конструкция, принцип работы и монтаж
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:
- Формируется нисходящий лидер (стример) — часть электронов из накопленного потенциала облака.
- Формируется восходящий лидер — состоит из потенциала, накопленного на поверхности земли.
- 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.
к содержанию ↑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:
- 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.
- 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.
к содержанию ↑Принцип работы
Активная молниезащита была разработана сравнительно недавно, но, по заявлениям исследователей, способна существенно повысить безопасность защищаемого объекта.
Принцип действия заключается в следующем:
- По мере приближения грозового облака к объекту защиты активируются специальные конденсаторы в конструкции активного молниеприемника, в которых начинает накапливаться заряд.
- После того как напряжение заряда достигает необходимых значений, производится разряд с напряжением до 200 000 вольт с последующим формированием восходящего лидера.
- 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.
к содержанию ↑Особенности устройства
Как и у любой системы, у активной молниезащиты можно выделить ряд особенностей. В числе характерных преимуществ:
- 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.
- 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.
- 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.
к содержанию ↑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:
- 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.
- Плотность попадания молний. Показатель рассчитывается на километр площади. Чем выше плотность молний, тем более мощной молниезащиты требует здание.
- Особенности рельефа. Важным при расчетах будет и конкретное расположение объекта на ландшафте. Специфика явления такова, что большему риску подвержены строения, расположенные на возвышенностях.
- 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.
к содержанию ↑Подбор комплектующих
В большинстве случаев система будет состоять из следующих элементов:
- 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.
- 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.
- 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.
к содержанию ↑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 молниезащита: конструкция, принцип работы и монтаж
220.guru
Активная молниезащита
Активный молниеприемник INDELEC PREVECTRON 3 S40 (радиус защиты до 80 метров)
Активный молниеприемник INDELEC PREVECTRON 3 S40 (радиус защиты до 80 метров), в зависимости от высоты мачты. Молниеприемник последнего поколения отличается особым качеством и модульной системой изготовления, является одним из лучших мире и имеет полный набор сертификатов всех международных систем, также имеет сертификат РосТехНадзора (сертификат RRS 00-05003). Данный сертификат позволяет использовать данное оборудование на любых объектах с повышенной безопасностью и любым классом защиты, данные типы молниеприемников являются единственными на территории России с таким выданным сертификатом. Особые сплавы, специальный контроль качества, полный контроль за производством делают это продукцию поистине уникальной. Молниеприемник может использоваться как в промышленных системах, так и в частных строениях. Имеет для использования дополнительное оборудование – счетчик разрядов молнии и специальный тестер для проверки. Специалисты компании всегда оказывают техническую поддержку и консультации по установке. Устанавливается на мачту в зависимости от расчета и имеет непосредственное соединение с проводником.
Рекомендуемое использование не выше 2 уровня.
Prevectron Indelec – компания которую можно со смелостью назвать лидером в разработках систем для молниезащиты зданий и сооружений, Франция, имеет несколько специальных лабораторий по всеми миру и проводит качественные эксперименты в этой области. Разработки данной компании пользуются большим спросом по всему миру. Данные молниеприемники стоят на всех лучших зданиях мира, постоянно проводятся улучшения и данный вид продукта имеет высочайший уровень качества. Новый дизайн, использование самых лучших современных технологий дают этому продукту самую высокую оценку качества.
Технические характеристики:
Эффективность — ΔT 40 μс (опережение при срабатывании)
Стандарт. Отклонение АКТ / ПАС σ σPDA < 0,65 σPTS
Выдержанный удар молнии — (волна 10/350μс) Iimp 100kA (нормативное испытание)
Макс. выдержанныж удар — Imax 207 kA (Unicamp)
Вес нето P 3 кг
Принцип работы
Обнаружение нисходящего лидера — Непрерывное измерение элетрического поля (ΔE/Δt)
Условия развития восходяшего стримера — Optimax®‐ запатентованная технология
оптимизации условий развития стримера — Пусковой механизм Искрение за счет импульса высокого напряжения
Внутренняя схема — 3 независимых синхронизированных модулей
Центральный наконечник — Непрерывная электропроводимость 315 мм² секции – никелированная медь
Металлический корпус Нерж. сталь 316, эл.магнитное экранирование
Тестирование на работоспособность — Специальный тестер
Обслуживание — Заменяемые модули
Гарантийный срок — 5 лет
Механические характеристики
Крепление на мачте — Резьба M20
Соединение с токоотводом- Специальный соединитель в комплекте
Упаковка
Размеры — 438 x 228 x 220 мм
Аксессуары — в комплекте Соединитель для токоотвода, шестигранный ключ
Вес — бруто 4,75 кг
Материал — Подлежит 100% переработке
Сертификация
NF C 17 102:2011, приложение C Сертификат Bureau Veritas N°6275241/2/1/3
Qualifoudre Сертификат Ineris N° N°051166662001
ISO 9001 : 2008 Сертификат Bureau Veritas N°FR018755‐1
Маркоровка CE Свидетельство N°IND‐CE‐21092015‐C
Underwriter Laboratories (UL) UL Certified E478687
Ростехнадзор Разрешение N° RRS 00‐05003
Eco ‐label AVNIR/In Planet
en-sistem.ru
Активная молниезащита — это… Что такое Активная молниезащита?
Активный молниеприемник на коттеджеАктивная молниезащита — это решение в области систем внешней молниезащиты, появившееся в конце 1990-х годов. Активная молниезащита (АМЗ) обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с традиционными средствами, например, такими как молниеприемная сеть, металлический молниеприемный стержень, молниеприемный трос. Для того, чтобы понять принцип действия АМЗ, ниже приведены некоторые основы теории молнии и систем молниезащиты.
Явление молнии
В интересующем нас случае это разряд атмосферного электричества на землю вследствие роста напряженности в воздухе. Разряд происходит не мгновенно, а начинает развиваться сверху, из облака (так называемый нисходящий лидер или стример), и в определенный момент времени ему навстречу стартует восходящий лидер. В момент их встречи происходит главный разряд. Он и несет основную опасность при попадания молнии в какие-либо значимые объекты. Характеризуется главный разряд следующими основными параметрами: сила тока, форма импульса тока, длительность импульса. Соответственно, чем выше все эти параметры, тем опаснее разряд.
Системы молниезащиты
Систему молниезащиты можно условно поделить на две составляющие: внешнюю и внутреннюю.
Внутренняя молниезащита
Цель внутренней системы — ограничить импульсные перенапряжения, которые возникают вследствие прямых и непрямых попаданий молнии и могут причинить ущерб электрооборудованию. Внутренняя молниезащита представлена устройствами защиты от импульсных перенапряжений(УЗИП), которые устанавливаются в вводных щитах. Основную концепцию внутренней молниезащиты можно выразить следующим образом: УЗИП ограничивают уровень напряжения на электрооборудовании на безопасном уровне.
Внешняя молниезащита
Цель внешней молниезащиты — уловить молнию и отвести её ток в землю, то есть не дать главному разряду поразить защищаемый объект. Система внешней молниезащиты состоит из нескольких элементов. Во-первых, молниеприемник (стержень, устанавливаемый выше защищаемого объекта), который улавливает молнию. Традиционный молниеприемник имеет некую, примерно коническую область защиты. После попадания молния «уходит» в землю по токоотводам, которые представляют собой стальные, медные или алюминиевые проводники. Токоотводы соединены с системой заземления, с помощью которой энергия молнии безопасно рассеивается в земле. Таким образом обеспечивается защита объекта.
Активная молниезащита
Отличие активной молниезащиты заключается в наличии активного молниеприемника. Его принцип действия[1] основан на генерации высоковольтных импульсов на конце молниеприемника с помощью встроенного электронного устройства. Это позволяет, опережая формирование «естественного» лидера, формировать «искусственный» лидер, который, быстро распространяясь, захватывает молнию на большем расстоянии и направляет её на землю. Следовательно, увеличивается область защиты. Классифицируются активные молниеприемники по выигрышу по времени в образовании встречного лидера. Данный параметр был проверен в лабораторных испытаниях, действительно подтверждая большую зону защиты.
Автономность
Во время грозы напряженность электрического поля в воздухе возрастает до 10-20 кВ/м. Как только величина напряженности превышает значение, соответствующее риску образования молнии, молниеприемник активируется, «чувствуя» приближение грозы. Заряжаясь от внешнего электрического поля, он получает энергию, достаточную для излучения высоковольтных импульсов, создающих восходящий лидер. Таким образом, активный молниеприемник не требует дополнительных источников питания.
Преимущества
В силу большей области защиты число активных молниеприемников на объект в несколько раз меньше по сравнению числом традиционных молниеприемников. Отсюда вытекают два преимущества по отношению к традиционным систем молниезащиты.
Экономический эффект
Применение АМЗ позволяет получить значительную экономию, так как при меньшем числе молниеприемников требуется меньшее число токоотводов. Таким образом, несмотря на довольно высокую стоимость самих активных молниеприемников, за счет экономии на материалах токоотводов достигается экономия на системе молниезащиты в целом. Сюда же можно отнести и растущую простоту монтажа.
Меньшее вмешательство в эстетический облик объекта
Данное преимущество особенно актуально при использовании АМЗ в области гражданского строительства (в частности, на коттеджах), где в наш век дизайна владелец недвижимости предъявляет самые высокие требования к внешнему виду здания. Преимущество объяняется просто: меньшее число молниеприемников и токоотводов — меньшее нарушение эстетики объекта.
Стандарты
На данный момент применение систем активной молниезащиты регламентируется следующими нормативными документами:
- NF C 17-102 (Франция)
- IMRA 2426 (Аргентина)
- MKS N.B4 810 (Македония)
- NP 4426 (Португалия)
- I-20 (Румыния)
- JUS N.B4.810 (Сербия)
- STN 34 1391 (Словакия)
- UNE 21186 (Испания)
- STR 2.01.06:2003 (Литва)
- ТГН 34.210-301-2008 (Территориальные градостроительные нормы Свердловской области)
Производители
АМЗ была изобретена во Франции, и, как следствие, основное число производителей происходят из этой страны: Duval-Messien, Indelec, CITEL[2]. Помимо этого на российском рынке представлена АМЗ Erico, Galmar, Gromostar, Forend, Schritec, КНГ. Во второй половине 2011 года компания АББ представила свое решение в области АМЗ: две линейки молниеприеников Pulsar и OPR.
Примечания
- ↑ NF C 17-102, французский стандарт на системы активной молниезеащиты.
- ↑ [1] международный концерн, специализирующийся на производстве разрядников и УЗИП
Ссылки
Литература
- NF C 17-102, французский стандарт на системы активной молниезеащиты.
- A.J. Sutees, Active Lightning Protection Systems and a Means of Calculating the Protective Area
- Dr. F. D’Alessandro, B.App.Sc., B.Ed., PhD, A Modern Perspective on Direct Strike Lightning Protection
- Van Brunt, R.J.; Nelson, T.L.; Stricklett, K.L. Early streamer emission lightning protection systems: An overview
- Eybert-Berard, A.; Thirion, B.; Potvin, C. Ligtning Experimentation in Brazil. Single Rod & Early Streamer Emission (ESE) Lightning Conductor Field Tests
- Eybert-Berard, A.; Thirion, B.; Katoh, G. Lightning Protection Field Experiment in Japan on a Wind Turbine Plant Using an E.S.E. Lightning Conductor
dal.academic.ru
Активная система молниезащиты
Наряду с традиционными системами громоотводов с конца ХХ века начала применяться новая технология, так называемая активная молниезащита. В отличие от классических, пассивных вариантов (штыревого, тросового, сетчатого), реагирующих на появление грозового разряда в зоне их действия, новый вид защиты сам захватывает молнию и отводит ее в землю. Таким образом, активная молниезащита осуществляет опережающее действие.
Принцип действия
Новая грозозащита выполнена в виде штыря, по внешнему виду напоминающего обычный штыревой громоотвод. Однако она оснащена активным молниеприемником. Встроенное электронное устройство на конце штыря помогает генерировать высоковольтные импульсы. Во время грозы импульсы распространяются, захватывают молнию и направляют ее в землю. Использование активной молниезащиты позволяет максимально эффективно защитить здания и сооружения от прямого попадания грозового разряда, а также от вторичных воздействий молнии.
Преимущества активной молниезащиты
- Независимость от электропитания
Для активации молниезащиты подключение к источнику электропитания не требуется. Дело в том, что напряженность электрического поля во время грозы поднимается до 10-20 кВ/м. Этого вполне достаточно для приведения в действие встроенного генератора высоковольтных импульсов.
При увеличении напряженности выше критического уровня, система самостоятельно активизируется, получая энергию от внешнего электрического поля.
- Экономичность
Помимо автономности от электропитания, система является более выгодной еще по нескольким параметрам:
- применение активной молниезащиты требует установки меньшего количества устройств, чем при использовании пассивных вариантов в расчете на единицу площади;
- соответственно необходимо меньшее число токоотводов;
- меньше затрат требуется на монтаж устройств молниезащиты.
Установка меньшего числа громоотводов позволяет вносить минимальные изменения во внешний облик зданий. Это особенно актуально для архитектурных объектов и зданий индивидуальной застройки, владельцы которых стремятся сохранить дизайн своего дома или коттеджа.
К недостаткам новой системы можно отнести ее высокую стоимость. Однако, если учесть все параметры, итоговая цена может оказаться даже ниже, чем при использовании традиционных громоотводов.
Выбор молниеприемника
Определить, насколько мощный молниеприемник Satelit 3 необходим для конкретного объекта, можно с помощью расчетной формулы определенной стандартом NFC 17-102 (Франция). В ней учитывается:
- Модель металлоприемника
- Необходимый уровень защиты здания
- Высота, на которой монтируется устройство
| Модель молниеприемника | Satelit 3-25 | Satelit 3-45 | Satelit 3-60 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Высота, м | Уровень защиты | Уровень защиты | Уровень защиты | ||||||
| I | II | III | I | II | III | I | I | II | III |
| 2 | 17 | 23 | 26 | 26 | 34 | 36 | 32 | 34 | 44 |
| 3 | 25 | 34 | 39 | 38 | 48 | 50 | 48 | 48 | 65 |
| 4 | 34 | 46 | 52 | 50 | 64 | 72 | 64 | 64 | 87 |
| 5 | 42 | 57 | 65 | 63 | 81 | 89 | 79 | 81 | 107 |
| 6 | 43 | 58 | 66 | 63 | 81 | 90 | 79 | 81 | 107 |
| 10 | 44 | 61 | 69 | 64 | 83 | 92 | 79 | 83 | 109 |
| 15 | 45 | 63 | 72 | 65 | 85 | 95 | 80 | 85 | 111 |
| 20 | 45 | 65 | 75 | 65 | 86 | 97 | 80 | 86 | 113 |
| 45 | 45 | 70 | 84 | 65 | 90 | 104 | 80 | 90 | 119 |
| 60 | 45 | 70 | 85 | 65 | 90 | 105 | 80 | 90 | 120 |
Принцип установки
Исходя из параметров и типа здания, а также требуемого уровня защиты, монтируется один или несколько активных молниеприемников. Каждый из них устанавливается таким образом, чтобы быть выше наиболее высокой точки объекта минимум на 2 метра.
Каждый молниеприемник соединяется с системой заземления при помощи специальных токоотводов. Металлоконструкции, попадающие в радиус действия громоотвода необходимо соединить между собой.
По стандартам NFC 17-102 каждый из токоотводов необходимо оборудовать защитным кожухом, ревизионным узлом и счетчиком удара молний.
- Молниеприемник Satelit 3
- Мачта
- Токоотвод
- Ревизионный узел
- Защитный кожух
- Система заземления
- Стержень заземления
Комплектующие активной системы молниезащиты
1. Молниеприемник Satelit 3
| Тип молниеприемника | Время инициализации опережающего разряда Т, s | Высота опережающего разряда D, м |
|---|---|---|
| Satelit 3-25 | 25 | 25 |
| Satelit 3-45 | 45 | 45 |
| Satelit 3-60 | 60 | 60 |
Материал: 304L нержавеющая сталь. Вес: 4 кг
2. Устройство дистанционного контроля управления Teletester-S3
Предназначено для контроля за работой активного молниеприемника Satelit 3 в радиусе 50 метров.
Каждые 90 сек. молниеприемник передает сигнал, который показывает, что все электронные компоненты молниеприемника функционируют корректно, поляризация волн в норме.
Размеры: 170х85х34 мм (IP54)
Вес: 200 г
Рабочая частота: 433МГц
Зарядное устройство: батарейки на 9 В, тип РР3
3. Счетчик удара молний
Прибор предназначен для фиксации каждого прохождения молнии по системе молниезащиты и отображения данной информации на дисплее. Благодаря продуманной конструкции счетчик ударов молнии максимально прост в эксплуатации и не требует особого ухода. Согласно уровню защиты IP65 прибор может работать в экстремальных метеоусловиях.
www.mzke.ru
Активная молниезащита » СтудИзба
1. Введение
Любая грозозащита имеет в своем составе молниеприемник, который позволяет своевременно обеспечить перехват движущегося в сторону строения разряда молнии. Он может быть выполнен в двух вариантах — в виде пассивного или активного способа приема энергии молнии. Пассивный вариант является наиболее простым, но, тем не менее, вполне надежным способом защиты. По сравнению с ним существует активный молниеприем. В его состав входит модуль грозозащиты, который способен вырабатывать специальные электромагнитные импульсы в сторону грозовой тучи. Во время грозы происходит ионизация воздуха вокруг такого молниеприемника и при движении молнии в сторону объекта, который защищает это активное устройство, осуществляется надежный перехват всего электрического разряда. Такое устройство позволяет расширить зону гарантированной защиты, что очень важно на загородном участке большой площади. В том случае, если молния уходит в сторону, то активное устройство не окажет никакого влияния на нее. Это самая надежная система защиты, которая достаточно широко применяется во многих странах мира уже много лет. В нашей стране такое устройство молниезащиты в последние годы становиться все более востребованным, в связи с ростом загородного строительства. Его надежность подтверждается результатами многолетних исследований специалистами разных стран.
Грозовое облако создает электрическое поле между областью грозы и землей. Напряженность этого поля может превысить 5 киловольт на метр.
Молния представляет собой электрический разряд длиной в несколько километров, развивающийся между грозовым облаком и землей или каким-нибудь наземным сооружением.
Разряд молнии начинается с образования светящегося пятна, называемого «ступенчатым лидером», который начинает свое движение из области тучи по направлению к земле. По направлению движения лидера – от облака вниз или от наземного сооружения вверх – молнии разделяются на нисходящие или восходящие. Лидер нисходящей молнии возникает под действием процессов в облаке и не зависит от наличия на земле каких-либо сооружений. По мере продвижения лидера к земле с наземных обьектов могут возбуждаться направленные к облаку встречные лидеры. Соприкосновение одного из них с нисходящим лидером (или касание последнего поверхности земли) определяет место удара молнии в землю или какой-либо обьект.
Последние экспериментальные данные показывают, что средние скорости восходящего и нисходящего лидеров сравнимы в течение фазы их соединения и коэффициент их отношения равен примерно 1 (между 0.9 и 1)
V=Vвосх=Vнисх=1м/мкс, где Vвосх – скорость восходящего лидера, Vнисх – скорость нисходящего лидера, V- скорость образования проводника.
Когда нисходящий лидер разряда молнии приближается к поверхности земли, любая проводящая поверхность может создавать встречный восходящий стример. Время Инициирования восходящего стримера у активного молниеприемника значительно меньше по сравнению с традиционными системами молниезащиты, что позволяет значительно увеличить зону защиты.
2. Принцип действия молниезащитных устройств.
Долгие годы для молниезащиты использовались традиционные стержневые и тросовые молниеприемники. В последнее время все большую популярность завоевывают так называемые активные молниеприемники, которые не просто принимают удар молнии на себя, но и отводят ее от защищаемого объекта. Мы предлагаем Вам ознакомиться с принципом действия активного молниеприемника (АМП) «FOREND». |
Его работа осуществляется за счет разности потенциалов, образующихся между грозовым облаком и поверхностью земли.
В тот момент, когда напряженность электрического поля достигает критического значения, от молниеприемника исходит опережающий разряд в сторону молнии, и, при возникновении молнии над защищаемой территорией, она обязательно будет поймана молниеприемником и отведена в землю. Тем самым обеспечивается защита зданий, объектов и сооружений. К достоинствам АМП относится повышенная надежность защиты.
Радиус защиты активного молниеприемника, достигающий 107 м, превышает радиус защиты одностержневого / тросового молниеприемника и радиус защиты молниеприемной сетки, благодаря использованию предупредительных разрядов. Зона защиты громоотвода имеет более удачную площадь защиты и позволяет закрыть до 36 тыс. кв. м с большей надежностью, до 107 м, чем другие виды молниеотводов. При необходимости защиты здания большей площади можно использовать 2-3 молниеприемника и прилагающиеся к ним устройства заземления.
Активный молниеприемник «FOREND» защищен от атмосферного воздействия, прост в установке. Заземление для АМП просто в изготовлении и снимает необходимость выкапывать траншеи по периметру здания и укладывать заземлители, что обязательно в случае применения пассивных молниеприемников.
3. Преимущества применения АМП в сравнении с другими методами.
Радиус защиты одностержневого молниеприемника, тросового молниепремника и методом сетки определяется в соответствии с моделью катящегося шара и, как выше было представлено, этот радиус гораздо меньше чем радиус действия АМП вследствие использования предупредительных разрядов.
Зона защиты при использовании этих методов, в сравнении с зоной защиты АМП, имеет менее удачную форму. Зона защиты АМП позволяет более надежно покрыть большую площадь.
Если необходимо защитить здание большой площади, то, можно использовать 2-3 молниеприемника. Если не используем АМП, то необходимо применять метод сетки, т.е. укладывать металлическую сетку через расстояние 10 мм и делать спуски с заземлителями. При этом методе во много раз увеличивается расход металла, усложняется конструкция и снижается надежность системы.
Сравнительная характеристика систем активной молниезащиты и классической
Характеристики | Активная система молниезащиты | Пассивная система молниезащиты |
Принцип действия | Электронная система создаёт ионизацию (встречный лидер) значительно раньше и большей напряженности поля, чем в случае классической молниеотводной защиты. | Физически, пассивный молниеотвод действует аналогично активному – создается зона ионизации вокруг острия и молния «притягивается» от защищаемых объектов, но на расстояниях во много раз меньших, чем у активного молниеотвода. |
Зона защиты | Зона защиты активного молниеприемника многократно превосходит зону защиты обычного штыревого. Охраняются все объекты, охваченные элипсообразной сферой в виде «капсулы», антенны и архитектурные элементы крыши, а так же вся территория (открытые площадки) находящаяся в зоне защиты активного молниеприемника. | Пространство в окрестности молниеотвода ограниченной геометрии, в зону защиты которого входит только объект, размещенный в его объеме. Радиус защиты меньше примерно в 8 раз, чем у активной системы молниезащиты. |
Схема защиты | ||
Радиус действия | Радиус защиты до 107 м. | Радиус защиты до 24 м. |
Токоотводы | 1-2 шт. | Более — 2 шт. |
Горизонтальные пояса | Не применяются для зданий высотой до 60 м. | Искусственные токоотводы соединяются горизонтальными поясами вблизи поверхности земли и через каждые 20 м по высоте здания. |
Заземлители | Не более 2 шт. | Более 2 шт. |
Проектирование | Определяется высота мачты, на которую устанавливается активный молниеприемник (по инструкции), исходя из уровня защиты и радиуса защищаемой площади. | Выполняется обоснование выбора средств защиты, типов молниеотводов и методов расчетов, выбора материалов молниеприемников, токоотводов, их сечений и общее количества. |
Монтаж | 1-2 дня | Сложность и трудоемкость монтажа множества молниеотводов, сеток и молниеприемников пассивной молниезащиты. |
Эксплуатация | Трудозатраты на ТО и Р пропорциональны количеству элементов системы. | Тех. обслуживание и ремонт большого количества соединений, крепежных элементов. Необходимо |
Эстетика | Не ухудшается эстетический вид объекта. Активная головка занимает минимальное место при установке. | При установке молниеотводных сеток или многочисленных стержней портится архитектурный облик объекта. |
Электро-магнитное воздействие | Минимальное негативное воздействие электромагнитного поля из-за ограниченного количества токоотводов. | Большое количество токоотводов подвергает почти весь объект воздействию электромагнитного поля. |
Защита зданий с помощью тросовых молниеприемников и методом сетки
4. Защита здания большой площади с помощью АМП
Установка одного АМП и контура заземления из нескольких заземлителей гораздо экономичнее по использованию металла в сравнении с методом сетки, тросовых и одиночных молниеотводов. Контур заземления для АМП прост в изготовлении, нет необходимости выкапывать траншеи по периметру здания и укладывать заземлители, как в случае пассивных молниеприемников. Кроме того, в методе сетки, например, сетка может оборваться и тогда нарушится контур заземления.
АМП прост в установке, защищен от атмосферного воздействия, не требует обслуживания в процессе эксплуатации.
5. РАСЧЕТ СТЕПЕНИ ЗАЩИТЫ
Расчет степени защиты, применяемый в IFC и в Европе, производится нижеуказанным способом:
Эффективная площадь: Ac=Lw+6H(L+W)+9H2
L. Длина(m), W: Ширина (m), H: Высота (m)
Предположительное количество молний :Nd = Ng*Ac*C1* 106
Ng=0,04 NK1,25 (число ударов молнии/(км2/год))
Nk: количество дней с молнией
Принятое число Nc=5,5*103/C
C=C2*C3*C4*C5
Если Nd<Nc — защита по желанию
Если Nd>Nc — защита необходима
степень защиты устанавливается: по Е=1-(Nc/Nd)
Расчетная эффективность | Степень защиты |
Е>0,98 | 1 Степень + Доп.мера |
0,95<E<0,98 | 1 Степень |
0,80 <E<0,95 | 2 Степень |
0<E<0,80 | 3 Степень |
КОЭФФИЦИЕНТ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ | С1 | ||
Здание не выше деревьев и/или близлежащих строений | 0,25 | ||
Здание находится в окружении невысоких строений | 0,5 | ||
Расстояние до самого близкого строения ЗН | 1 | ||
Самое высокое здание в районе | 2 | ||
Конструктивные коэффициенты | С2 | ||
Здание/Крыша | МЕТАЛЛ | КЕРАМИКА | Возгорающийся |
Металл | 0,5 | 1 | 2 |
Кирпичное, бетонное | 1 | 1,5 | 2,5 |
Возгорающееся | 2 | 2,5 | 3 |
Структурный коэффициент | С3 | ||
Недорогое, не возгорающееся | 0,5 | ||
Среднее, возгорающееся | 1 | ||
Дорогое, возгорающееся | 2 | ||
Воспламеняющееся, возгорающееся | 3 | ||
Структурное время | С4 | ||
Здание без персонала | 0,5 | ||
До 50 человек | 1 | ||
Более 50 человек, с риском, трудность эвакуации | 3 | ||
ВАЖНОСТЬ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ | С5 | ||
Не имеет значения | 1 | ||
Всегда в эксплуатации, имеет значение в среде | 5 | ||
Имеет очень значительное место в среде | 10 | ||
6. Конструкция АМП.
Элементы схемы молниеотвода размещены внутри герметичной трубы, изготовленной из нержавеющей стали или меди, на внутренней поверхности которой размещена изолирующая конструкция, предохраняющая от развития поверхностного электрического разряда, и система защитных разрядников, предохраняющая молниеотвод от разрушения в момент разряда молнии.
На верхнем фланце молниеотвода находятся молниеприемный стержень обеспечивающий работу элементов схемы. Крепление на мачту с помощью винта с резьбой М10.
Электрическая схема устройства состоит из высоковольтных резисторов и конденсаторов. Заряд конденсаторов от внешнего поля происходит через резисторы, а разряд через разрядники, настроенные на напряжение (12-14) кВ.
При разряде конденсаторов напряжения складываются, и формируется импульс амплитудой более 200 кВ.
При приближении грозового фронта возрастает напряженность поля у поверхности земли, что приводит к наведению на антеннах молниеотвода напряжения, которым заряжаются конденсаторы.
При достижении напряжения на конденсаторах (12-14) кВ происходит пробой разрядников и формирование короткого импульса величиной более 200 кВ. Полярность импульса противоположна полярности грозового фронта. Импульс инициирует направленный в сторону молнии стример, который создает проводящий канал для разряда молнии в землю. Этот процесс повышает действующую высоту молниеотвода, не зависящую от полярности грозового разряда.
Рисунок 2
Примечание: Это описание имеет отношение только к нисходящему типу молний, который описывается электрогеометрической моделью. Этот тип молний самый распространенный.
Высота мачты, на которой крепится головка, определяется на основании Таблицы 1.
Головка ФОРЕНД ввинчивается в трубчатую мачту.
В случае защиты открытых зон, таких как спортивные территории, бассейны и т.д., молниеотводы монтируются на фонарях, столбах, кронштейнах и любой другой близлежащей структуре, дающей возможность молниеотводу покрыть данную защищаемую зону.
До высоты 4 м мачты не требуют растяжек. Выше 4 м применяются растяжки или специальные мачтовые конструкции. Общий принцип крепления мачты идентичен креплению традиционных телевизионных антенн. Мачту следует закрепить с помощью дистанционных держателей на жесткой конструкции здания (дымовая труба, кладка, стальные конструкции). Мачта может быть закреплена на треножнике с бетонным основанием.
Если ФОРЕНД помещается на сборной антенной мачте, то острие головки должно находиться на 2 м выше антенн (таблица 1):
Расстояние шпиля головки от основания защищаемого Защищаемогообъекта H (м) | Радиус защиты R (м) | ||
H (м) | Уровень 1 | Уровень 2 | Уровень 3 |
2 | 31 | 39 | 43 |
3 | 47 | 58 | 64 |
4 | 63 | 78 | 85 |
5 | 79 | 97 | 107 |
6 | 79 | 98 | 108 |
10 | 79 | 99 | 109 |
20 | 80 | 102 | 113 |
7. Заключение.
В современных условиях применение активной молниезащиты просто необходимо, т.к. попадание молнии в здание может вызывать не только большие повреждения зданий, но и приводит к выходу из строя электрооборудования, а так же может быть источником пожаров. Жизнь для человека это самое большое сокровище, поэтому не стоит подвергать ее тому или иному риску. Активная молниезащита имеет огромное количество преимуществ по сравнению с пассивной: она не только менее материалоемкая, но и является наиболее эффективной. Ее эффективность можно оценить по счетчику ударов молний устанавливаемому в комплекте. Кроме того этот счетчик может выдавать некоторую информацию о необходимости специализированного обслуживания! Еще одной отличительной особенностью активных молниезащит является возможность проверки их работоспособности при помощи специального прибора Форенд тестера. Одним словом применение активной молниезащиты это шаг к модернизации наших защит.
Список литературы.
1. www.teziz.ru/activ1.phtml
2. www.mzke.ru
3. www.spbelektra.ru/forend
4. stmx.ru/molniezashita.html
5. www.elektraek.ru/mzasch.php
studizba.com
Принцип работы, комплектующие и установка активной молниезащиты
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.
Блок: 1/5 | Кол-во символов: 214
Источник: http://www.mzke.ru/chto_takoe_passivnaya_molniezashhita.html
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:
- Формируется нисходящий лидер (стример) — часть электронов из накопленного потенциала облака.
- Формируется восходящий лидер — состоит из потенциала, накопленного на поверхности земли.
- 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.
Блок: 2/8 | Кол-во символов: 1113
Источник: https://220.guru/electroprovodka/zazemlenie-molniezashhita/sistema-aktivnoj-molniezashhity.html
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.
Блок: 2/5 | Кол-во символов: 753
Источник: http://www.mzke.ru/chto_takoe_passivnaya_molniezashhita.html
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.
устройство молниеприемника, которое служит для притягивания и приема атмосферного электростатического разряда;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.
Блок: 3/5 | Кол-во символов: 2504
Источник: https://EvoSnab.ru/ustanovka/molnija/aktivnaja-i-passivnaja
Что следует знать о категории молниезащиты?
Специалисты разработали специальную классификацию зданий, которые нуждаются в молниезащите. Все постройки можно разделить на несколько категорий:
1 К этой категории относится часть промышленных зданий и сооружений, в которых работают со взрывоопасными веществами.
2 К ней относятся склады с топливом, ГСМ, комбикормовые и мукомольные цеха.
3 Она считается наиболее распространенной. К ней относятся детские сады, больницы, трубы промышленных предприятий и отдельно стоящие дома, высота которых превышает 30 метров.
Те здания, которые не попадают в эти категории можно считать условно безопасными. Условно потому что по статистическим данным малая часть попаданий молнии приходится и на эти постройки.
Доверять установку молниезащиты лучше специалистам, которые уже не первый год занимаются этими работами. Специалисты помогут вам обезопасить свое жилище и защитят его от попадания молнии. У внутренняя молниезащита, ситуация аналогичная.
Блок: 3/5 | Кол-во символов: 985
Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/passivnaia-molniezashita-doma-instrykciia-i-princip-raboty.html
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.
Блок: 3/5 | Кол-во символов: 448
Источник: http://www.mzke.ru/chto_takoe_passivnaya_molniezashhita.html
Коротко о нормировании и типах молниезащиты
Молниезащита строго классифицируется на разные виды и степени защиты, от того какой класс и вид защиты будет установлен на ваш дом будет завесить его степень безопасности. Так же классификация и разнообразие видов позволяет подобрать оптимальный вариант защиты удара от молнии, и от заноса высокого потенциала***, под индивидуальные особенности проекта дома.
Полезно знать
Когда разряд молнии ударяет в землю, он не исчезает моментально, а начинаетраспространяться по путям с меньшим электрическим сопротивлением. Во многихслучаях этими путями становятся бытовые коммуникации – водопровод, канализация, газовые трубы и плохо изолированные электрические кабели. В ряде случаев молнияможет распространяться и по пластиковой трубе с хорошо проводящей жидкостью. Это и называется заносом высокого потенциала, поэтому для защиты бытовых приборов и здоровья человека, существуют специальные типы внутренней молниезащиты, о них мы поговорим немного подробнее ниже.
Категории (классы)
Все здания и сооружения разделяются на три класса молниезащиты в соответствии с РД 34.21.122-87. Класс необходимый для защиты, зависит от категории взрывоопасности объекта, который зависит от наличия в нём взрыво- и пожароопасных материалов и веществ, а также от того на сколько часто молния может ударить в здание за год.
Ниже вы можете ознакомиться с таблицей, где представлены категории защиты расположенные в порядке убывания, а также типы объектов которым рекомендуется соответствующая категория.
I | Промышленные химические объекты, заводы, склады с ГСМ и боеприпасами, ангары с зерном и мукой, а так же любые другие здания хранящие в себе взрывоопасные вещества. | Все доступные. |
II | Телевышки, телевизионные антенны, жилые и общественные здания, телефонные вышки и т.д. | Защита от прямых ударов молнии и перенапряжения в сети. |
III | Частные дома, коттеджи, хозяйственные постройки и бани. Подходит для зданий, которые расположены на территории где грозы длятся более 20 часов в год. Узнать где находятся такие территории можно тут | Внешняя молниезащита. Защита от прямых ударов молнии. Установка молниеотвода и заземлителя, молниеприёмная сетка. |
Таблица 2 – Категории молниезащиты зданий и сооружений.
Как вы уже догадались, для частных домов указан 3 класс защиты.
Категория молниезащиты для загородных домов не первая, но С УЧЕТОМ ТОГО, ЧТО СОВРЕМЕННЫЙ ЗАГОРОДНЫЙ коттедж МОЖЕТ БЫТЬ ГАЗИФИЦИРОВАН, ИМЕТЬ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И Т.П. К МОЛНИЕЗАЩИТЕ ДОМА НЕОБХОДИМО ОТНОСИТСЯ СЕРЬЁЗНО.
Блок: 4/9 | Кол-во символов: 2728
Источник: https://www.amnis.ru/staty/molniezashchita-chastnogo-doma/
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.
Блок: 4/5 | Кол-во символов: 646
Источник: http://www.mzke.ru/chto_takoe_passivnaya_molniezashhita.html
Пассивная молниезащита
Пассивная молниезащита частного дома состоит из трех частей:
- Молниеприемник. Данное устройство обязано уловить заряд и перенаправить его по прогнозируемой траектории.
- Отвод. Он представляет собой специальный канал, который направляет молнию по определенной траектории, вдали от опасных объектов.
- Заземление. Данный канал уходит на определенную глубину в землю и обеспечивает погашение самого заряда.
Самое главное в подобной конструкции, так это тщательно рассчитать всё, постараться составить всю защиту из очень надёжных материалов, а также расположить её на достаточном расстоянии от опасных объектов. Обязательно нужно заранее всё спланировать. Есть несколько вариантов, которые более подробно объясняют, что такое грозозащита. Каждый из них имеет свои положительные и отрицательные стороны.
Штыревая
На самой высокой точки кровли монтируется приемник. Именно он напоминает штырь и поэтому вся система называется именно так. От него отходит канал, который постепенно переходит в заземление. Токоотвод имеет диаметр не менее 6 миллиметров, но в целом – это достаточно небольшой, легкий и экономичный способ защитить. Подобная молниезащита идеально подходит для тех, кто хочет сэкономить и защитить небольшие постройки. Одноэтажные домики прекрасно будут защищены с таким тонким отводом и небольшим штырем в виде приемника.
Тросовая
В подобной ситуации название также дано в честь приемника. Он устроен следующим образом: на двух деревянных штырях располагается трос вдоль всей крыши. Таким образом, легко можно защитить здание абсолютно любого размера. Такая защита отлично подходит для максимально простой и вытянутой кровли, но во всех других случаях при монтаже могут возникнуть некоторые сложности. Касательно токоотвода и заземления разница практически незаметна.
Сетчатая
Сетчатая система идеально подходит для сложных и достаточно больших зданий. Она представляет собой несколько приемников и отводов, которые связаны, но располагаются отдельно друг от друга. Сильным минусом является то, что подобную систему невозможно замаскировать, однако надежность и безопасность с лихвой компенсирует эстетические недостатки.
Можно подобрать любую систему молниезащиты, но самое главное понимать, что очень важно правильно составить конструкцию и выполнить монтаж. Экономить в данной ситуации не следует. Лучше всего подойти к вопросу внимательно и подобрать действительно идеальную защиту, без каких-либо недостатков.
Блок: 5/5 | Кол-во символов: 2522
Источник: http://energiatrend.ru/news/aktivnaya-i-passivnaya-molniezaschita
Особенности устройства
Как и у любой системы, у активной молниезащиты можно выделить ряд особенностей. В числе характерных преимуществ:
- 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.
- 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.
- 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.
Блок: 5/8 | Кол-во символов: 1714
Источник: https://220.guru/electroprovodka/zazemlenie-molniezashhita/sistema-aktivnoj-molniezashhity.html
Виды молниезащиты
Видов защиты жилых построек множество, но в основном они делятся так же на 3 внешняя, внутренняя и активная молниезащита. О последнем виде есть много споров и сомнений, о её эффективности, но об этом поговорим позже, когда будем знакомиться и разбирать её принцип работы.
Внешняя молниезащита
Внешняя молниезащита – это пассивная система защиты, состоящая из нескольких защитных элементов, экранирующих и защищающих дом от прямых грозовых ударов, что в свою очередь предотвращает механические повреждения здания.
Молниеотвод (термин аналогичный внешней молниезащиты) — из самого названия понятно — основной задачей молниеотвода, является принятие разряда молнии и передачи его к токоотводу или, как его ещё называют спуску.
Расчет молниеотвода — это выработка мер, плана действий в результате выполнения которых, смонтированная система перехватит молнию и не допустит пожара или повреждения дома, спасет жизни близких людей. Главное в разработке или проектирование молниезащиты дома – расчёт в соответствии с нормами защиты от удара молнии с применением специальной компьютерной программы. Грамотно спроектированный громоотвод должен обеспечить сохранность кровли и других частей дома при реализации, долго служить, эстетично выглядеть и, что немаловажно стоить недорого. Разработка (проектирование) молниеотвода дома включает отработку массы деталей, выбор конфигурации и места выполнения заземления молниеотвода, как именно и где будет располагаться ввод заземляющего проводника в дом, выбор материалов, из которых будет выполнены детали молниезащиты, подбор проводников и молниеприёмников, заземлителей, Устройств Защиты от Импульсного Перенапряжения и т.д. Очевидно – это удел подготовленного и опытного специалиста.
В состав внешней молниезащиты входит:
- Молниепрниёмники
Молниеприёмный стержень
Это металлический стержень, выполненный из нержавеющей либо оцинкованной стали, алюминия или меди, диаметром 10-20мм и высотой от 100см до 3х метров. Стержень, это наиболее распространенный вид молниеотвода. Благодаря низкой стоимости, простому устройству и высокой эффективности на небольших участках, часто применяется при молниезащите дачных домиков, небольших частных домов или хозяйственных построек. Дополнительно стоит отметить, что молниеприёмный стержень теоретически можно монтировать на деревьях рядом с защищаемым участком земли, но существует масса трудностей в связи с тем, что дерево живое — оно растет и может повредиться при воздействии креплений.
Внимание!
Наиболее эффективной и низко затратной является схема, в которой стержневые молниеприёмники с расчётной высотой на краях коньков и на дымоходах, объединены между собой на кровле и с токоотводами на стенах, в свою очередь соединённых с заземлением молниезащиты. Такой вывод сделали проектировщики АМНИС по результатам многочисленных расчетов защищённости загородных домов с применением компьютерной программы от разработчиков норм молниезащиты РФ.
Молниеприёмная (молниезащитная) сетка
Это конструкция, состоящая из ячеек размером 5х5 метров и больше, выполненных из стальных оцинкованных прутьев толщиной более 6 миллиметров, соединённых между собой и с естественными и специально выполненными молниеприёмниками на кровле или поднятая на расчётную высоту над кровлей. Цена сетчатого громоотвода весьма высока в сравнении с другими видами молниеотводов. Поэтому сетку используют только для защиты больших сооружений с плоской кровлей, например при защите жилых многоквартирных домов, общественных зданий, больших ангаров, или заводов.
Внимание!
О молниеприёмной сетке в молниеотводе загородного дома
Реальная защита от Прямого Удара Молнии (ПУМ) загородного дома возможна только при присоединении молниеприёмной сетки к молнеиприёмникам.
Тросовый молниеприёмник
Тросовый молниеотвод представляет собой гибкий проводник из оцинкованной стали, алюминия или меди, натянутый и закреплённый между рассчитанными на силу натяжения и устойчивыми опорами.
Тросовые молниеотводы используют, например, на протяженных кровлях и высоковольтных линиях. Использование на небольших частных домах проблематично из-за сложности устройства и постоянной проверки натяжения троса и устойчивости опор.
Тросовые молниеотводы используют, например, на протяженных кровлях и высоковольтных линиях. Использование на небольших частных домах проблематично из-за сложности устройства и постоянной проверки натяжения троса и устойчивости опор.
Токоотводы (Опуски) — часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю. Токоотвод, представляет собой, металлический проводник сечением не менее 8 миллиметров, изготовленный из оцинкованной стали, алюминия или меди. Токоотвод крепиться к стенам и или прокладывается по трубам водостока. Длина токоотвода зависит от высоты объекта и расстояния до заземлителя. На доме в зависимости от размеров требуется не менее двух токоотводов. Располагают симметрично по периметру, чтобы ток растекался по нескольким непересекающимся путям и мощные электромагнитные возмущения, возникающие при протекании импульсного тока молнии гасили друг друга.
- Заземляющее устройство – это система, состоящая из заземляющих проводника и заземлителей (заземлителя). Заземление разряжает электрический заряд в землю, который поступил от молниеотвода по спуску. От степени сопротивления грунта, зависит сложность и тип устройства заземлителя. Самым простым примером заземления для частного дома, будет два металлических прута заглубленных в землю на глубину 3-4 метра и объединённых между собой перемычкой. К перемычке подключается токоотвод (опуск).
Интересно!
В песчанном, пересыхающим и замерзшем грунте низкая электрическая проводимость. Поэтому возникла новая технология, при которой глубина заземлителя без применения тяжелой техники может достигать глубины 20 метров и значительно повысить характеристики заземления (например при погружении в водонасыщенные слои).
Таблица параметров сопротивления разных пород почвы:
Почва | Сопротивление (Ом*М) |
Глина | |
Песок (Влажный) | |
Песок (Сухой) | |
Садовая земля | |
Солончак | |
Торф | |
Чернозём | |
Гравий | 300 |
Щебень | 3 000 |
Внимание!
Не пытайтесь проектировать. Без специальных навыков и опыта это не только бессмысленно, но и опасно!
Смонтировать молниезащиту своего дома самостоятельно в принципе возможно с комплектом материалов и изделий, подобранных для вашего дома специалистами.
Вместе с комплектом изделий и материалов от АМНИС Вы приобретаете «правильную молниезащиту. Правильная молниезащита – это обоснованная защищённость и срок эксплуатации сопоставимый со сроком жизни здания.
Блок: 5/9 | Кол-во символов: 6867
Источник: https://www.amnis.ru/staty/molniezashchita-chastnogo-doma/
О так называемой «Активной» молниезащите
Современный и по не подтверждённым данным самый эффективный метод защиты домов от грозовых разрядов. Это вид защиты очень редко используется в молниезащите частных домов, поэтому мы будем говорить о нём немного.
Принцип действия устройства заключается в том, что оно оснащено активным молниеприемником на конце которого распложено электронное устройство способное генерировать во время грозы высоковольтные импульсы, якобы способные в буквальном смысле «притягивать» на себя грозовые разряды.
Схема установки
Каждый активный молниеприемник соединяется с системой заземления при помощи токоотвода, которые передают ток молнии к заземлителю, расположенному в грунте.
Критика эффективности
Стоит отметить, что нет ни одного научного исследования, которые могли бы подтвердить эффективность активного молниеприёмника. Если сказать просто, генерируемая активным головкой энергия не в состоянии притянуть молнию, т.е. это простой молниеприёмный стержень, но на несколько порядков дороже.
Активная молниезащита, может значительно превышать по стоимости классические способы защиты, проверенные многолетней практикой и подкреплённые научными расчетами. При этом в «активной» молниезащиты, как правило, не соблюдается нормативное количество токоотводов и заземлителей.
Парадокс данного предложения на рынке в том, что принудительное притягивание грозовых разрядов в область защищаемого объекта было бы очень рискованно.
Более подробно о активной молниезащите и принципах её действия, а так же научные опровержения её эффективности можно прочитать в нашей статье «Активная молниезащита, миф а не реальность.»
Блок: 8/9 | Кол-во символов: 1697
Источник: https://www.amnis.ru/staty/molniezashchita-chastnogo-doma/
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:
- 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.
- Плотность попадания молний. Показатель рассчитывается на километр площади. Чем выше плотность молний, тем более мощной молниезащиты требует здание.
- Особенности рельефа. Важным при расчетах будет и конкретное расположение объекта на ландшафте. Специфика явления такова, что большему риску подвержены строения, расположенные на возвышенностях.
- 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.
Блок: 6/8 | Кол-во символов: 1420
Источник: https://220.guru/electroprovodka/zazemlenie-molniezashhita/sistema-aktivnoj-molniezashhity.html
Современная технология – залог успешной реализации молниезащиты дома
Молниеотвод частного дома должен быть технологичным, то есть применяемые материалы и изделия должны обеспечивать удобный и быстрый монтаж без повреждения конструкции дома и инженерных систем.
Современная технология молниезащиты, разработанная в Европе и основанная на применении изделий заводской готовности из долговечных материалов соответствует этому критерию.
Добросовестный производитель создает гамму молниеприемников, проводников молниезащиты, соединителей, держателей для всех типов кровли и стен, клеммы для присоединения любых типов конструкций (антенн, желобов водостока и т.п.) в соответствии с нормами и из коррозионно-устойчивых материалов. А также качественные УЗИП для всех типов электрических цепей.
НО ЗАВОДСКОЕ ИЗГОТОВЛЕНИЕ изделий и материалов не гарантирует того, что молниеотвод будет соответствовать требованиям норм, защищённости и пожеланий владельцев.
Технологические возможности реализуются в полной мере только при наличии опыта в организации и проведении монтажа.
Блок: 6/9 | Кол-во символов: 1093
Источник: https://www.amnis.ru/staty/molniezashchita-chastnogo-doma/
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:
- 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.
- 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.
- 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.
lightika.com
Активный молниеприемник FOREND
|
Наименование молниеприемника |
Масса |
Артикул |
|
FOREND EU |
4,6 кг |
M10231 |
|
FOREND EU — M |
3,8 кг |
M10236 |
Активный молниеприемник FOREND EU, EU-M- устройство молниезащиты рассчитанное на контакт с каналом молнии. Активное устройство обеспечивает расширенную зону молниезащиты за счет электронной схемы в монолитном корпусе. При образовании грозового фронта вблизи защищаемого объекта, между грозовым облаком и землей образуется напряженность, которая заряжает молниеприемник. При накоплении заряда происходит разряд устройства. Эта энергия образует от молниеприемника нисходящий лидер, направленный к лидеру с тучи. После соединения образуется канал, по которому проходит основной атмосферный разряд.
Скорость и время образования нисходящего лидера от активного молниеприемника намного выше, чем у традиционного. Таким образом зона грозозащиты объекта увеличивается в несколько раз. Эффективность такого молниеприемника доказана и подтверждена международными и европейскими сертификатами испытаний.
Выбор активного молниеприемника:
- выбрать категорию защиты защищаемого объекта;
- выбрать радиус защиты молниеприемника согласно размерам объекта;
- выбрать высоту мачты для молниеприемника исходя из радиуса защиты.
Зависимость радиуса защиты от высоты установки и категории FOREND:
Преимущества активной молниеприемной системы:
- не требует большого расхода материалов по сравнению с традиционной;
- не портит внешний вид;
- возможность защиты большей площади.
Монтаж активного молниеприемника FOREND.
Установка FORENDEU или EU-M проходит в несколько этапов.
Первый этап — установка мачты с молниеприемником на самой высокой точке защищаемого объекта. Мачта может быть установлена на фасаде, кровле или дымоходе при помощи кронштейнов, тросовых оттяжек, треноги или бетонного основания.
Второй этап — монтаж токоотводов от мачты молниеприемника. Материалом спусков может быть сталь, медь, алюминий. Самые распространенные токоотводы для молниеприемника FOREND — оцинкованная проволока, медная проволока, оцинкованный грозотрос. Токоотводы крепятся на специальных держателях. Это может быть пластик или металл.
Третий этап — заземляющее устройство для активного молниеприемника FOREND. Заземляющим устройством могут выступать в первую очередь естественные конструкции объекта, а так же искусственные заземлители. Количество материалов для заземления FOREND рассчитывается исходя из удельного электрического сопротивления грунта. Заземлители могут быть из омедненной стали, оцинкованной стали, черная сталь или медь. Это может быть контур с вертикальными заземлителями по периметру дома или несколько вертикальных заземлителей.
Все соединения должны быть прочными и могут быть ослаблены только при помощи ручного инструмента.
Добавить комментарий
Рекомендуем посмотреть
Держатель проводника для коньковой черепицы
Коньковый держатель используется для проводников, которые прокладываются по наивысшей поверхности кровли. Используется как держатель молниеприемника или токоотвода
Подробнее…
Держатель проводника для желоба водостока
Держатель проволоки на желобе водостока используется для крепления токоотводов (токопроводников) на водосточных желобах, для механической прочности системы молниезащиты
Подробнее…
Держатель плоского и круглого проводника — металл (держатель шин заземления)
Магистрали защитных проводников допускается прокладывать непосредственно по стенам помещения, при условии, что помещение сухое и без агрессивной среды
Подробнее…
Комплект тросовых оттяжек
Тросовые оттяжки — представляют собой систему такелажа для крепления мачт, стержневых молниеприемников и молниеприемных мачт
Подробнее…
Кронштейн мачтовый
Кронштейн — часть системы молниезащиты, предназначенное для крепления мачт и молниеприемников в вертикальным плоскостям
Подробнее…
Соединительная клемма для строительных конструкций — Клемма СК
Соединительная клемма для строительных конструкций- это клемма СК для подключения круглого проводника к металлическим конструкциям
Подробнее…
groundtech.ru
