2.3 Активная защита - молниеприемник активного типа
В последнее время все большую популярность завоевывают так называемые активные молниеприемники, которые не просто принимают удар молнии на себя, но отводят ее от защищаемого объекта. Молниезащита такой молниеотвод представляет собой устройство, постоянно создающее серию коротких электрических импульсов между грозовой тучей и аппаратом за счет напряженности электромагнитного поля. Разряд молнии в защищаемой зоне попадет обязательно в эту систему, который после попадания в нее молнии не выходит из строя. Это устройство полностью автономно (не требует внешнего источника электропитания) и не требует технического обслуживания. [18]
Рассмотрим активный молниеприемник Galaсtive и активную молниезащиту ERITECH® INTERCEPTOR SI ESE.
Чтобы подобрать модель активного молниеприемника (Galaсtive1, Galaсtive2) (рисунок 2.8, 2.9) необходимо определить уровень защиты объекта. Затем в соответствующей таблице (уровень I, уровень II, уровень III) найти нужный луч, который зависит от модели элемента и высоты мачты (рисунок 2.10, 2.11).
Рисунок 2.8 - Внешний вид активного молниеприемника Galaсtive
1. Наконечник 2. Корпус из нержавеющей стали 3. Блок формирующий 4. Крепежный винт 5. Резьбовое соединение с мачтой 6. Опорная мачта
Рисунок 2.9 - Внешний вид и составные компоненты активной молниезащиты ERITECH® INTERCEPTOR SI ESE
Рисунок 2.10 – Зона защиты активного молниеприемника
Рисунок 2.11 - Сфера защиты активного молниеприемника
Радиус защиты и действия выбранного активного молниеприемника зависит от:
- Определенного уровня защиты (1, 2, 3) в соответствии со стандартом NF C 17-102;
- Определенного во время исследований в лаборатории:
ΔT – времени опережения, которое получаем из разности величин:
ΔT = TSR – TESE,
где TSR – время искрового перекрытия для стержня Франклина;
TESE – время искрового перекрытия для элемента Galaсtive.
Испытания производились в Варшавском Технологическом Университете (таблица 2.1-2.3). [1]
Таблица 2.1 - Радиус защиты Rp для уровня 1
H (высота) |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
10 |
15 |
20 |
Galaсtive 2 |
26 |
32 |
50 |
62 |
62 |
63 |
63 |
64 |
64 |
Galaсtive 1 |
18 |
27 |
36 |
44 |
45 |
45 |
45 |
46 |
46 |
Таблица 2.2 - Радиус защиты Rp для уровня 2
H (высота) |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
10 |
30 |
50 |
Galaсtive 2 |
33 |
48 |
64 |
80 |
80 |
81 |
82 |
88 |
89 |
Galaсtive 1 |
24 |
36 |
48 |
58 |
61 |
65 |
67 |
69 |
72 |
Таблица 2.3 - Радиус защиты Rp для уровня 3
H (высота) |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
10 |
30 |
50 |
Galaсtive 2 |
36 |
53 |
71 |
88 |
89 |
90 |
92 |
100 |
104 |
Galaсtive 1 |
27 |
40 |
53 |
67 |
68 |
69 |
70 |
80 |
86 |
H – высота мачты в метрах
Rp – радиус защиты в метрах
Работа активного молниеприемника разделяется на три этапа:
• Устройство ионизации заряжается через нижние электроды от окружающего электрического поля (несколько миллионов вольт/метр в грозовой обстановке). Это означает, что активный молниеприемник полностью автономная система, не требующая внешнего источника питания.
• Процесс ионизации контролируется устройством, которое обнаруживает появление нисходящего лидера молнии: напряженность локального электрического поля быстро увеличивается, когда разряд становится неизбежным.
• Активный молниеприемник обнаруживает изменения в поле, благодаря чему он является единственным молниеприёмником с упреждающей стриммерной эмиссией, реагирующим точно в момент прохождения нисходящего лидера от тучи к земле.
• Упреждающее инициирование восходящего лидера при помощи ионизации искровым разрядом между верхними электродами и центральным наконечником. Способность активного молниеприемника инициировать восходящий лидер прежде любой другой доминирующей над местностью точки в защищаемой зоне дает гарантию того, что именно громоотвод будет наиболее вероятной точкой удара разряда молнии.[2]