Требования к молниезащите
07.07.2011
Идея молниезащиты основана на изменении ориентировки и захвате молниевого разряда, который движется к поверхности земли, с помощью молниеприемника и направления его по молниеотводу к заземляющим элементам, находящимся в грунте. Первым прототипом считается молниеотвод, предложенный еще в 18-м веке Франклином, и его можно отнести к разработкам, сделанным на заре развития прикладной электротехники. Тогда ученый предположил, что молния стремится к минимальному сокращению своего пути, поэтому можно заставить её ударить в нужное место, если приподнять молниеприемный стержень высоко над остальными объектами, надежно соединив с землей токопроводящими элементами. Чем выше здание, тем больше вероятность попадания в него молнии, поэтому надежная система молниезащиты должна значительно возвышаться над защищаемым объектом.
Проектирование системы молниезащиты начинается с определения требований, которым она должна удовлетворять в процессе своей работы. Основным требованием является обеспечение защиты объекта от поражения молнией с заданным уровнем надежности. Существуют и другие требования, касающиеся выбора типа конструкции, которая может быть в виде отдельно стоящей мачты, или расположенной непосредственно на самом объекте, а также её дизайнерских характеристик, не нарушающих архитектурный облик здания или вид окружающего ландшафта.
Самым распространенным способом проектирования является использование расчета молниеотвода по зоне защиты, которую он должен создавать, чтобы надежно обезопасить защищаемый объект. Зону защиты одиночного стержневого молниеотвода можно приближенно представить в виде конуса, центральная ось которого совпадает с вертикальной осью молниеприемника, а вершина конуса совпадает с молниеприемником или находится ниже. Существует несколько нормативных документов (отечественных и зарубежных), регламентирующих правила построения зон защиты. Если провести расчеты для одного и того же молниеотвода с помощью каждого из документов можно получить зоны защиты, существенно отличающиеся как по конфигурации, так и по размерам.
На сегодняшний день в России официально действуют следующие нормативные документы: РД 34.21.122-87 – «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений», принятая к использованию еще в 1987 году; и сравнительно новый документ СО-153-34.21.122-2003 – «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций», утвержденная в 2003 году. Оба документа имеют право совместного действия, что официально подтверждено письмом Управления по надзору в электроэнергетике № 10-03-04/182 от 01.12.2004. С приходом на российский рынок иностранных компаний, занимающихся производством и установкой систем молниезащиты, дополнительно стали использовать еще и стандарт, утвержденный Международной электротехнической комиссией, IEC 62305. Все документы имеют расхождения в построении зон защиты, поэтому разобраться в такой ситуации могут только опытные проектировщики-практики.
Описанные отечественные документы имеют отношение к проектированию и установке, так называемых, пассивных систем защиты и не регламентируют применение активных или ESE-молниеотводов. Если требуемая надежность защиты пассивной системы молниезащиты достигается за счет высоты конструкции и параметров применяемых материалов, то в инструкции к активным молниеотводам указывается, что их зона защиты значительно расширяется за счет использования в молниеприемнике электронной головки, усиливающей эффект захвата молний за счет создания упреждающей стриммерной эмиссии.
В отношении активных молниеотводов до сих пор нет однозначного ответа по их высокой эффективности и возможности использования согласно инструкции. Некоторые специалисты утверждают, что создаваемая ими зона защиты мало отличается от аналогичной конструкции пассивного молниеотвода. Заказчику системы молниезащиты нельзя запретить тратить деньги по своему усмотрению, но если исходить из отечественных нормативных документов, то для надежной защиты требуется обязательно устанавливать систему защиты с пассивным молниеприемником, рассчитанную согласно приведенным в инструкциях рекомендациям.