Молниезащита — это совокупность технических решений и устройств, предназначенных для предотвращения разрушений и возгораний, вызванных прямыми ударами молнии, а также для защиты людей, оборудования и инженерных систем от вторичных воздействий грозовых разрядов. Система молниезащиты от https://ternus.ru/catalog/molniezashchita/ — обязательный элемент безопасности зданий, промышленных предприятий, линий электропередач и объектов связи.
Принцип действия молниезащиты основан на контролируемом приёме электрического разряда и безопасном отводе тока молнии в землю. Для реализации этого процесса применяется комплекс оборудования, состоящий из нескольких функциональных частей: молниеприёмников, токоотводов, заземляющих устройств, элементов соединения и вспомогательных компонентов.
1. Молниеприёмники
Молниеприёмник — это устройство, предназначенное для перехвата разряда молнии и передачи тока на токоотвод. Он является первым звеном системы и размещается в наиболее уязвимых точках объекта.
Основные типы молниеприёмников:
- Стержневые — представляют собой металлические штыри, закреплённые на кровле, башне или мачте. Это наиболее распространённый вариант для индивидуальных зданий и промышленных сооружений. Высота и количество стержней подбираются в зависимости от площади и конфигурации защищаемой зоны.
- Тросовые (проволочные) — используются для защиты протяжённых объектов: линий электропередач, трубопроводов, железнодорожных линий, антенн. Трос натягивается между опорами, создавая линию защиты, под которой формируется защищённая зона.
- Сеточные — применяются на крышах зданий большой площади. Металлическая сетка, уложенная с определённым шагом, образует замкнутый контур, принимающий молнию в любой точке.
- Активные молниеприёмники — устройства с генератором ионизации, создающие ионизированную область, которая притягивает разряд молнии раньше, чем это произойдёт естественным образом. Используются на крупных промышленных и административных объектах, хотя их эффективность продолжает обсуждаться в профессиональной среде.
2. Токоотводы
Токоотвод обеспечивает безопасное направление разряда от молниеприёмника к заземлителю. По сути, это проводник, способный выдерживать огромный импульсный ток (до сотен килоампер).
Типы токоотводов:
- Наружные — открыто проложенные металлические полосы, кабели или прутки, закреплённые по фасаду здания. Они устанавливаются по кратчайшему пути от молниеприёмника к земле.
- Внутренние — встроенные в конструкцию здания проводники, обычно скрытые в стенах или колоннах, что улучшает внешний вид и защищает элементы от механических повреждений.
Материалы токоотводов выбираются с учётом токопроводимости и коррозионной стойкости. Наиболее часто используются оцинкованная сталь, медь и алюминий. Важно обеспечить надёжный электрический контакт с остальными элементами системы.
3. Заземляющие устройства
Заземлитель принимает ток молнии и рассеивает его в грунте. Это заключительный и один из наиболее ответственных элементов системы.
Виды заземлителей:
- Контурные — замкнутая система стальных электродов, размещённых по периметру здания. Обеспечивает равномерное распределение тока и надёжное заземление.
- Вертикальные (штырьевые) — металлические стержни, забиваемые в землю на определённую глубину. Используются там, где площадь участка ограничена.
- Комбинированные — соединяют вертикальные и горизонтальные элементы для снижения сопротивления растеканию тока.
Основные требования к заземлителям — достаточная проводимость, долговечность, защита от коррозии и соответствие нормам сопротивления (обычно не более 10 Ом для систем молниезащиты).
4. Соединительные и монтажные элементы
Эффективность молниезащиты зависит не только от качества основных устройств, но и от правильного соединения между ними. Для этого используются:
- Соединительные клеммы и зажимы — обеспечивают механическую прочность и низкое переходное сопротивление между проводниками.
- Опоры и держатели — фиксируют токоотводы и молниеприёмники на поверхности зданий.
- Компенсаторы температурных деформаций — применяются в зонах с резкими перепадами температур, чтобы предотвратить повреждения соединений.
- Контрольные коробки — используются для проверки целостности заземления и измерения сопротивления.
Все соединения должны быть надёжно защищены от коррозии и иметь минимальное сопротивление, чтобы ток молнии проходил по пути наименьшего сопротивления.
5. Внутренняя молниезащита
Кроме внешней системы, существует и внутренняя молниезащита, направленная на защиту электрических и электронных устройств от перенапряжений, вызванных грозовыми разрядами.
В состав такой защиты входят:
- Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) — монтируются в распределительных щитах и ограничивают напряжение, возникающее при грозовых импульсах.
- Экранирование и выравнивание потенциалов — используется для предотвращения разности напряжений между элементами металлических конструкций.
- Системы уравнивания потенциалов (СУП) — соединяют все проводящие части объекта, уменьшая риск пробоя изоляции.
6. Контроль и обслуживание систем молниезащиты
Любая система молниезащиты требует регулярного технического обслуживания. Оно включает визуальный осмотр, проверку надёжности соединений, измерение сопротивления заземляющих устройств и оценку состояния металлических элементов. Проверки проводятся не реже одного раза в год, а также после каждого сильного грозового сезона или строительных работ, способных повредить систему.
Молниезащита является неотъемлемой частью инженерной инфраструктуры зданий и сооружений. От правильного выбора оборудования и его монтажа зависит безопасность людей, сохранность конструкций и бесперебойная работа технических систем.
Современные системы молниезащиты включают комплекс устройств — от молниеприёмников и токоотводов до заземляющих контуров и устройств защиты от перенапряжений. Их совместная работа обеспечивает направленное прохождение тока молнии по безопасному пути и минимизирует риск разрушений и аварий.
