Необходимость молниезащиты, устройство
Из-за попадания молнии с последующим возгоранием крыши многоквартирного дома в поселке расположенном возле шершневского водохранилища предлагаем рассмотреть необходимость, устройство и принцип работы молниезащиты в доме.
Молниезащита – это целый комплекс специальных приспособлений и технических решений, направленных на обеспечение безопасности людей и имущества от поражения молнией. Опасность молнии для частных и многоквартирных домов, не оснащенных молниеотводами велика – пожар и разрушения в случае прямого попадания разряда. Последствиями разряда в непосредственной близости от здания может стать выход из строя электросети или даже угроза жизни человека.
Принцип работы молниезащиты: все современные системы молниезащиты выполнены по одной схеме. Их главными элементами являются:
- молниеприемник. Именно он принимает на себя стихийный электроразряд.
- токоотводы. Они необходимы для отвода тока молнии от приемника к заземляющему контуру.
- заземляющий контур. Представляет собой заглубленную в землю конструкцию, через которую разряд, не причинив вреда, уходит в грунт.
Все эти части молниезащиты дома выполняются из металла и соединяются в единое целое при помощи сварки. Для молниеприемников чаще всего используют стержни, токоотводы делают из проволоки, а контур заземления, как правило, изготавливают из штырей и полос. Во время грозы над поверхностью Земли возникают сильные электрические поля. А поскольку напряженность таких полей особенно велика вокруг острых проводников, то на острие молниеприемника возникает так называемый «коронный разряд». Это приводит к тому, что на защищаемом здании не накапливаются индуцированные электрозаряды и удара молнии не происходит. Если же молния все же возникнет (а это бывает довольно редко), то вся ее энергия уйдет через металлический штырь по токоотводам в землю, не причинив вреда постройке. Зона защиты молниеотвода имеет свои границы. Причем радиус этой зоны напрямую зависит от высоты молниеприемника. Вот почему его стараются расположить как можно выше, и желательно именно на охраняемом сооружении. Кстати, вероятность поражения объекта грозовым разрядом прямо пропорциональна его высоте. Поэтому ставить молниеуловители лучше все-таки именно на крыше дома, это позволит надежно защитить и саму постройку, и ближайшую территорию вокруг нее.
Категории молниезащиты: Квалификация объектов определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения. В соответствии с нормативными документами все здания и сооружения подразделяются на обычные и специальные.
Обычные объекты – это жилые и административные строения, а также здания и сооружения высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельского хозяйства.
К специальным объектам относятся следующие:
- представляющие опасность для непосредственного окружения
- представляющие опасность для социальной и физической окружающей среды
- потенциально способные при поражении молнией вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы
- прочие, для которых должна быть предусмотрена специальная молниезащита, например, строения высотой более 60 м, строящиеся объекты, временные сооружения, игровые площадки и т.п.
Для специальных объектов минимально допустимый уровень надежности защиты от прямых ударов молнии (ПУМ) обозначен в пределах 0,9-0,999 в зависимости от степени его общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий от ПУМ. Владелец здания или заказчик сам по желанию может заложить в проекте более высокий уровень надежности, превышающий расчетный предельно допустимый.
Различают две категории молниезащиты:
- Внутренняя, защищающая от разряда, не попавшего прямо в дом, а, к примеру, в линию электропередач, питающую внутреннюю разводку. В этом случае в электросети возникает перенапряжение, последствия которого могут быть плачевными. Внутреннюю защиту не видно, это небольшой прибор – ограничитель, разрядник, УЗИП, установленный в распределительном щите.
- Защита внешняя – это всем знакомый громоотвод (как чаще неправильно называют молниезащиту), установленный на крыше.
Внешняя защита от молнии. Система бывает пассивной и активной. Принцип действия первой – простой, как все гениальное. Металлический молниеприемник на крыше ловит (притягивает, перехватывает) разряд молнии и посредством токовода направляет его в землю, на заземлитель. Активная молниезащита более эффективна, действует в радиусе 100 метров от «хитрого» молниеприемника, который ионизируя окружающий воздух, перехватывает разряд молнии. Дальше работает как и пассивная защита. Главным преимуществом устройства является «покрытие» молниезащитой соседних жилых домов и хозпостроек на довольно большой территории.
Основных три типа внешней защиты:
Штыревая система называется из-за молниеприемника, который устанавливается в самой высокой части крыши, и представляет собой металлический стержень (штырь). Эта конструкция подходит для молниезащиты частного дома с крышей из металлочерепицы или любого другого материала.
Тросовая — данный вид защитного устройства допускается, если крыша шиферная, черепичная, но не металлическая. Молниеприемником служит трос (толстая проволока, катанка) натянутая на высоте 0,3-0,5 м по коньку дома.
Сетчатая система — считается наиболее сложной в плане монтажа. Выполняется она из катанки диаметром 6-8 мм, которая в виде сетки с ячейками 6х6 метров, укладывается по всей площади кровли. В местах пересечения горизонтальных и вертикальных прутьев – сваривается. К кровле крепится скобами.
Внутренняя защита от молнии.
Действует такая защита просто – мгновенно уравнивает потенциалы между проводниками электротока. Эту задачу выполняет УЗИП – специальное устройство защиты от импульсных перенапряжений. Установка этого прибора возможна только после устройства надежной внешней защиты. Для реализации в жизнь системы молниезащиты частного дома, разрабатывается проект, где учтены все пути захода в здание высокого напряжения. После установки УЗИП нетоковедущие элементы подсоединяются к шине заземления, а линии, которые нельзя заземлять, соединяются с шиной через УЗИП. Для подбора прибора УЗИП существуют правила, которые можно разделить на следующие группы в зависимости от следующих характеристик:
- Показателей защищаемой сети – ток, напряжение, частота, сечение проводов;
- Типа сети – электроснабжение, кабельное ТВ, телефонная линия, сигнализация и т.п.;
- Значимости защищаемого объекта – ПК, телевизор или банковский сервер.
При любом типе защиты необходим тщательный подход и проектирование каждой из видов защит. Выполнение всех видов работ позволит надежно защитить жителей имущество и в целом здание от поражения электрическим током.