Зонная концепция молниезащиты

Для эффективного обеспечения безопасности здания и находящегося в нем оборудования при грозе недостаточно одного громоотвода, для этого необходим комплекс мер. Система включает внешние и внутренние элементы, для каждого из которых производится отдельный расчет молниеотвода с учетом радиуса покрытия, а размещение их производится на основе зонной концепции.

Сущность методики

Здание или сооружение подразделяется на ряд зон в соответствии со степенью угрозы. Учитывается ряд факторов:Гроза

  • вероятность прямого удара;
  • значение электромагнитного поля;
  • напряжения, возникающие в электроэнергетических сетях и в путях передачи сигналов.

Соответственно перечисленным факторам зонная концепция молниезащиты предполагает выделение зон 0А, 0В, 1 и 2. В первой из них, 0A, располагаются объекты, подверженные прямым молниевым ударам, а в проводящих элементах возможно протекание полных токов молнии, амплитуда и уровень электромагнитного поля достигают наивысших значений. Зоны, обозначенные как 0В, непосредственным ударам не подвержены, но не защищены от непосредственного воздействия электромагнитного поля грозового разряда. В зоне 1 электромагнитное поле молнии ослаблено, например, арматурой железобетонных конструкций, здесь наблюдается ограничение импульсных токов. Эти воздействия еще больше снижаются в зоне 2 за счёт специальных защитных мер.

Размещение защитных средств

При подборе оборудования, которое будет работать в определенной части здания следует принимать во внимание его устойчивость к электромагнитным импульсам. Она должна превышать пиковые значения, способные возникнуть на данном участке при грозе. При проектировании и монтаже молниезащиты учитывается степень и характер угрозы. Система молниезащиты, обеспечивающая безопасность объекта, подразделяется на внешнюю и внутреннюю. Первая содержит следующие типы устройств:схема для молние приемников

  • молниеприемники;
  • токоотводы;
  • заземлители.

К внутренней молниеезащите относятся экранирование, уравнивание потенциалов, а также УЗИП (устройства защиты от импульсных перенапряжений), помещаемые на границах зон грозового воздействия. УЗИП как правило разделяют по классам защиты:

  • класса I – разрядники молниевых токов, предотвращают занос в здание токов прямого удара молнии;
  • класс II - ограничители напряжений (варисторы) – защищают электрообрудование от воздействия токов, вызванных импульсными перенапряжениями от близкого грозового разряда;
  • класс III - ограничители напряжений – понижают уровень перенапряжений до безопасного для бытовых приборов.

Наиболее мощные УЗИП класса I ставятся между зоной 0А и другими участками. Расчет площади действия молниеотвода – зона 0B – осуществляется индивидуально для каждого устройства.

Формула вычисления

Рассмотрим в качестве примера стержневой одиночный молниеотвод, произведя для него расчет зоны защиты с надёжностью защиты от удара молнии 95%. Для молниеотвода высотой h зона представляет собой конус, вершина которого находится на высоте 0,92h, а радиус основания конуса r равен 1,5h.

Пусть высота защищаемого объекта равна hx, тогда его радиус rx зоны защиты молниеотвода на этой высоте вычисляется так:
rx=1,5(h-hx/0,92).

Компания «Стэллайт» устанавливает системы молниезащиты на любых объектах, производя расчет зоны молниеотвода для каждого элемента.