Молниезащита зданий и сооружений¶

Молниезащита зданий и сооружений — комплекс технических решений и устройств, предназначенных для защиты строительных объектов, людей и оборудования от прямых ударов молнии, а также от вторичных её проявлений (электромагнитного импульса, заноса высокого потенциала, искрения). Относится к области электротехники, строительной физики и безопасности. Основной нормативный документ в России — «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО 153-34.21.122-2003).

¶Физическая природа явления

Молния — электрический разряд между облаком и землёй либо между разноимённо заряженными частями облака. Типичный ток разряда достигает 20–100 кА, длительность импульса — десятки микросекунд, температура канала — до 30 000 °C. Прямой удар вызывает механические разрушения, возгорание, гибель людей; вторичные воздействия выводят из строя электронику и системы автоматики.

¶Принцип действия

Защита строится на перехвате разряда и отводе его тока в землю по безопасному пути. Устройство состоит из трёх частей:

• Молниеприёмник — воспринимает удар (стержни, тросы, сетки).
• Токоотвод — проводит ток от приёмника к заземлителю.
• Заземлитель — рассеивает ток в грунте.

Дополнительно применяются ограничители перенапряжений (УЗИП) для защиты внутренних цепей.

¶Классификация

По СО 153-34.21.122-2003 объекты делят на категории по взрывопожароопасности и назначению, а защиту — на три уровня надёжности:

Различают внешнюю (перехват разряда) и внутреннюю (защита от вторичных воздействий) молниезащиту.

¶Конструктивные решения

Стержневые молниеприёмники устанавливают на кровле или отдельно стоящими. Тросовые системы применяют для протяжённых объектов. Молниеприёмная сетка укладывается по скатам и периметру кровли с шагом ячейки 5–12 м в зависимости от уровня. Токоотводы прокладывают по стенам с шагом не более 10–25 м. Заземлители выполняют из вертикальных электродов (уголок, круглая сталь) длиной 2,5–3 м, соединённых полосой.

¶Проектирование и монтаж

Расчёт зоны защиты выполняют по методике «защитного радиуса» либо «угла защиты». Учитывают удельное сопротивление грунта, высоту объекта, интенсивность грозовой деятельности (число грозовых часов в году). Монтаж ведут до устройства кровли или параллельно с ней; все соединения сваривают или выполняют болтовыми зажимами с антикоррозийной обработкой. После установки проводят измерение сопротивления заземляющего устройства (обычно не более 10 Ом).

¶Обслуживание

Периодически осматривают молниеприёмники и токоотводы на предмет обрывов и коррозии, проверяют целостность сварных соединений и измеряют сопротивление заземления. Для взрывоопасных объектов осмотр проводится не реже одного раза в год.

¶Значение

Молниезащита снижает риск пожаров, взрывов и отказов оборудования, обеспечивает безопасность персонала и сохранность информационных и энергетических систем. Ошибки в проектировании или отсутствие защиты приводят к значительному материальному ущербу и человеческим жертвам.