В даних вказівках розглядається улаштування захисту об’єктів і споруд від прямих ударів блискавки, тобто від первинного впливу. Наведені методи розрахунку стержневого блискавкозахисту об’єктів висотою до 150 м. Питання захисту від вторинних впливів, так само як тросовий та сітчастий блискавкозахисти в методичних вказівках не розглядаються.

При потребі більш повного ознайомлення з улаштуванням блискавкозахисту слід звернутись до РД 34.21.122-87 “Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений”.

1. Небезпека впливу блискавки.

Блискавка являє собою електричний розряд в повітрі довжиною в декілька кілометрів. Цей розряд відбувається між хмарами, всередині хмари або між хмарою і землею чи наземною спорудою. Починається процес розвитку блискавки з утворення і ступеневого просування іскрового розряду - лідера. Довжина ступені лідера 20-100 м, паузи між ступенями 50-100 мкс. Коли головка лідера досягає землі, від землі до хмари по іонізованому каналу відбувається головний розряд. Струм цього розряду може досягати 100 кА і більше. При одному ударі блискавки часто спостерігається декілька (до 20) розрядів з паузами 0,01-0,05с. Повторні розряди можна спостерігати - блискавка “миготить”.

Вплив блискавки на техно- і біосфери прийнято поділяти на дві основні групи: первинні, що викликані прямими попаданнями блискавки, і вторинні, індуковані близькими її розрядами або занесені в об'єкт поздовженими металевими комунікаціями. Небезпека прямого попадання і вторинних впливів для приміщень і споруд, а також людей і тварин, що знаходяться в них визначається, з одного боку, параметрами розряду блискавки, з другого - технологічними і конструктивними характеристиками об’єкта (наявність вибухо-, або пожежонебезпечних зон, вогнестійкістю будівель-них конструкцій, а також розташуванням і розмірами поздовжених комунікацій, що підводяться до будинків і споруд, їх розводкою всередині об’єкта і т.п.).

Прямий удар блискавки викликає наступні впливи на об'єкт:

lелектричні, що пов'язані з ураженням людей і тварин електричним струмом і виникненням перенапруг на елементах, які уражені блискавкою і по яких її струм відводиться в землю. При відсутності блискавкозахисту шляхи розтікання струму блискавки неконтрольовані і її удар може створити небезпеку ураження струмом, небезпечні напруги кроку і дотику, перекриття на інші об'єкти;

lтермічні, що спричиняються різким виділенням теплоти на шляхах протікання струму через уражений об’єкт. Енергія, що виділяється в каналі блискавки, визначається зарядом який пере-носиться, тривалістю спалаху і амплітудою струму блискавки; в 95% випадків розрядів блискавки ця енергія (в розрахунку на опір 1 Ом) перевищує 5,5 Дж, вона на два-три порядки перевищує мінімальну енергію спалаху більшості газо-, паро- і пилеповітряних сумішей, які використовуються в промисловості. Отже, в таких середовищах контакт з каналом блискавки завжди створює небезпеку загоряння або вибуху; то саме відноситься до випадків протоплення каналом блискавки корпусів вибухонебезпечних зовнішніх установок. При протіканні струму блискавки по тонких провідниках утворюється небезпека їх розтоплення і розриву;

lмеханічні, зумовлені ударною хвилею, що розповсюджується від каналу блискавки, і електродинамічними силами, які діють на провідники зі струмами блискавки. Контакт з каналом блискавки може спричинити різке паро- або газоутворення в деяких матеріалах з наступним їх механічним руйнуванням. Дерев’яні конструкції можуть бути повністю зруйновані, а цегляні труби та інші наземні споруди з каміння або цегли можуть мати значні пошкодження. При ударах блискавки в залізобетонні опори трапляються випадки сколу бетону. Відомі факти, коли після удару блискавки в залізобетонні плити утворювались отвори і була деформована сталева арматура. Значна енергія, що виділяється в каналі розряду, може спричинити руйнування, які призведуть або до зниження механічної міцності бетону, або до деформації конструкції. Електродинамічні сили можуть, наприклад, призвести до сплющення тонких металевих

трубок.

До вторинних проявів блискавки відносять явища, що виникають поблизу розряду блискавки і викликані дією електромагнітного поля, що індукується навколо каналу блискавки. Прийнято таке поле поділяти на дві складові: електромагнітну і електростатичну, а відповідні дії - електромагнітну і електростатичну індукцію.

lЕлектромагнітна індукція пов'язана з утворенням в металевих контурах ЕРС, що пропорційна крутизні струму блискавки і площі, що охоплюється контуром. Поздовжені комунікації в сучасних виробничих будинках можуть утворювати контури, що охоплюють великі площі, і наведені ЕРС в них можуть сягати десятків кіловольт. В місцях наближення поздовжених металевих конструкцій, в місцях розривів незамкнених контурів створюється небезпека перекриттів та іскріння з можливим розсіюванням енергії біля десятих долей джоуля.

lЕлектростатична індукція проявляється у вигляді перенапруг, які утворюються на металевих конструкціях об'єкта а їх величина залежить від струму блискавки, віддалі від місця удару і опору заземлювача. При відсутності необхідного заземлювача перенапруги можуть досягати сотень кіловольт і утворювати небезпеку ураження людей і перекриттів між різними частинами об'єкта.

Ще одним видом небезпечного впливу блискавки є занос високого потенціалу по комунікаціях, які заходять в приміщення (провода повітряних ліній електропередачі, кабелі, трубопроводи). Він являє собою перенапругу, яка утворюється на комунікації при прямих або наближених попаданнях блискавки яка розпов-сюджуються у вигляді хвилі, що набігає на об'єкт. Небезпека створюється за рахунок можливих перекриттів з комунікацій на заземлені частини об'єкту. Підземні комунікації також представляють небезпеку, тому що вони можуть сприйняти на себе частину струму блискавки, що розміщається в землі і занести її на об'єкт.