9.4. Молниезащита

Атмосферное статическое электричество (гроза). Земля окружена электрическим полем и заряжена отрицательно.

Молния — это особый вид прохождения электрического тока через огромные воздушные промежутки. Источником этого тока является атмосферный заряд, накопленный грозовым облаком.

Скорость молнии достигает 100000 км/с, а сила тока в ней составляет до 200000 А. Температура молнии очень высокая. Ширина разрядного канала молнии достигает 70 см.

Из-за быстрого расширения воздуха, нагревающегося в канале прохождения молнии, слышны раскаты грома.

Различают три типа воздействия тока молнии:

прямой удар;

вторичное воздействие заряда молнии;

занос высоких потенциалов (напряжений) в здания.

При прямом разряде молнии в здание может произойти его механическое или термическое разрушение. При термическом воздействии наблюдается плавление или испарение материалов конструкции.

Вторичное воздействие разряда молнии заключается в наведении в замкнутых токопроводящих контурах (трубопроводах, электропроводках и т.п.), расположенных внутри зданий, электрических токов. Эти токи могут вызвать искрение или нагрев металлических конструкций, что может стать причиной возникновения пожара или взрыва в помещениях, где используются горючие или взрывоопасные вещества.

К этим же последствиям может привести и занос в здание высоких потенциалов (напряжений) по любым металлоконструкциям, подведенным к нему извне, под действием молнии.

Наиболее подвержены поражению высокие объекты (трубы, мачты, ЛЭП). Молния обычно бьет в возвышенные места, отдельно стоящие деревья, технику. Опасно при грозе находиться в воде или вблизи ее, нельзя ставить палатки у самой воды.

Важным вопросом обеспечения безопасности является молниезащита.

Молниезащита — это система защитных устройств и мероприятий, применяемых в промышленных и прочих сооружениях для защиты от разрушений, аварий и пожаров при попадании в них молнии.

Физическая сущность молниезащиты заключается в направлении потока электричества по специальному проводнику - молниеотводу от защищаемого объекта в землю для дальнейшего растекания тока.

Нормативным документом, в соответствии с которым определяются мероприятия по защите от молний, является «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» РД 34.21.122-87.

По степени защиты зданий и сооружений от воздействия атмосферного электричества молниезащита подразделяется на три категории.

Здания и сооружения, отнесенные к I и II категориям молниезащиты, должны быть защищены от прямых ударов молнии, вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) и подземные металлические коммуникации.

Здания и сооружения, отнесенные к III категории молниезащиты, должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации.

Для защиты от молний применяют молниеотводы. Молниеотводы характеризуются зоной защиты, которая определяется как часть пространства, защищенного от удара молнии с определенной степенью надежности.

Любой молниеотвод состоит из:

молниеприемника;

токовода;

заземлителя.

Зона защиты молниеотвода - это часть пространства, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности (зона защиты А -99,5%; Б - 95% и выше).

Зона защиты одиночного молниеотвода представлена на рис. 8.3.

Кроме одиночного, существуют двойные и многократные стержневые молниеотводы, а также одиночные и двойные тросовые молниеотводы, которые применяются для протяженных защищаемых объектов.