоприемник. Местом его размещения также служит кровля (фасад) здания. Его заземляют в подвальном этаже или в земле рядом со строением. Внутреннюю защиту представляет УЗИП. Устройство защищает электропроводку, электрооборудование, предупреждает искрение внутри здания.Защита различается и принципом работы. Различают системы с пассивным и активным принципом работы. Выделяют стержневую, тросовую или сетчатую конструкцию. Существенно различается и ее конфигурация. Наибольшее распространение получили молниеотводы и молниеприемные стержни. Протяженные сооружения используют тросовую систему (расположение токоотводов вдоль тросов). В сетчатой системе основной элемент представлен молниеприемной сеткой, которую натягивают над строением.
При активной защите система принимает удар электрического разряда на себя. Активным молниеприемником осуществляется генерация импульсов, которые опережают разряд молнии. Он как бы перехватывает прямой удар. Это относительно новый метод, для которого отсутствует нормирование.
Молниеприемникам не нужны дополнительные источники питания. Работа в автономном режиме. Их устанавливают в меньшем количестве, что не изменяет первозданный облик здания, строения (сооружения). Работа обеспечивается напряженностью электрического поля.
По какому принципу работает система?
Разрушительное действие при ударе молнии зависит от способности здания к проведению электрического тока. Если проводимость хорошая, ток проходит через здание, не нанеся ему ущерба. В состав системы входят различные технологические элементы.
Внутренняя защита от грозовых разрядов обеспечивается за счет экранирования. Имеет место выравнивание потенциалов. Создается надежная защита от импульсного перенапряжения и защита при грозовом воздействии. Между каналом молнии, поверхностью земли и наземными сооружениями создается многоэлектродная система. Разрабатывая проектную документацию, определяют зону защиты молниеотвода. Молния будет попадать в эту зону с крайне низкой степенью вероятности. По форме эта территория может напоминать конус.
Проектируя устройства для защиты, оценивают эффективность и зону действия. Для этого необходимо знать, по какому принципу перераспределяется энергия в многоэлектродной системе.
На степень надежности защиты влияет точность расчетов, материалы. Разумеется, надо правильно и грамотно провести монтаж оборудования. При выполнении этих условий система качественно выполнит свои функции. Лучше доверить монтаж оборудования грамотному специалисту, с достаточными знаниями и опытом.
Молниеотводы устанавливают на кровле здания либо в непосредственной близости от него. Стержневый молниеотвод состоит из молниеприемной мачты и молниеприемника. Его задачей является принятие на себя грозового разряда. Он представлен стержнем, сеткой или натянутым тросом. С устройством для заземления он соединяется с помощью токоотвода.Главная задача заземления состоит в отведении тока в грунт. В результате рассеивания исчезнет опасность для человека.
- Комментарии
- Вконтакте