Пассивная молниезащита дома: инструкция и принцип работы

Молниезащита. Устройство и интересные факты.

Системы защиты от молнии являются неотъемлемой частью современного развивающегося мира.

Сегодня, системы молниезащиты используются на тысячах зданий, домов, фабрик, промышленных объектах, торговых площадках, причем их применение равноценно, как для государственных учреждений, так и частных.

В этой статье мы рассмотрим, почему защита от молнии необходима и на что эти системы способны.

Элементы системы молниезащиты

Молниеотводы или «токоотводы» составляют лишь малую часть полной системы молниезащиты. На самом деле, молниеприемные мачты и заземлители играют не менее важную роль в составе системы.

Система защиты от молнии состоит из трех основных компонентов:

1. Молниеприемник

Молниеприемники или «молниеприемные мачты». Внешне — не большие, вертикальные стержни, предназначенные для приема разряда молнии. Стержни могут иметь различную конструкцию и размеры. Различают 2 основные исполнения, телескопическую и цельную конструкцию. Большинство из них выполнено в виде высокого алюминиевого стержня. Хотя их форма является предметом многих научных дискуссий. В зависимости от высоты различают: молниеприемные штыри и молниепремные мачты.

2. Молниеотвод

Молниеотвод — элемент молниезащиты, в виде металлического прута, полосы или троса, которые несут ток молнии от стержней на землю. Молниеотвод проходит по вершинам и по краям крыши, затем вниз одного или нескольких углов здания (опуски молниезащиты) к штырю заземления. По расположению они всегда вертикально-ориентированы.

Рис. 1 Устройство молниезащиты на схеме.
3. Стержень заземления

Стержни заземления — длинные, толстые, тяжелые, цельные либо составные штыри (по 1,5м) соединенные муфтами, глубоко забитые в землю вокруг защищаемой конструкции. Токоотводы подключаются к этим штырям, чтобы передать полученный разряд молнии штырям, по которым разряд будет «стекать» в землю.

Молниеприемники, токоотводы и штыри заземления являются наиболее важными компонентами системы молниезащиты и заземления, выполняя главную задачу — отвод тока молнии от строения.

Системы защиты от удара молнии

Главной целью системы молниезащиты является обеспечение безопасности строения и его жильцов. Обеспечивается эта цель за счет передачи разряда молнии по безопасному (для строения и жильцов) пути к земле.

Факты

Системы молниезащиты:
— не привлекают молнии (пассивная молниезащита);
— не могут предотвратить удар молнии;
— не защищают от перенапряжений для электроники (необходим дополнительный контур заземления для электрики).

Система молниезащиты обеспечивает:
— структурную защиту от повреждений противопожарной защиты;
— предотвращает возгорание от полученного разряда молнии;
— гасит взрывной канал молнии;
— предотвращает возможность прохождения разряда через строительные материалы здания.

Как работает система пассивной молниезащиты

Без установленного молниеотвода, полученный разряд молнии сам выберет для себя путь до земли. При этом выбранный путь будет не предсказуем, проводником может стать: телефонный кабель, электрические линии, водопроводные или газовые трубы, или (в случае армированный стен) само здание.

При естественных условиях, разряд молнии будет следовать по одному или нескольким из этих путей к земле, а также может пробить «воздушную подушку» (принцип электрической дуги между проводниками), с выбросом энергии и образуя при этом вспышку, чтобы достичь наиболее заземленного проводника (с более высоким сопротивлением).

В результате, молния представляет несколько опасностей для любого дома или здания:

1. Опасность возникновения пожара
Возгорание может начаться в любом месте, где оголенные контакты, находятся вблизи горючих материалов (дерево, бумага, газовые трубы и т.д.) в здании, в том числе структурной древесины или изоляции внутри стен и крыш. Оголенные контакты образуются впоследствии прохождения разряда по электропроводке. Провода перегреваются, а иногда даже испаряются, создавая опасность возникновения пожара в любом месте вдоль пораженных цепей.

2. Опасность при пробивании «воздушной подушки»

При пробивании «воздушной подушки» между проводниками, разряд может проходить между комнатами, возможно, ранив всех, кто оказывается в пути, а также воспламеняя все горючие материалы на своем пути.
3. Повреждение строительных материалов

Взрывная ударная волна, создаваемая разрядом молнии, может разрушить участки стен, перекрытия, окна и двери.

4. Повреждение техники

Вся техника (телевизоры, микроволновые печи, телефоны, стиральные машины, лампы и др.) подключенная к сети будет повреждена и не подлежать ремонту. Электронные устройства и компьютеры являются особенно уязвимыми.

Установленная система молниезащиты принимает разряд молнии на себя и обеспечивает безопасный путь следования полученного разряда.

Молниеприемные мачты, молниеотводы и заземляющие стержни работают вместе, чтобы провести огромные токи на расстоянии от строения, предотвращая разрушения и возгорания.

Молния и устройства защиты от перенапряжений

Сетевые фильтры не являются подходящими устройствами защиты от молнии. Эти приборы обеспечивают некоторую степень защиты от скачков напряжения от повседневных скачков напряжения и дальних ударов молнии. Но когда молния ударяет непосредственно в строение или очень близко к нему, сетевые фильтры не помогут.

Распространенные устройства защиты от перенапряжений просто не в состоянии справиться с катастрофическим всплеском тока при близком или прямом ударе молнии. Постоянный ток молнии просто слишком велик.

Даже принудительно отключив питание сети, или применяя устройства, которые автоматически отключают питание сети путем активации набора контактов, не будет гарантировать защиту. Небольшой воздушный зазор не остановит разряд молнии, который уже перепрыгнул через сотни метров воздуха, особенно если «путь наименьшего сопротивления» к земле находится через контакты автоматического отключения электропитания.

Для гарантированной защиты электротехнических приборов в здании, необходимо вывести отдельный контур заземления, не связанный с системой защиты от молнии. Либо оснастить имеющуюся систему молниезащиты дополнительным устройством от перенапряжений.

Ток молнии часто достигает 100000 Ампер и более. Имея это в виду, рассмотрим, если у вас установлена ​​система защиты от удара молнии, и ваш дом принял прямой удар. Качественная система молниезащиты принимает 99,9% тока, то ваша электрическая проводка принимает на себя оставшиеся 0,1%. 0,1% от 100000 Ампер это 100 Ампер, этого скачка в линии будет достаточным, чтобы вывести из строя ваш компьютер.

Это вовсе не означает, что вы не должны применять сетевые фильтры, просто каждое устройство выполняет свою поставленную задачу. Фильтры вполне справляются с повседневными скачками в линии электропередач.

При этом, самым дешевым способом защитить стерео, телевизор, компьютер или любое электронное устройство, это отключить все кабели питания, телефон, модем, а также подключение антенны во время грозы.

Многие могут возразить, что риск прямого удара молнии в дом слишком низкий, чтобы оправдать установку дополнительной защиты. Тем более, что все имущество можно застраховать от нанесенного ущерба причиненного природными воздействиями. Но как можно оценить такие данные, как информацию, хранящуюся на вашем компьютере (фото, видео, рабочие файлы и т.д.). Вы можете снизить риск потери важных файлов, выполняя частые резервные копирования или хранить данные на съемном флэш накопителе или облаке хранения файлов. Или все же установить систему молниезащиты — каждый решает для себя сам.

«Рассеиватель молнии» — обман

В результате бурной фантазии и предприимчивого склада ума, в сети интернет появились 2 теории:

— молнию можно «рассеять»;
— молния бьет из земли в небо.

И практически мгновенно, после появления таких теорий появились продукты называемые «рассеиватель молнии» или «устранитель молнии».

Предложение приобрести эти продукты можно встретить по всей Европе и Северной Америке. Продавцы утверждают, что их устройства в состоянии предотвратить прямой удар молнии для любого объекта, на котором они установлены.

Устройства отличаются по форме и размерам, но всегда оснащены основными элементами: металлическая рама с сотнями остроконечных щетинок, игл или тонких стержней. По своей конструкции рамы варьируются от гребнеобразных к форме зонтика.

Продавцы утверждают, что устройства предотвращают прямой удар молнии в объект, на которых они установлены. При этом прибегают к таким оборотам:

1. Устройство разряжает область защищаемого объекта, прежде чем может произойти удар молнии;

2. Устройство создает локализованную зону «пространственного заряда» над защищаемой областью, которая отклоняет удары молнии;

3. Устройство инициирует отражение лидера от объекта в обратном направлении в небо, тем самым отклоняя связь лидера с другими разрядами.

Помимо очевидных научных недостатков с понятием «рассеивание молнии», предлагаемые устройства «устранения», оказались неэффективными в реальных условиях. Несмотря на свидетельства того, что устройства не обеспечивают защиту, они по-прежнему продаются и устанавливаются на здания.

Факты необходимости применения молниезащиты

— системы защиты от молнии не привлекают и не притягивают молнии, а также не влияют, где молния ударит.
— системы молниезащиты не могут предотвратить удар молнии и не могут ее «разрядить».
— системы защиты от молнии (в том числе размещение молниеприемников, молниеотводов и заземлений) разрабатываются и устанавливаются специалистами. Грамотный монтаж требует должной квалификации сотрудников.

Все элементы системы молниезащиты в каталоге: элементы молниезащиты

Об использовании и применении читайте в статье: Молниезащита. Назначение и применение.

Активная молниезащита: принцип работы

Прогресс постоянно движется и ежедневно преподносит своим потребителям новую, более совершенную продукцию, которая улучшает уровень жизни человека. Инновационные технологии также не обошли и систему молниезащиты, предложив улучшенный вариант той, которая была выпущена ранее.

Для чего разработано

Молния – это сильнейший электрический разряд, образующийся между землей и облаками вследствие различности потенциалов атмосферного и наземного баланса. Такой удар приносит немалую угрозу и достаточно сильно вредит сооружениям. В 18-м веке ученые представили устройство, помогающее сберечь имущество и жизни, которое и на сегодняшний день остается актуальным.

Активная молниезащита придумана для комфорта и безопасности. Правильно установленное устройство отлично поможет сохранить не только дом, но и все электронные помощники.

Такая конструкция представляет собой ряд мер и технических мероприятий, предусмотренных для обеспечения надежности всех зданий и жизни людей, находящихся там при разряде.

Принцип работы

Любая активная система молниезащиты собирается по одной схеме, основными элементами которой являются:

• токоотводы – они используются для вывода тока от приемника непосредственно к заземляющему контуру;
• молниеприемник – это устройство берет на себя стихийный разряд;
• заземляющий контур – заглубленная в землю конструкция, через нее энергия без вреда для окружающих направляется в грунт.

Все перечисленные компоненты изготавливаются из металла и соединяются в одно целое при помощи сварки. Для приемников предпочтительнее всего использовать стержни, токоотводы делаются из проволоки, а контур – из полос и штырей.

Во время грозы над землей образуется сильное электрическое поле, с которым и борется активная молниезащита. Принцип работы устройства заключается в концентрации сильного напряжения на остриях, в результате чего вокруг выходит так называемый коронный разряд. Благодаря такой системе на защищенном здании не создаются индуцированные электроразряды, в итоге удар не происходит. Если такое природное явление все-таки проявится, что бывает крайне редко, то вся накопленная энергия направится через металлический штырь в землю по отводам.

Активная молниезащита

Такие аппараты появились не так уж и давно, но применяются уже практически повсеместно. Основное отличие этих приборов от всех остальных – это использование принципа электромагнитной индукции в более усложненном варианте.

Вместо простого троса или штыря монтируется модуль, который складывается из разрядника, индивидуальной катушки и конденсатора. Такое название устройство получило из-за того, что оно самостоятельно во время грозы воздействует на электрополе, которое формируется вокруг. В итоге появляющийся разряд при самых разнообразных обстоятельствах ударит непосредственно в сам уловитель и уйдет в землю.

Преимущества

Существуют определенные достоинства, благодаря которым активная молниезащита пользуется огромной популярностью на современном рынке.

1. Такой приемник может охватить значительную зону, в отличие от всех предшественников, которые уже устарели, защищая при этом площадь до тридцати шести тысяч квадратных метров.
2. Легкость в эксплуатации и установке.
3. Благодаря аккуратному внешнему виду система отлично вписывается в общий стиль и архитектуру зданий.
4. Длительный и надежный срок службы.
5. Неприхотливость в уходе и обслуживании.

Пассивная молниезащита

Этот комплекс считается классическим, в качестве приемника у которого используются металлические элементы, такие как трос, штыри, сетка и провода. Чаще всего применяется комбинация этих элементов. Первоначально защита устанавливается на выступы и углы, а если площадь плоская, то выкладывается металлическая сетка. Также необходимо отметить, что в такой системе нужно уделять особое внимание нормам и стандартам. К примеру, если на дымоходе установить один только приемник, то он ничего больше и не сбережет. Поэтому понадобится придерживаться минимумов, которые установлены в документациях.

Основные отличия активной и пассивной защиты

Для того чтобы смонтировать пассивную защиту, нужно намного больше материалов, чем при активной. В особенности это ощутят те, кто имеет различную геометрию крыши. Для последней не имеет никакого значения строение дома, расчет производится очень легко и просто.

Также существует значительная разница в ценовых диапазонах. Тут очень важно понимать, какое устройство подойдет для определенного участка. Пассивная будет отличным вариантом для того, чтобы обезопасить маленький домик на даче или в деревне. Активная защита монтируется на дома достаточно больших размеров, с пристройками и крышами разнообразной геометрии. Установить первую систему, конечно, тоже можно, но для этого понадобится значительно больше материалов и денег. При этом эффективность будет намного ниже. Несмотря на все отличия, активная и пассивная молниезащита имеют право на жизнь, и только пользователь выбирает для себя самое лучшее.

Проектирование устройств

Монтаж таких элементов на крыши производится в соответствии с нормами “Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций”, которая была утверждена Минэнерго России 30.06.2003 г. Приказ N 260.

Основной комплекс средств включает в себя устройства по охране от прямых ударов молнии (внешние) и вторичного ее воздействия (внутренние). Выбор необходимого типа и распространения компонентов производят специальные фирмы, выполняя на компьютере проект активной молниезащиты. Dwg формат отлично подходит для сохранения всех необходимых данных. Устанавливая новое оборудование, нужно четко придерживаться документации, так как в ней работниками компаний рассчитаны все параметры и необходимые замеры, благодаря которым можно надежно сохранить жилые комплексы.

Система Gromostar

Такая активная молниезащита является одним из лидеров, заслуживающая качественную оценку от пользователей, имеет ряд основных преимуществ, к которым можно отнести:

1. Большую эффективность. Под охраной находятся все объекты, охватываемые так называемой капсулой, в том числе декоративные элементы крыши и телевизионные антенны. Наличие короткого пути протекания тока между землей и головкой молниеотвода минимизируют угрозу пожара, который достаточно часто возникает при атмосферном разряде в крышу строения и индукцию серьезного напряжения в проводниках труб из металла, что может привести к поражению людей, а также взрыву газа, выходящего из труб.
2. Простоту и стоимость установки. Активная молниезащита «Громостар» имеет большой спектр охвата. Чаще всего будет достаточно правильно монтировать головку отвода на мачте, которая может служить сразу же и антенной. Если еще и будет укомплектована на свободностоящей мачте охранная зона, то она чаще всего заполняет одновременно до нескольких объектов. Поэтому сэкономить средства с таким аппаратом можно приблизительно вдвое.

Система Forend

Активная молниезащита «Форенд» основывается на применении разности потенциалов, которые образуются между поверхностью земли и грозовым облаком. В тот момент, когда электрическое поле достигает критического значения, от приемника начинает исходить опережающий выброс, направленный в сторону разряда. А в случае возникновения природного явления над территорией с защитой оно будет обязательно поймано приемником и перенесено в землю. Таким образом, происходит надежная защита всех объектов и сооружений. Эту функцию можно отнести к основным достоинствам устройства.

Радиус предохранения аппарата достигает 107 м, тем самым превышает охватываемость всех остальных типов приемников. Это все достигается благодаря внедренной функции использования предупредительных разрядов.

Зона защиты такого оборудования имеет очень хорошую площадь покрытия и позволяет закрыть до 36 тыс. кв. м, а с более точной надежностью до 107 м. Если необходимо более четко оградить сооружения, то можно одновременно использовать несколько аппаратов вместе с прилагаемыми к ним компонентами по заземлению.

Активная молниезащита Forend имеет еще одно немаловажное достоинство, а именно экономичность. Является альтернативой применения устройств для защиты больших помещений без внедрения метода защитной сетки.

В случае использования пассивной системы будет существовать необходимость в укладывании большого количества металла с определенными спусками и заземлителями, что в итоге немного снижает надежность всей конструкции. К тому же использование такого устройства не исключает вероятность ее разрыва, вследствие чего полностью нарушится контур защиты.

А система «Форенд» имеет предохранение от атмосферного воздействия и считается очень простой в установке. Заземление легко в изготовлении и не нуждается в выкапывании траншей по периметру всего здания, раскладыванию токоотводов, что, в свою очередь, является обязательным в случае использования пассивных устройств.
Надежность аппаратов этой фирмы подтверждена актами испытаний лаборатории «ВЕТ» (Германия) и в Румынском национальном институте исследований. Также одобрена к применению Федеральной службой по технологическому, экологическому и атомному надзору «Ростехнадзор».

Что такое пассивная молниезащита

Внешнюю систему молниезащиты разделяют на два вида: активную и пассивную. Молниеприемник, токоотводы и заземлитель – основные и неотъемлемые ее элементы. Далее мы рассмотрим подробнее всю эту систему.

Молниеприемник

Начнем мы с самого первого ее элемента. Как всем известно, молниеприемник призван перетянуть на себя заряд молнии и оправить в дальнейшее «путешествие» по токоотводам прямо к заземлителю.

Всего различают несколько вариантов такого устройства, а именно:

• Стержневой. Это обычный небольшой шест, который устанавливается на крыше. Однако он может быть и отдельно стоящим, устанавливаясь непосредственно на участке;
• Молниеприемная сетка. Название говорит само за себя. Как правило, такой вариант станет актуальным для зданий с плоской кровлей, а также в тех случаях, когда защищаемая территория довольно широкая;
• Тросовый молниеприемник. Он представляет собой трос, который натягиваются между двумя опорами, установленными вдоль конька.

Токоотводы

Они тоже играют не второстепенную роль, так как именно от них будет зависеть то, каким образом заряд будет распространяться далее к заземлителю. И первое, что стоит тут уяснить – укладываться он должен по кратчайшему пути.

Обратите внимание и на то, что материал, используемый для него, должен быть однородным, это сможет воспрепятствовать возникновению коррозии. Также должно существовать несколько путей для распространения заряда.

Заземлители

Это конечный этап, который предусматривает пассивная молниезащита, и призван он, чтобы обеспечить оптимальное растекание разряда в земле. Устанавливают их в труднодоступных местах, чтобы ненароком не зацепить, а также на почтительном расстоянии от инженерных коммуникаций.

К тому же надо позаботиться и о том, чтобы крепление вышеобозначенных элементов было достаточно жестким, так как от этого многое зависит. Как правило, используют болтовое крепление, либо применяют сварку.

Но в любом случае, пассивная молниезащита и ее надежность будут зависеть от множества факторов, учесть которые смогут лишь квалифицированный работники.

Отличия пассивной молниезащиты от активной

Во-первых, разница заключается в зоне защиты. Например, в активной системе сравнительно с пассивной, при молниеприемнике одинаковой высоты, этот показатель будет в несколько раз выше.

Во-вторых, активная система менее затратная в отношении материалов. А дело в том, что даже если ваше здание имеет причудливые формы, это ничуть не скажется на их количестве. А вот для пассивной системы, оборудованной по всем правилам, необходимо тщательно продумать ее монтаж.

Наконец, объем монтажа в пассивной защите несколько превышает аналогичные показатели в активной. Но в любом случае, именно первая система станет более эффективной.

Интересные материалы по этой теме:

Активная молниезащита – реальность или фикция?

В статье Вы узнаете о том, действительно ли активные молниеприемники эффективны или это миф, выдуманный маркетологами и производителями этого оборудования.

Виды активной молниезащиты

Поражающие факторы молнии и их последствия

Какими характеристиками обладает заряд молнии? В какие объекты чаще попадает? Какой ущерб наносит зданиям и сооружениям?

Принцип работы, комплектующие и установка активной молниезащиты

Несмотря на высокий уровень развития технологий, жизнедеятельность человека во многих аспектах «привязана» к природным явлениям. Так, например, защита от удара молнии — обязательный фактор безопасности при постройке как жилых, так и промышленных зданий. В качестве одного из наиболее эффективных средств по решению этой задачи рассматривается активная молниезащита.

Что такое молния

Под определением «молния» подразумевается мощный электрический разряд в результате происходящих в атмосфере процессов. Во время движения воздушных масс накапливается электростатическая энергия, а после достижения критических величин происходит «пробой» — поток заряженных электронов, направленный к земле.

Примерный алгоритм явления будет следующим:

1. Формируется нисходящий лидер (стример) — часть электронов из накопленного потенциала облака.
2. Формируется восходящий лидер — состоит из потенциала, накопленного на поверхности земли.
3. Происходит соединение частей — причина разряда.

В силу высокой скорости протекания процесса сторонний наблюдатель не может заметить отдельные его этапы и воспринимает их как однородное явление.

Молния — чрезвычайно опасное явление с хаотичной локализацией. Попадание такого разряда в здание способно не только вывести из строя всю электронику, но и поразить людей, находящихся внутри. Молния может стать причиной повреждения или возгорания самой конструкции постройки. В таком контексте вполне естественно, что громоотвод — обязательный элемент защиты современных зданий.

Разновидности молниезащиты

Исходя из специфики функционирования и конструкции систем молниезащиты, их можно разделить на две категории:

1. Пассивная защита. Состоит из простого молниеприемника (металлический шпиль), токопровода и заземления. Так как молния попадает с большей вероятностью в объекты на возвышении, шпиль монтируется на крыше здания, а после попадания в него молнии просто уводит поток частиц в землю.
2. Активная защита от молнии — предполагает более сложную конструкцию молниеприемника, но в остальном аналогична предыдущему варианту.

Основное отличие между типами защиты заключается в том, что в первом случае расчет идет на вероятность удара в молниеприемник, в то время как во втором случае система сама провоцирует удар молнии.

Принцип работы

Активная молниезащита была разработана сравнительно недавно, но, по заявлениям исследователей, способна существенно повысить безопасность защищаемого объекта.

Принцип действия заключается в следующем:

1. По мере приближения грозового облака к объекту защиты активируются специальные конденсаторы в конструкции активного молниеприемника, в которых начинает накапливаться заряд.
2. После того как напряжение заряда достигает необходимых значений, производится разряд с напряжением до 200 000 вольт с последующим формированием восходящего лидера.
3. Так как статический заряд облака тоже достиг критического показателя, это приводит к образованию пробоя, и молния попадает в активный молниеприемник.

В результате работы такой системы происходит разрядка потенциала грозовой тучи, что практически полностью исключает вероятность повторного удара по объектам в пределах защищенной области.

Особенности устройства

Как и у любой системы, у активной молниезащиты можно выделить ряд особенностей. В числе характерных преимуществ:

1. Большая зона охвата. Монтаж активной молниезащиты позволяет защитить большую территорию по сравнению с аналогом, функционирующим по пассивному принципу. Дело в том, что, несмотря на присутствие молниеприемника (пассивного) на крыше, молния может ударить, например, в расположенный во дворе столб линии электропередач или иной возвышающийся объект. Подобное исключается в случае использования активного молниеприемника, так как элемент сам провоцирует разряд.
2. Компактность. Несмотря на усложненное устройство активного приемника молний, его габариты остаются достаточно компактными, что не только упрощает процесс установки системы и снижает нагрузку на несущие конструкции, но и практически не привлекает внимания. Это позволяет устанавливать систему на любых строениях, вне зависимости от их архитектурного стиля.
3. Эффективность. Активный молниеотвод обеспечивает более высокий уровень защиты не только строения, но и близлежащих территорий.

Важным преимуществом выступает и полная автономность системы. Активный молниеприемник не требует подключения к электросети, поэтому может использоваться для защиты локально расположенных объектов вроде газовых подстанций.

Что касается недостатков системы, здесь выделяют лишь сравнительно высокую цену оборудования и то, что некоторые ученые не подтверждают существенного повышения уровня защиты объекта от использования системы. К слову, первое частично компенсируется за счет того, что в силу большего охвата территории для защиты крупных объектов и территорий потребуется меньшее количество приемников, чем в случае с пассивными аналогами.

Определение уровня защиты объекта от попадания молнии

Как и большинство систем, молниеотвод активного типа монтируется в условиях необходимого уровня защиты объекта от попадания молнии. Этот критерий требует индивидуального расчета — следует учитывать ряд факторов:

1. Среднегодовая продолжительность гроз. Речь идет о том, что в зависимости от территориального расположения вероятность поражения конкретного строения будет меняться. Соответственно, чем дольше и чаще происходят грозы, тем выше вероятность попадания разряда.
2. Плотность попадания молний. Показатель рассчитывается на километр площади. Чем выше плотность молний, тем более мощной молниезащиты требует здание.
3. Особенности рельефа. Важным при расчетах будет и конкретное расположение объекта на ландшафте. Специфика явления такова, что большему риску подвержены строения, расположенные на возвышенностях.
4. Используемые материалы. Использование металлических кровельных материалов и обилие металла среди элементов каркаса способны повлиять на вероятность попадания молнии.

Более подробную информацию по вопросу можно почерпнуть из нормативного документа «Инструкция по молниезащите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003. Однако стоит принять во внимание, что применение данной системы на территории РФ отдельно не регламентируется. Это важно учитывать как на этапе вычисления уровня защиты объекта, так и во время монтажа самой системы.

Подбор комплектующих

Если подготовительная сторона вопроса ясна, можно переходить к подбору комплектующих частей для формирования системы. Первое, что следует определить — схема молниезащиты.

В большинстве случаев система будет состоять из следующих элементов:

1. Активный молниеприемник — основная часть всего молниеотвода, которая устанавливается непосредственно на крыше строения. От качества этого элемента будет зависеть эффективность работы всей системы. Его конструкция может отличаться большей или меньшей сложностью (количество излучающих электродов, конденсаторы и пр.), поэтому при выборе важно рационально соотнести желание сэкономить и реальную эффективность работы.
2. Токоотводы — части системы, предназначенные для передачи переданного на приемник заряда к заземлителю. При их выборе необходимо обращать внимание на качество материалов изготовления, диаметр элементов. При прохождении энергии заряда молнии токоотводы будут нагреваться до высоких температур, из чего и следует исходить в процессе подбора компонентов.
3. Заземлитель — важный элемент, который осуществляет непосредственную передачу энергии молнии в землю. Конструкционно — эта часть не отличается сложностью (металлический стержень необходимой длины), однако при выборе необходимо обратить внимание на материал. Например, стальные заземлители могут покрываться слоем меди, что способствует повышению их эффективности.

Здесь же можно упомянуть и элементы крепежа, которые стоит выбирать, исходя из качества изготовления.

Правила установки

Что касается непосредственной установки молниезащиты, здесь важно учитывать ряд факторов. Молниеприемник должен быть закреплен на высоте. Речь идет о том, что этот элемент важно расположить как самый высокий объект в защищаемой зоне: несмотря на активный принцип действия, это будет способствовать увеличению его эффективности. Количество токоотводов должно соответствовать количеству приемников — важно обеспечить их равномерное распределение по каркасу строения.

Несмотря на то, что повышенная эффективность активной молниезащиты — предмет дискуссий, все большее число людей отдают ей предпочтение, но выбирать систему защиты дома от молнии необходимо индивидуально.

Активная и пассивная молниезащита

На сегодняшний день имеются успешные методики защиты зданий и сооружений от последствий негативного воздействия природного явления, которое называют молнией. Для чего на практике применяют системы пассивной или активной молниезащиты.

Природа образования молний

Природное явление под названием молнии представляет собой протекание электрического разряда с колоссальной энергией через воздух от грозовых туч и облаков в землю.

Основой проявления молний служит накопление электростатической энергии в несколько гигавольт от ионизации паров воды в облаках под воздействием солнечных лучей. При накоплении определенного количества электростатического заряда происходит ионизация атмосферного воздуха между облаками и землей, в результате чего происходит лавинообразный электрический пробой, который представляет поток направленных электронов размерами всего в несколько десятков миллиметров в диаметре.

Этот высокоэнергетический поток электронов силой до нескольких тысяч ампер и представляет главную угрозу поражения разрядом электрического тока людей и животных, а также способен при попадании в здания и сооружения причинить значительный ущерб конструкциям и находящемуся там оборудованию или стать причиной пожара.

Молниезащита

Комплекс специальных мероприятий и технических приспособлений, предназначенных для защиты людей и оборудования, а также конструкций зданий и сооружений от воздействия атмосферного электричества называют молниезащитой.

Система внешней молниезащиты представляет собой токопроводящие конструкции, специально смонтированные в верхних частях строений для обеспечения перехвата молний и отвода её энергии в землю.

Эффективность защиты с помощью таких конструкций обуславливается, прежде всего, их количеством и плотностью покрытия, а также особенностями строений зданий и сооружений. Поэтому такие системы токопроводящих конструкций принято называть пассивной молниезащитой.

Пассивная молниезащита состоит из следующих элементов, таких как:

• устройство молниеприемника, которое служит для притягивания и приема атмосферного электростатического разряда;
• линии токоотводов, играющие пусть и второстепенную, но важную роль по отводу энергии силы тока при попадании молний в молниеприемник;
• заземлители, призванные обеспечить безопасную утилизацию электрического разряда молнии и предотвратить ее опасное растекание по земле.

Молниеприемник или молниеотвод в зависимости от ряда технических условий может быть выполнен в виде:

• металлического стержня, закрепленного либо на отдельно стоящей опоре, либо на самой высокой точке здания, причем количество таких стержней рассчитывается для каждого объекта индивидуально;
• токопроводящего троса, натянутого между крайними опорами в верхней части крыши;
• токоприемной сетки, выполненной с определенным шагом по поверхности кровли, который, как правило, применяется для плоских крыш с большой площадью поверхности.

Токоотводы представляют собой металлические проводники для соединения различного вида молниеприемников с заземлителями. Рекомендуется для этого использовать стальную проволоку сечением не менее 8 мм в диаметре, достаточную для безопасного кратковременного прохождения больших значений электрического тока.

Заземление молниезащиты может представлять собой как отдельные заземлители, так и их систему, состоящую из нескольких электродов соединённых между собой, причем допускается подключать токоотводы к уже существующему контуру заземления здания, но с использованием специальных разрядников.

Гарантия надежной работы системы пассивной молниезащиты по обеспечению безопасности на объектах обуславливается, прежде всего, полнотой выполненных расчетов по количеству и расстановке молниеприемников, а также качеством монтажа основных элементов.

Активная молниезащита

Главным отличием и основным элементом системы активной молниезащиты является активный молниеприемник, представляющий собой непросто металлический стержень, а специально выполненное устройство. В остальном системы активной и пассивной молниезащиты имеют схожее строение.

Активный молниеотвод представляет приспособление со встроенным электронным устройством, способным самоактивироваться при приближении грозовых туч.

Принцип действия такого прибора основывается на создании высоковольтных импульсов вокруг головки молниеприемника под воздействием возникающих во время грозы полей статического электричества, что в свою очередь, способствует обратной ионизации окружающего воздуха, чем и вызывается эффект притягивания разрядов молнии.

Для монтажа активного молниеприемника не требуется особых условий, достаточно, чтобы он был закреплен на высоте не менее одного метра выше самой высокой точки здания, причем для этого вполне подойдут металлические стержни существующего пассивного молниеотвода.

Различия в системах

Хотя по основным параметрам и по строению элементов пассивная и активная молниезащита внешне очень схожи, но все-таки имеются ряд значительных расхождений как в технических характеристиках, так в затратах при построении данных систем безопасности, а именно:

• по принципу действия – активная электронная система создает более высокую электрическую напряженность, способствуя большей обратной ионизации окружающего воздуха;

• по радиусу действия – активная головка молниеотвода способствует увеличению покрытия зоны безопасности в 4 раза, по сравнению с пассивным молниеприемником;
• по зоне защиты – активные молниеотводы покрывают в 8 раз больший объем пространства вокруг себя, в отличие от пассивного;
• по количеству токоотводов и заземлителей – для одного пассивного молниеприемника требуется не менее двух, а для активной головки достаточно от одного до двух проводников;