+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

виды, особенности, монтаж и проверка

Молниезащита зданий и сооружений — редкая система на крышах новых и современных домов. Это связано с уверенностью человека, что разряд молнии ударит куда угодно, только не рядом.

При попадании молнии в крышу, трубы и другие возвышающиеся конструкции придомовых территорий возникает грозовое перенапряжение и электромагнитные импульсы, которые создают угрозу любым электрическим приборам, включенным в электрическую сеть переменного тока.

Удар молнии создает опасность для электроприборовУдар молнии создает опасность для электроприборов

к содержанию ↑

Особенности системы молниезащиты

Молниезащита объекта — комплекс мероприятий и устройств, которые способны защитить отдельно стоящие здания и сооружения от ударов молний.

Существует три основных фактора воздействия молнии:

  • непосредственное попадание молнии в крышу здания;
  • удар в близлежащие коммуникационные и технические объекты;
  • удар в землю вблизи дома либо в рядом расположенный объект с дальнейшим попаданием разряда в землю.

В первом случае прямой удар может привести к серьезным разрушениям — резкое нагнетание температуры и запекание материалов кровли, а в редких случаях — даже к возгоранию деревянных конструкций и перекрытий крыш. Главный разрушающий фактор скрыт в ударной волне, которую порождает молния.

При ударе в коммуникационные объекты или в линии электропередач создается ток грозового импульса, который попадает в жилье по электрическим проводам и трубам. Это может привести к поражению человека электрическим током, повреждению оболочек и жил кабелей, поломке оборудования и сбою в работе внутренних систем.

Прямой удар молнии в крышу дома может привести к пожару

Прямой удар молнии в крышу дома может привести к пожару

В третьем варианте разряд попадает в землю. При большом сопротивлении земли либо из-за других факторов напряжение может пойти через заземлитель в нулевой провод обратно в дом. В частных домах ноль заземляется в поселковых трансформаторных подстанциях. Может возникнуть случай, когда напряжение будет и на фазе, и на ноле, что также приведет к поломке приборов и техники. Но это редкий случай: как правило, ток, попадая в землю, равномерно растекается.

Важно! Самые страшные последствия — разрушение или возгорание кровли в результате прямых ударов молнии.

к содержанию ↑

Виды молниезащиты

По исполнению системы защиты бывают:

  • внешние;
  • внутренние.

У каждой системы свое предназначение, и применять их нужно в комплексе, чтобы исключить все три фактора поражения молнией.

Внешнее устройство молниезащиты зданий и сооружений монтируется на крышах, близлежащих пристройках, сооружениях и состоит из молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Основная их функция — отвести разряд тока в землю, не дав ему попасть на поверхность крыши. Разряд через токоотвод попадает в заземлитель и дальше растекается в земле.

Внутренняя и внешняя молниезащитаВнутренняя и внешняя молниезащита

 

Внутренний тип системы защиты от молний заключается в установке устройства внутри здания и служит для защиты от импульсных перенапряжений.

Бывают следующие виды внутренних устройств:

  1. Реле контроля напряжения с возможностью ручной регулировки минимальных и максимальных показателей напряжения в сети. В случае нарушения показателей критических точек прибор выполняет отключение напряжения. Может быть установлен на весь дом или отдельно на каждый прибор. Самый простой и дешевый вариант.
  2. Стабилизатор напряжения.
  3. Реле контроля фаз (при трехфазном напряжении). Относится к микропроцессорным приборам.
к содержанию ↑

Виды молниеприемников

Молниеприемники по конструкции и материалу бывают:

  • стержневые — отдельно расположенные и на крыше;
  • тросовые;
  • сетчатые — на крыше.

Наиболее распространенные и часто встречаемые — стержневые и тросовые, которые применяются на простых и сложных двускатных крышах. Если строение крыши многоуровневое, рекомендуется использовать комбинированную систему с использованием двух разных видов приемников.

к содержанию ↑

Стержневые молниеприемники

Главная особенность — длинный вертикальный штырь, основная функция которого — принять удар молнии. Прибор должен отличаться высокой прочностью, устойчивостью к осадкам и агрессивной среде, но быть легким и простым в монтаже.

Стержневой молниеприемник на крыше зданияСтержневой молниеприемник на крыше здания

В зависимости от площади крыши можно устанавливать несколько таких мачт. Такие конструкции нужно устанавливать на самую высокую точку крыши или стену. Необходимо, чтобы штырь возвышался не менее чем на 1,5 м.

Можно устанавливать такую систему и отдельно от жилья. Во втором случае мачта может достигать нескольких десятков метров. Стержневая конструкция образует вокруг жилья воображаемый конус — зону защищенного пространства. Размер мачты можно определить из диаметра конуса и его высоты.

к содержанию ↑

Тросовые молниеприемники

Система горизонтального монтажа представляет натянутый стальной трос по всей длине конька. Удар молнии принимает на себя трос. Можно на разных концах крыши установить штыри и натянуть между ними трос, в результате чего получается комбинированный тип защиты. Это подходит крышам, у которых длина во много раз превышает ширину. Диаметр троса должен быть не менее 12 мм. Толщина троса определяется длиной монтажного пролета.

В системе есть особые требования к прочности натяжного элемента, что связано с ветровыми нагрузками и обледенением. Чтобы избежать повреждений системы, рекомендуется по всей длине крыши установить натяжение нескольких промежуточных креплений.

Тросовая молниезащита зданийТросовая молниезащита зданий

 

Экономичный и простой вариант получается с использованием вместо троса стальной катанки, которая легка в монтаже (можно приваривать к конструкциям и между собой) и достаточно прочна. Для крепления проволоки можно применять специальные болтовые зажимы — клеммы.

к содержанию ↑

Сетчатые молниеприемники

Система горизонтальная, монтируется на плоских крышах. Сетка изготавливается из проволоки-катанки диаметром 10 мм или стальной полосы любого диаметра. Такие приемники монтируются с помощью сварки и требуют большого расхода материала, поэтому система считается очень трудоемкой в монтаже.

Ее можно устанавливать и на скатных крышах. В таком случае сетку монтируют по периметру плоскости. Это основная причина, по которой на скатных крышах устанавливают более дешевые, простые и безопасные при выполнении работ системы. Такой тип защиты подходит для монтажа на крышах школ и детских садов, институтов и государственных учреждений. Считается самым надежным.

Сетчатый молниеприемник на плоской крыше

Сетчатый молниеприемник на плоской крыше

к содержанию ↑

Токоотводы

Этот элемент соединяет молниеприемник с заземлителем. Для изготовления применяют стальную проволоку диаметром 6 – 10 мм, подойдут и стальная полоса или полудюймовая водопроводная труба.

Очень важно сделать крепкое и надежное соединение между токоотводами и молниеприемниками с заземлителями. Самым крепким считается сварное или болтовое соединение. Чтобы токоотвод был незаметен на фасаде, его можно покрасить в цвет обшивки или отделки дома. По всей длине спуска необходимо на расстоянии 1,5 – 2 метра сделать промежуточные крепления.

к содержанию ↑

Заземление

Устройство — металлическая конструкция, закопанная или забитая в землю и обеспечивающая хороший контакт системы с землей. При влажных почвах нет смысла оборудовать заземлитель глубже 80 см. Как правило, используют стальной пруток 18 – 20 мм либо уголок 40 – 50 мм, стальную полосу шириной 40 мм. Длина заземлителя должна быть не менее 3 метров.

Горизонтальный заземлитель по контуру зданияГоризонтальный заземлитель по контуру здания

Конструкция может иметь форму треугольника либо напоминать перевернутую букву «Ш». Соединение элементов заземлителя проводится с помощью сварки либо болтовым скручиванием. Конструкция должна быть надежна на протяжении многих лет, не ослабевать и не иметь люфтов.

Важно! Если возле дома есть готовый контур заземления, грозозащита зданий может быть подключена к нему.

к содержанию ↑

Монтаж молниезащиты

Монтаж стоит начать с обустройства молниеприемников. При выполнении работы на высоте соблюдайте правила безопасности. Если установку планируется выполнять самостоятельно, начните с примитивного проекта. Когда собираетесь подключаться к готовому контуру заземления, планируйте монтаж с учетом данного места подключения.

Всегда соблюдайте правило: токоотводы должны быть максимально короткими и прямыми. Выбираться самое кратчайшее расстояние от молниеприемника до заземлителя.

Монтаж системы молниезащиты здания

Монтаж системы молниезащиты здания

Обратите внимание! Если не уверены в своих силах, доверьте выполнение работ по монтажу молниезащиты объектов профессионалам. Специалисты выполнят проект и проведут предэксплуатационные испытания.

к содержанию ↑

Испытание и проверка

Перед использованием молниезащиты необходимо проверить следующие элементы системы:

  1. Сварочные соединения на прочность. Проводится визуально или простукиванием молотком.
  2. Болтовые соединения и стяжки. Необходимо законтрогаить все соединения, особенно те, которые будут в земле или на крыше.
  3. Сопротивление заземлителя. Измеряется специальным прибором — измеритель сопротивления изоляции.
  4. Измеряются переходные сопротивления контактов и стыков измерителем сопротивления изоляции или омметром.
  5. Измерение сопротивления растекания тока измерителем сопротивления изоляции.
  6. Проверить на соответствие проектной документации.
  7. Надежность закрепления молниеприемника и промежуточных фиксаторов.

Рекомендуется перед весенне-летним периодом ежегодно проводить визуальную проверку системы на наличие повреждений и обрывов после зимних обледенений и ветров.

На защите от поражения электрическим током человека и безопасности жилья и электроприборов не стоит экономить средства. Лучший вариант — комплекс мер по предотвращению последствий и разрушений от попадания молний.

Молниезащита зданий и сооружений: виды, особенности, монтаж и проверка

Молниезащита зданий и сооружений предприятия, грозозащита многоквартирного дома

Высотные строения очень удобны для того, чтобы в них попала молния. Исходя из этой предпосылки, рассматривают вопрос о молниезащите городских зданий и промышленных сооружений. Случайный разряд на необорудованную грозозащитой кровлю способен вывести из строя действующие элементы коммуникаций, а также привести к ущербу, который с трудом поддаётся даже приблизительной оценке.

И только эффективная и грамотно обустроенная молниезащита зданий и сооружений способна свести к минимуму возможные потери от непредвиденного воздействия природного электричества.

Особенности защиты городских объектов

Система молниезащиты любых городских сооружений (включая жилые многоквартирные дома) может иметь самые различные исполнения. Выбор того или иного варианта защитной конструкции, как правило, определяется следующими факторами:

  • конструктивные особенности самого защищаемого строения;
  • наличие электрооборудования, размещённого на открытых и закрытых пространствах здания, а также его уязвимость с точки зрения грозового удара;
  • качество используемого в системе защиты заземления;
  • показатель грозовой активности, характерный для данной местности.

Помимо этого требования к молниезащите таких строений должны удовлетворять действующим стандартам, которые предполагают деление их с точки зрения защищённости на различные категории.

Эти категории учитывают наличие в этих строениях и характер хранения или переработки взрывоопасных и горючих веществ. При этом самой опасной с точки зрения поражения молнией считается 1-я категория, а наиболее безопасной – третья.

Немаловажным фактором, оказывающим существенное влияние на выбор молниезащиты для городского объекта, является его «окружение», которое может включать и высотные объекты (трубы котельных, местные телевизионные башни и тому подобное).

С учётом всех приведённых выше факторов и организуется грозозащита типовых городских объектов, включая многоквартирные дома и промышленные предприятия.

Виды и устройство

Известные способы противодействия разрушающей силе грозовых разрядов в зависимости от типа используемого молниеприёмника делятся на два типа. Это активные и пассивные методы.

Активная схема молниезащиты реализуется посредством применения специального устройства, ионизирующего воздух над кровлей здания и намеренно провоцирующего разряд молнии.

Второй подход к решению проблемы молниезащиты состоит в пассивном принятии на себя разряда специальным устройством. Тип устройства выбирается в зависимости от материала кровельного покрытия и категории здания.

Однако независимо от этих показателей система пассивной молниезащиты всегда состоит из молниеприёмника того или иного класса, а также включает в свой состав специальный молниеотвод и заземляющее устройство (ЗУ).

Последний элемент из конструкции молниезащиты (его иногда ещё называют заземлителем) обеспечивает создание благоприятных условий для стекания тока разряда в землю.

Каждая из указанных составляющих конструкции выполняет свою, характерную лишь для неё функцию и занимает вполне определённое место в системе молниезащиты. В соответствии с этим молниеприёмник должен размещаться на самой высокой точке строения, что обеспечивает оптимальные условия для улавливания грозового разряда.

Токоотвод, прокладываемый по кровле и вдоль стен строения, располагается между молниеприёмником и заземляющим устройством многоэтажного дома или промышленного строения, соединяя их в единую систему молниезащиты данного сооружения.

И, наконец, заземляющее устройство (или иначе – заземлитель) размещается в грунте неподалёку от защищаемого здания и обеспечивает эффективное стекание тока разряда в землю.

Виды молниеприёмников

Городские промышленные и многоэтажные жилые строения в основном различаются по материалу кровельного покрытия. Кровля здания оказывает определяющее влияние на выбор типа приёмника молний для молниезащиты.

В соответствии с требованиями к уровню защищённости различных кровель все известные молниеприёмники пассивного типа делятся на следующие классы:

  • штыревые или пиковые устройства, устанавливаемые на коньке или на отдельной мачте;
  • тросовые приёмники, изготавливаемые в виде толстой проволоки, натягиваемой вдоль конька и по периметру кровли;
  • и, наконец, так называемые «сеточные» молниеприёмники, представляющие собой крупноячеистую сетку, укладываемую по всей поверхности крыши с креплением на специальных изоляторах.

Штыревые приёмники молний чаще всего применяются на металлических кровлях с покрытиями из металлизированной черепицы, типового профнастила или профлиста. Они выполняются в виде стального прута определённой длины, крепящегося на самой высокой точке крыши и имеющего специальный контакт для подключения токоотвода.

Так называемые «тросовые» молниеприёмники выполняются в виде толстой и хорошо натянутой стальной проволоки, также имеющей выход для подсоединения к заземлителю (через токоотвод). Такие устройства чаще всего применяются на кровлях из традиционного шифера или керамической черепицы.

При монтаже сеточных молниеприёмников, устанавливаемых обычно на мягких и плоских кровлях зданий, вся защищаемая поверхность закрывается специальной сетью из тонких стальных проводников. Размер ячейки такой сетчатой молниезащиты выбирается в зависимости от категории здания и предполагаемой грозовой активности в данной местности.

Обустройство грозозащиты многоквартирного дома

Наружную или располагаемую открыто молниезащиту жилого дома организуют с учётом перечисленных выше факторов и обустраивают по общепринятым стандартам (при отсутствии поблизости высотного объекта с молниеприёмником).

Так, для типового городского сооружения, крыша которого изготовлена в виде закрытых рубероидом перекрытий, в качестве молниеприёмника может использоваться штырь, фиксируемый на пристройке к выходу лифта (рядом с антенной).

После его закрепления, к отводу штыря приваривается толстый стальной провод сечением не менее 6-8 миллиметров. Провод спускается вдоль стены и другим своим концом на ту же сварку подсоединяется к уже готовому заземлителю.

При спуске токоотвода молниезащиты следует побеспокоиться о том, чтобы провод надёжно закреплялся на стенах здания посредством фиксаторов особой конструкции.

В тех случаях, когда в качестве молниеприёмника используется система тросов или металлическая сетка – необходимо побеспокоиться о специальных креплениях, размещаемых в точках пересечения отдельных ветвей конструкции.

При оборудовании молниезащиты многоквартирного дома не следует упускать из виду и внутреннюю её составляющую, представленную специальным оборудованием (УЗИП, в частности).

Указанное устройство обеспечивает защиту установленного в границах дома коммуникационного оборудования от импульсных перенапряжений, возникающих во время грозы.

Кроме того, с его помощью удаётся предотвратить нежелательные последствия от вторичных воздействий молнии (наводок), угрожающих внутренним электросетям дома и подключённым к ним бытовым приборам.

Защита металлических зданий

Согласно принятой классификации металлическими называются здания, конструкция которых предполагает использование в качестве несущих элементов стальных колонн или балок. К этой же категории также относятся здания или предприятия, построенные по технологии с применением так называемых «сэндвич панелей».

Согласно действующим нормативам в качестве открытых элементов молниезащиты промышленных строений по возможности рекомендуется применять естественные токопроводящие конструкции. Это пожелание касается не только токоотводов и заземлителей, но также и молниеприёмников.

Единственное требование, предъявляемое к токопроводящим конструкциям – это чтобы они имели непрерывный и надёжный контакт между своими частями по всей площади сооружения вплоть до фундамента. В этом случае они будут надежной молниезащитой.

Следует заметить, что в качестве молниеприемника на промышленных зданиях и сооружениях достаточно часто используются металлические основания и стальные стойки антенн, а также закреплённые на ограждениях и парапетах прожекторные мачты. Этот перечень конструкций для молниезащиты следует дополнить стальными лестницами, возвышающимися над кровлей.

Функцию токоотводов в таких зданиях могут выполнять несущие металлические колонны или металлизированные покрытия используемых при монтаже сэндвич панелей (при условии их достаточного сечения). В качестве естественных заземлителей в подобных ситуациях обычно использую железобетонные или стальные сваи опорного фундамента, имеющие надёжный контакт с землёй.

Обустройство качественных и эффективных систем молниезащиты городских зданий и промышленных сооружений, конечно же, имеет свою специфику.

Однако общие принципы их организации, а также функциональный состав конструктивных элементов грозозащитных устройств практически не отличаются от типовых разработок и проектов.

Единственное, на что следует обратить внимание при их проектировании и практическом применении – это возможность использования естественных токопроводящих частей конструкции в качестве отдельных элементов самой молниезащиты.

типовые схемы, расчет и монтаж

Сначала разберемся в сути понятия. Молниеотвод обозначает одно и тоже, что Грозозащита или Молниезащита и отличается от Громоотвода, которым называют чаще только молниеприемную часть системы защиты зданий и сооружений. То есть молниеотвод – это «молниеприемник + токоотвод + заземление», или внешняя составляющая системы. Если посмотреть на схему любой комплексной молниезащиты, будь то частный дом или здание промышленного, офисно-административного назначения, то это ее часть, которая предназначена именно для защиты от прямых ударов молнии.

Молниеотвод в схеме комплексной молниезащиты

Конструкции (виды) молниеотводов

Всего существует 3-и базовые схемы: стержневой (рисунки а, б), тросовый (в) и молниеотвод в виде молниеприемной сетки (или сетчатый) (г). Комбинированная схема предполагает сочетание базовых вариантов.

Стержневой, тросовый и сетчатый молниеотвод

По количеству одинаковых молниеприемных частей – одиночный, двойной и т.д.

По характеру и месту установки стержневые делятся на молниеприемные стержни, сборные стержневые, которые могут устанавливаться на фланцах, кронштейнах, специальных опорах или быть отдельно стоящими. Молниеприемные мачты как правило имеют телескопическую конструкцию и метод установки на или в грунт.

Молниеприемный стержень на крыше дома Молниеприемная мачта молниеотвода Мачта молниеотвода с телескопической конструкцией

Тросовый – это трос, натянутый между опорами. Контур может быть любым, в том числе замкнутым. К нему по сути относится и самый простой и дешевый вариант молниеотвода для частного дома или дачи, когда вместо троса на небольшом расстоянии от конька кровли натягивают проводник радиусом 8-10 мм (алюминиевый, стальной или медный в зависимости от материала и цвета кровли) на расстоянии не менее 20 мм от самого конька, выводят его концы за крайние точки на расстояние  примерно 30 мм и загибают немного вверх.

Тросовый молниеприемник по коньку кровли Проводник молниеотвода на коньке крыши

Молниеприемная сетка используется на плоских или крышах с незначительным уклоном.

Молниеприемная сетка на плоской кровле 

Итак, как мы сказали, система внешней молниезащиты может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы – стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие роль естественных молниеотводов), или может быть установлена на защищаемом здании и даже быть его частью.

Расчет молниеотвода

Выбор молниеотводов рекомендуют производить при помощи специальных компьютерных программ, способных на основании габаритов зданий, планов кровли и конструктивных элементов на ней вычислять вероятности прорыва молнии и зоны защиты. Вот почему надежнее обращаться в специализированные организации, которые быстро выдадут Вам различные варианты и конфигурации молниеотводов.

Хотя, если конфигурация защищаемого объекта позволяет обойтись простейшими молниеотводами (одиночным стержневым, одиночным тросовым, двойным стержневым, двойным тросовым, замкнутым тросовым), размеры их можно определить самостоятельно, пользуясь заданными в Инструкциях СО 153-343.21.122-2003 и РД 34.21.122-87 зонами защиты.

Объект считается защищенным, если он целиком попадет в зону защиты молниеприемного устройства, которой присвоен требуемый уровень надежности.

Зона защиты одиночного стержневого молниеприемника (согласно СО 153-34.21.122-2003)

Стандартной зоной защиты в этом случае является круговой конус с вершиной, которая совпадает с вертикальной осью молниеотвода. Размеры зоны в этом случае определены 2-мя параметрами: высотой конуса h0 и радиусом его основания r0.

В таблице ниже указаны их значения в зависимости от требуемой надежности защиты для молниеотводов высотой до 150 м от уровня земли. Для больших высот необходимо применение специальных программ и методик расчета.

Расчет зон защиты одиночного стержневого молниеотвода

Для других типов и комбинаций молниеотводов вариации расчета зон защиты смотрите в главе 3.3.2 СО 153-343.21.122-2003 и Приложении 3 РД 34.21.122-87.

Теперь, чтобы определить попадает ли ваш объект Х в зону защиты рассчитываем радиус горизонтального сечения rx на высоте hx и откладываем его от оси молниеприемника до крайней точки объекта.

Конусообразная зона защиты одиночного стержневого молниеотвода

Правила определения зон защиты для объектов высотой до 60 м (согласно МЭК 1024-1-1)

В Инструкции СО есть методика проектирования молниеотводов для обычных сооружений по стандарту МЭК 1024-1-1, которая может быть принята только, если расчеты по ней получаются более «жесткие», чем требования указанной Инструкции.

По ней могут быть применены следующие 3-и способа для разных случаев:

  • метод защитного угла для простых по форме или маленьких частей больших сооружений
  • метод фиктивной сферы для сооружений сложной формы
  • защитная сетка в общем случае и в особенности для защиты поверхностей

В таблице для разных категорий (уровней) молниезащиты (подробнее о категориях или классах здесь) приведены соответствующие значения параметров каждого из методов (радиус фиктивной сферы, предельно допустимые угол защиты и шаг ячейки сетки).

Значения угла защиты, радиуса фиктивной сферы и шаг ячейки сетки в зависимости от уровня молниезащиты

Метод угла защиты для кровельных надстроек

Величина угла выбирается по графику на диаграмме для соответствующей высоты молниеотвода, которая отсчитывается от защищаемой поверхности, и класса молниезащиты здания.

Зависимость значения защитного угла от класса молниезащиты

Зона защиты, как уже было сказано выше, – это круговой конус с вершиной в верхней точке стержня молниепремника.

Высота молниеприемника и угол защиты

Метод фиктивной сферы

Применяется, когда сложно определить размеры зоны защиты для отдельных конструкций или частей здания по методу защитного угла. Ее границей является воображаемая поверхность, которую очерчивает сфера выбранного радиуса r (см. таблицу выше), если бы ее прокатили по вершине сооружения, обходя молниеотводы. Соответственно объект считается защищенным, если эта поверхность не имеет с ним общих точек пересечения или касания.

Граница защитной зоны по методу фиктивной сферы

Молниеприемная сетка

Это проводник, уложенный сверху на кровлю с выбранным в зависимости от класса молниезащиты здания шагом ячейки. При этом все металлические элементы на крыше (зенитные фонари, вентиляционные шахты, воздухозаборники, трубы и т.п.) обязательно должны быть соединены с сеткой. Иначе для них необходимо смонтировать дополнительные молниеприемники. Более подробно о конструктивных особенностях и вариантах монтажа можно прочитать в материале «Молниезащита на плоской кровле».

Молниеприемная сетка на кровле здания (чертеж)

Шаг ячейки по российским нормам выбирают исходя из категории молниезащиты здания (может быть меньше, но никак не больше).

Шаг ячейки по нормативам РД 34.21.122-87 и СО 153-343.21.122-2003

Молниеприемная сетка монтируется с соблюдением ряда условий:

  • проводники прокладывают наикратчайшими путями
  • при ударе молнии у тока для отвода к заземлению должна быть возможность выбора хотя бы 2-х разных путей
  • при наличии конька и наклоне кровли более, чем 1 к 10, проводник нужно обязательно проложить по нему
  • никакие части и элементы, выполненные из металла, не должны выступать за внешний контур сетки
  • обязателен внешний контур сетки из проводника, смонтированный по краю периметра крыши, а край крыши должен выступать за габариты здания

Материалы и сечения проводников молниеотвода

В качестве материалов, используемых для производства молниеприемного оборудования и токоотводов используются оцинкованная и нержавеющая сталь, медь и алюминий. К ним предъявляются требования коррозионной стойкости и механической прочности, если используется защитное покрытие, то оно должно иметь хорошую адгезию с основным материалом.

В таблице указаны требования к профилю проводников и стержней по минимальной площади сечения и диаметра (согласно ГОСТ 62561.2-2014)

Материал, профиль и площадь сечения молниеприемников, проводников и стержней заземления

Монтаж молниеотвода для частного дома и промышленного здания

Рассмотрим какие же элементы монтажа включают в себя обычно система внешней молниезащиты. На рисунках ниже показаны примеры молниеотвода частного дома и промышленного здания.

Пример конструкции молниеотвода для частного дома

Пример конструкции молниеотвода для промышленного здания

Соответсвующими номерами здесь обозначены следующие изделия и их наименования:

Комплектующие для системы внешней молниезащиты здания и сооружения

Круглые и плоские проводники, тросы

 

 

Компоненты молниезащиты на плоских кровлях, перемычки и компенсаторы

 

Компоненты молниезащиты на скатных кровлях, кровельные держатели проводника

 

Компоненты молниезащиты на металлических кровлях, кровельные держатели проводника

 

Токоотводы, держатели токоотводов

 

Стержни земляного ввода, соединительные проводники, смотровые колодцы, держатели проводников

 

Клеммы для водосточных желобов, клеммы, соединительные компоненты

 

Молниеприемники, компоненты

 

 

Изолированная молниезащита

 

 

Монтаж можно разделить на три этапа: устройство молниеприемной части внешней молниезащитной системы (молниеприемники и их элементы крепления), прокладка токоотводов (кровельная и фасадная часть здания) и земляные работы по устройству заземления. Как правило у всех компаний стоимость работ составляет некоторый процент от цены материалов.

Комплектующие для системы внешней молниезащиты здания и сооружения Купить молниеотвод, цены на комплектующие

Компания МЗК-Электро предлагает отличные цены на молниеотводы и комплектующие. Ассортимент изделий на нашем складе составляет более 1.500 позиций, закупка осуществляется напрямую по дилерским контрактам у прямых производителей, что предполагает обязательную сертификацию и гарантию. Все изделия имеют необходимые сертификаты качества и гарантию. Мы также занимаемся проектированием и монтажом любых систем молниезащиты зданий и сооружений, как для частных домовладельцев, так и промышленных предприятий. Познакомиться с нашими ценами можно в соответствующем разделе.

виды систем, инструкция по устройству

Многие люди, слабо разбирающиеся в электричестве, не придают особого внимания устройству молниезащиты и заземлению. Но на самом деле это один из важнейших факторов безопасности сооружений, поэтому нужно создавать эти системы с особой тщательностью. Удары молний могут привести к разрушению или повреждению электрооборудования, травмам людей и животных, механическим повреждениям, пожарам и взрывам.

Молнезащита зданий и сооружений


[contents]

Требования и нормы

Устройство системы молниезащиты регламентируется в нашей стране инструкцией, документально оформленной в приказе за номером 280 Минэнерго РФ от 30.06.03. и инструкцией РД 34.21.122-87. Объекты, на которых устраивается молниезащитная система, делятся на:

  • Обычные. Административные и жилые здания; здания и сооружения сельского хозяйства, торговые, промышленные не более 60 метров высотой.
  • Специальные. К ним относятся объекты, представляющие особую опасность при попадании в них молнии, строения и здания более 60 метров высотой, строящиеся объекты, игровые площадки, временные сооружения.

Для каждого объекта устанавливается своя норма защиты от ПУМ (прямого удара молнии). Для обычных объектов существуют четыре уровня защиты – 0, 98; 0,95; 0,90; 0,80. Для спецобъектов уровень защиты колеблется в пределах от 0,9 до 0,999; уровень защиты зависит от тяжести возможных последствий, а также от значимости объекта. При определении уровня в расчёт берутся все основные параметры сооружения. При строительстве здания по желанию заказчика может быть установлена молниезащита с уровнем выше допустимого.

В систему молниезащиты обязательно входят токоотводы, заземлители и приёмники молний. Все металлические части электрооборудования (корпуса и конструкции) должны быть присоединены к заземлению. Устройство заземления проектируется отдельно для каждого сооружения в зависимости от его функциональных особенностей. Конструктивно заземление при молниезащите не отличается от обычного электрического заземления.

Варианты исполнения систем молниезащиты зданий

Устройство системы внутренней и внешней защиты от молнии

Устройство системы внутренней и внешней защиты от молнии

Защита от попадания молнии бывает внешней и внутренней. Первый вид защиты простой, это уже описанная выше схема – молниеприёмник, токоотвод и заземлитель. Если речь идёт о частном доме, то именно такая система на него и устанавливается. Основная её задача – отвести молнию в сторону, не дать ей ударить в кровлю. Молниеприёмники делятся на стержневые (пруток, уголок, труба, полоса и т. д.), тросовые и молниприёмную сеть.

Стержневые выполняются из стали любой марки сечением не менее 100 кв. мм. Длина их должна быть более 20 см. Тросовые – из стальных многопроволочных канатов, от 35 мм сечением. Молниеприёмные сетки устанавливаются на деревянных кровлях.

Внешние СМ (системы молниезащиты) бывают активными и пассивными. Пассивные (традиционные) системы защиты производятся многим компаниями, вот некоторые из них:

  • Elko-bis. Польская компания, профессиональные системы молниезащиты.
  • ERICO. Компания из США, лидер в мировом производстве заземлителей.
  • GALMAR. Ещё одна польская компания, активно продвигающая высокотехнологичные СМ.
  • OBO BETTERMANN. Профессиональные СМ.
  • Российская компания DKC.

Конструктивно традиционные СМ бывают двух типов. В первом молниеприёмник принимает удар молнии и уводит его в землю. Во втором молниеотвод «разряжает» воздух во время грозы на некотором расстоянии от себя и просто не даёт возможности возникновения молнии.

Активные СМ отличаются от обычных тем, что в них есть активный молниеприёмник с электронным встроенным устройством. Во время грозы вокруг приёмника образуется область ионизированного воздуха, которая способствует появлению восходящего разряда. Это значит, что если молния ударит в ваш дом, она обязательно «притянется» молниеприёмником. Компании-производители:

  • ORW-ELS. Фирма из Польши, выпускающая активные СМ.
  • Indelec. Компания из Франции, более 40 лет на рынке СМ.
  • SCHIRTEK. Австрийский производитель, хорошо известный российским потребителям.

Внутренние СМ – это комплекс защитных устройств от перенапряжения (УЗИП). Его назначение – защитить имеющиеся в здании электронное и электрическое оборудование от возникающих после удара молнии перенапряжений в сети. Эти перенапряжения делятся на «Тип 1» (прямой удар молнии, форма волны – 10/35 мкс) и «Тип 2» (непрямой удар, форма волны 8/20 мкс). Естественно, что прямой удар молнии намного опасней и вызывает скачки напряжения огромной мощности.

Схема устройства молнезащиты

Схема устройства

Инструкция по устройству молниезащиты

Начинаем монтаж системы молниезащиты с монтажа заземлителей, в качестве которых используем заземляющие сетки, радиально расходящиеся электроды, или контур. Контур нужно прокладывать на расстоянии не менее 1 метра от фундамента и на глубине 0,5-0,7 м. Заземляющие электроды также должны находиться на глубине не менее 0,5 метра (глубина зависит от конкретных климатических условий). В качестве естественного заземлителя может использоваться армирующий пояс фундамента, если он соответствует нормам, установленным для заземлителей

Если вы решили устроить на кровле молниеотводную сеть, вам необходимо во всей площади кровли смонтировать металлическую сетку сечением 8-10 мм с шагом ячеек 2-10. Вообще, молниеприёмники могут быть комбинированными и состоять из всех трёх основных элементов – стержней, тросов и сеток.

Естественными молниеприёмниками считаются:

  • Металлические элементы конструкции кровли (фермы, арматурные пояса, а также водостоки и ограждения, если их сечение достигает необходимых для молниеприёмников значений).
  • Трубы и резервуары, соответствующие требованиям к молниеприёмникам.
  • Токоотводы должны располагаться таким образом, чтобы ток расходился несколькими параллельными направлениями и длина его пути была сокращена до минимума.

Каждый стержень молниеотвода (конец троса) должен быть снабжён отдельным токоотводом. Они должны располагаться равномерно по периметру строения, по возможности ближе к углам.

Нельзя устраивать токоотводы в водостоках и на близком расстоянии от дверей и окон. Все элементы системы молниезащиты должны быть соединены между собой с помощью электросварки или надёжных резьбовых соединений и укреплены на кровле и стенах специальными кронштейнами.

Подробнее в монтаже узнаете из видео.

Испытание и проверка

Испытания производятся перед началом эксплуатации, причём СМ должна быть устроена до начала отделочных работ. В ходе испытаний выполняется:

  • Проверка соответствия СМ проекту (если она предусмотрена).
  • Измерение значений сопротивления заземлителей.
  • Визуальная проверка защищённости от коррозии и целостности всех деталей МС и соединений между ними.
  • Измерение сопротивлений резьбовых и болтовых соединений.
  • Испытания на прочность сварных соединений (простукивание молотком и визуальный осмотр).
  • Проверка исполнительной схемы и определение путей растекания электрического тока путём имитации удара молнии (применяется специализированное измерительное устройство, которое подключается между удалённым электродом и молниеприёмником).
  • Измерение величины сопротивления растеканию электрического тока способом «вольтметра-амперметра».
  • Измерение величины импульсных перенапряжений после имитации удара молнии и распределения потенциалов по системе заземления и металлоконструкциям.

Комплексные проверки СМ стоит производить не реже одного раза в год (если нет других предписаний).

Конечно, вероятность того, что молния ударит именно в ваш дом, очень небольшая. Но представьте каких катастрофических последствий вы можете избежать, установив систему молниезащиты.

Система молниезащиты зданий и сооружений. Устройство и элементы.

На земном шаре ежегодно происходит до 16 миллионов гроз, то есть около 44 тысяч за день. С точки зрения пожарной безопасности, удар молнии является причиной возникновения пожара. Для предотвращения возникновения пожара от удара молнии и вторичных ее проявлений, для зданий и сооружений предусмотрено установку системы молниезащиты.

Система молниезащиты

Принцип работы системы молниезащиты.

При атомсферной активности между грозовыми наэлектризованными облаками и землей возникает разряд. В разряде молнии сила тока достигает сотни тысяч ампер, а сила тока – миллионы вольт. При ударе такого разряда молнии в здание и сооружение, непременно возникнет механическое повреждение, а также из-за высокой температуры разряда начинается пожар. Дополнительно, все электрические приборы, которые находятся в средине здания будут подвержены воздействию разряда молнии, что приведет к замыканию электрических сетей. Замыкание электрических сетей – причина возникновения пожара в электрических приборах.

В обиходе существует мнение, что громоотвод спасет от удара молнии. Ответственно сообщаем, что гром — это звуковое явление в атмосфере, сопровождающее удар молнии. Соответственно, защищать здание и сооружение от звукового эффекта нет необходимости. Устройство по защите зданий и сооружений от ударов молнии называется молниезащита.

Молниезащита — это комплекс технических решений и специальных приспособлений для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей, находящихся в нём.

Для борьбы с ударами молнии, была разработана система молниезащиты. Принцип действия данной системы состоит в принятии разряда молнии и перенаправление его в землю. Чтобы исключить воздействие разряда на здание и сооружение, а также на внутренние электрические сети.

Устройство системы молниезащиты

Система молниезащиты устанавливается на полностью возведенное здание, в разделе строительных конструкций. Для правильного установки молниезащиты разрабатывается проект лицензионной организацией. В проекте рассчитывается количество устройств молниезащиты и правильность их установки. Далее на основании проекта проводится монтаж молниезащиты и последующие испытания с приемкой в эксплуатацию.

Устройство молниезащиты

Составляющими элементами системы молниезащиты являются:

  • Молниеприемник. Задачей которого является перехват электрического разряда молнии в верхней точке здания. Существует 3 типа конструкции молниеприемника: сетка, стержень, тросовая конструкция. Далее электрический заряд от молнии передается на токоотвод.

Молниеприемник

  • Токоотвод. Задачей которого является соединение молниеприемника и заземлителя, для передачи на последнего разряд электричества от удара молнии. Токоотвод представляет собой проводник из метала с малым сопротивлением и небольшой температурой нагревания при прохождении электрического тока. Минимальный диаметр токоотвода круглой формы составляет 6 мм и более. Для соединения токоотвода, как правило, используются сварочные швы и болтовое соединение. Количество соединений на токоотводе должно быть минимальным. Токоотводы допускается прокладывать в средине здания и снаружи. Элементы токоотвода прокладываются кратчайшим путем к заземлителю.

токоотвод

  • Заземлитель. Задачей которого является передача электрического тока от токоотвода в землю. Выполняется в виде одного или нескольких проводников, опущенных в землю на расчетную глубину. Защищаются специальными материалами от коррозии. Допускается соединять бытовое заземление здания и заземление молниезащиты.Заземление молниезащиты

Эксплуатация системы молниезащиты.

После установки системы молниезащиты, монтажная организация проводит проверку работоспособности системы, соединение всех элементов и заземлители. После сдачи в эксплуатацию молниезащиты, необходимо один раз в год проводить ревизию данной системы, перед началом грозового периода. Также предусмотрена проверка заземлителей.

Установка в частном доме или на даче – это задача собственника. Его безопасность и имущества. Пожары от ударов молнии происходят не так часто, как от остальных причин. Но если молния ударила в здание или сооружение, то от ее поражающих факторов не спастись, если у Вас нет молниезащиты.

Если Вы беспокоитесь за свое здоровье и имущество, то наш совет — обратиться к компетентным специалистам, чтобы рассчитать вероятность удара молнии в здание, а по результату расчета выбрать и установить устройство молниезащиты.

Молниезащита металлической кровли

Здания с металлической кровлей являются едва ли не самыми распространенными, если касаться варианта покрытия. К ним относятся профнастил (профилированный лист), металлочерепица, фальцевая или плоская кровля из рулонной или листовой стали. Молниезащита таких крыш имеет свои особенности.

Нормы и правила устройства молниезащиты металлической кровли

Многие считают металлическую кровлю саму по себе достаточной молниезащитой и не понимают, почему нередко контролирующие органы требуют дополнительно использовать тросовые и штыревые молниеприемники. Но эти требования вполне обоснованы. Действительно, «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (РД 34.21.122-87) требует использовать металлическую кровлю как молниеприемник:

«На зданиях и сооружениях с металлической кровлей в качестве молниеприемника должна использоваться сама кровля. При этом все выступающие неметаллические элементы должны быть оборудованы молниеприемниками, присоединенными к металлу кровли, а также соблюдены требования п.2.6» (п. 2.11).

Но нельзя считать, что эти меры обеспечивают полную защиту. Для того, чтобы быть эффективной в качестве молниеприемника, кровля должна действительно обеспечивать весьма надежный электроконтакт по всей своей поверхности. Обращаемся к инструкции:

«Соединения молниеприемников с токоотводами и токоотводов с заземлителями должны выполняться, как правило, сваркой, а при недопустимости огневых работ разрешается выполнение болтовых соединений с переходным сопротивлением не более 0,05 Ом при обязательном ежегодном контроле последнего перед началом грозового сезона» (п. 3.4).

Из этого следует, что при стыковке металлических или металлочерепичных листов необходимо обеспечивать электрическую связь определенной нормы (нормируемую).

Кроме того, следует постоянно контролировать переходное сопротивление креплений и не допускать, чтобы его величина превысила 0,05 Ом. На практике эта задача трудновыполнима, вследствие чего металлическая кровля нередко оказывается изолированной от земли. В результате даже в отсутствии грозы в материале кровли происходит накопление атмосферного электричества, способного вызвать искру и спровоцировать возгорание рубероида.

Это приводит нас к следующему аспекту обеспечения безопасности металлической кровли, служащей в качестве молниеприемника, — креплению к стропилам. РД 34.21.122-87 не содержит требований к безопасности прикрепления кровли из металла к стропилам из сгораемых материалов.

В нынешнее время по экономическим причинам популярной практикой является укладка металлических либо металлочерепичных листов на слой рубероида либо прямо на деревянную обрешетку. Но из накопленной статистики известно, что прямое попадание молнии в металлическую крышу может привести к возгоранию в случае, если использована деревянная система стропил, вследствие превышения температуры воспламенения древесины. При использовании же рубероида прямой удар молнии, как показывает опыт, приводят к сильному оплавлению и возгоранию изоляционного материала, что становится причиной пожаров.

На основе вышеизложенного можно сделать следующий вывод:

Металлическая кровля в самом деле может считаться достаточной в качестве молниеприемника только при соблюдении ряда требований:

  • надежное соединение стыкуемых листов
  • стабильная электрическая связь между листами
  • несгораемые материалы стропил

В случае отсутствия возможности выполнить данные требования рекомендуется заземление металлической кровли и оборудование зданий тросовыми либо стержневыми молниеприемниками.

Толщина металла кровли

Еще один важный параметр, который влияет на использование кровли в качестве естественного молниеприемника. В таблице ниже указана минимальная толщина в зависимости от материала металла.

Для защиты металической кровли из листов толщиной менее t от повреждения и прожога на крышу дополнительно накладывается сетка с дополнительными молниеприемниками небольшой высоты, которая выбирается в зависимости от шага ячеек сетки.

 Эти молниеприемники малого превышения могут быть выполнены из того же проводника, который используется в качестве сетки.

Крепеж (элементы крепления и соединения)

В качестве крепежа на металлических кровлях используются такие элементы, как:

  • держатели проводника
  • компенсаторы удлинения и мостовые опоры
  • клеммы, зажимы и соединители

Для обустройства молниеприемной сетки могут быть, например, такие варианты держателей с клеящимся основанием, мостовых опор, компенсаторов и клемм.

      

    

У производителей очень большой выбор разнообразных фальцевых клемм для крепеления проводников на металлической кровле: для стоячего фальца в плоском и скругленном исполнении, для трапецеидальных кровельных листов, типа «бочонок» для продольного и поперечного монтажа, с возможностью подключения двух проводников и т.д.

         

   


Купить комплектующие РФ и зарубежных производителей для любого типа кровли можно в нашем Интернет-магазине: более 1.500 позиций молниеприемного оборудования, крепежей и соединительных элементов.

 Цены на кровельные элементы молниезащиты

Как работают системы молниезащиты

Системы молниезащиты — это современное развитие инновации, изобретенной Бенджамином Франклином: громоотвод. Сегодня системы молниезащиты используются в тысячах зданий, домов, фабрик, башен и даже на стартовой площадке космического шаттла. В этой статье будет рассмотрено, зачем нужна молниезащита и что системы могут и чего не могут.

В этой статье:
— Компоненты системы молниезащиты
— Системы молниезащиты — Что они делают и чего не делают
— Как работает система молниезащиты
— Устройства защиты от молний и перенапряжения / ИБП
— Мифы о рассеивании / уничтожении молний
— Факты о молниезащите

Компоненты системы молниезащиты

Молниеотводы или молниеотводы — это лишь небольшая часть полной системы молниезащиты.Фактически, стержни могут играть наименее важную роль в установке системы. Система молниезащиты состоит из трех основных компонентов:

  1. Стержни или «воздушные терминалы» — Небольшие вертикальные выступы, предназначенные для использования в качестве «вывода» для разряда молнии. Стержни бывают разных форм, размеров и дизайна. Большинство из них увенчаны высокой острой иглой или гладкой полированной сферой. Функциональность различных типов громоотводов и даже необходимость стержней в целом являются предметом многих научных дискуссий.
  2. Conductor Cables — Тяжелые кабели (справа), по которым ток молнии проходит от стержней к земле. Кабели проложены по верху и по краям крыш, затем по одному или нескольким углам здания к заземляющему стержню (ам).
  3. Стержни заземления — Длинные, толстые и тяжелые стержни, закопанные глубоко в землю вокруг защищенной конструкции. К этим стержням подключаются токопроводящие кабели, образуя безопасный путь для разряда молнии вокруг конструкции.

Токопроводящие кабели и заземляющие стержни являются наиболее важными компонентами системы молниезащиты, решая главную задачу безопасного отвода тока молнии через конструкцию. Сами по себе «громоотводы», то есть заостренные вертикально расположенные выводы по краям крыш, не играют большой роли в функциональности системы. Полная защита при хорошем покрытии кабеля и хорошем заземлении все равно будет достаточно работать без молниеприемников.

Системы молниезащиты — что они делают и чего не делают

Единственная цель системы молниезащиты — обеспечить безопасность здания и его жителей, если молния попадает прямо в него. — задача, решаемая путем обеспечения хорошего и безопасного пути к земле, по которому молния будет следовать. Вопреки мифам, системы молниезащиты:

  • Не притягивать молнии
  • Не и не могут рассеивать или предотвращать молнию, «высасывая» шторм из своего заряда
  • Большинство не предлагают защиту от перенапряжения для чувствительной электроники
  • Do обеспечивает противопожарную защиту и защиту от повреждений конструкций, предотвращая прохождение горячих взрывных каналов молний через строительные материалы.
Создание этого веб-сайта стало возможным благодаря поддержке CIS Internet .

Как работает система молниезащиты

Незащищенная конструкция

[перезапуск анимации]

Без обозначенного пути для достижения земли при ударе молнии вместо этого можно использовать любой проводник, доступный внутри дома или здания. Это может быть телефон, кабель или электрические линии, водопроводные или газовые трубы или (в случае здания со стальным каркасом) сама конструкция. Молния обычно будет следовать по одному или нескольким из этих путей к земле, иногда прыгая по воздуху через боковую вспышку , чтобы достичь более заземленного проводника (см. Анимацию выше).В результате молния представляет несколько опасностей для любого дома или здания:

  • Пожар — Пожар может начаться в любом месте, где открытый канал молнии соприкасается, проникает или приближается к горючим материалам (дереву, бумаге, газовым трубам и т. Д.) В здании, включая конструкционные пиломатериалы или изоляцию внутри стен и крыш. Когда молния следует за электропроводкой, она часто перегревает или даже испаряет провода, создавая опасность пожара в любом месте затронутых цепей.
  • Боковые вспышки — Боковые вспышки могут прыгать через комнаты и травмировать любого, кто окажется на пути.Они также могут воспламенить такие материалы, как канистра с бензином в гараже.
  • Повреждение строительных материалов — Взрывная ударная волна, создаваемая разрядом молнии, может взорвать участки стен, разбить бетон и штукатурку осколками и разбить близлежащее стекло.
  • Повреждение бытовой техники — Телевизоры, видеомагнитофоны, микроволновые печи, телефоны, стиральные машины, лампы и почти все, что подключено к поврежденной цепи, могут быть повреждены и не подлежат ремонту. Электронные устройства и компьютеры особенно уязвимы.

Добавление системы защиты не предотвращает удара, но обеспечивает лучший и безопасный путь к земле. Воздухозаборники, кабели и заземляющие стержни работают вместе, чтобы отвести огромные токи от конструкции, предотвращая возгорание и большинство повреждений оборудования:

Защищенная структура

[перезапустить анимацию]

Устройства защиты от молний и перенапряжения / ИБП

Устройства защиты от перенапряжения и ИБП не подходят для защиты от молний.Эти устройства обеспечивают некоторую степень защиты от скачков напряжения в результате ежедневных скачков напряжения и удаленных ударов молнии. Но когда молния ударяет в конструкцию прямо или очень близко к ней, независимо от системы молниезащиты, все ставки не принимаются.

Обычный сетевой фильтр просто не может повлиять на резкий, катастрофический всплеск тока от очень близкого или прямого удара молнии. Постоянный ток молнии слишком велик, чтобы его можно было защитить с помощью небольшого электронного устройства внутри удлинителя или даже здоровенного ИБП.Если ваш ИБП или устройство защиты от перенапряжения мешают прохождению молнии, вся или часть молнии просто вспыхнет над устройством или через него — независимо от количества задействованных конденсаторов и аккумуляторных батарей.

Даже «разъединения» или устройства, которые физически отключают питание устройства путем активации набора контактов, не гарантируют защиты. Небольшой воздушный зазор не остановит молнию, которая уже прыгнула на несколько миль в воздух. Он не будет дважды думать о прыжке еще на несколько дюймов или даже на несколько футов, особенно если «путь наименьшего сопротивления» к земле проходит через контакты выключателя.

Более того, даже не полноценная система молниезащиты со стержнями, кабелями и заземлением. не гарантирует от повреждения электроники и компьютеров. Чтобы любая система обеспечивала 100% защиту, она должна отводить почти 100% тока молнии от прямого удара, что практически невозможно: закон Ома гласит, что для набора сопротивлений, соединенных параллельно, ток будет распределяться. по ВСЕМ сопротивлениям на уровнях, обратно пропорциональных различным значениям сопротивления.Дом или здание — это не что иное, как набор резисторов, «соединенных» параллельно — электропроводка, водопровод, телефонные линии, стальной каркас и т. Д. (Даже если водопровод и электропроводка, например, не могут быть физически соединены, молнии будет использовать боковых вспышек через воздушные зазоры для их эффективного соединения). При прямом ударе молнии ток не будет следовать только по одному пути — он будет распространяться по всем путям до земли в зависимости от сопротивления каждого пути.

Ток молнии часто достигает максимума в 100 000 и более ампер. Имея это в виду, подумайте, установлена ​​ли у вас система молниезащиты, и в ваш дом напрямую попадает молния. Если система защиты забирает даже 99,9% тока, то ваша электропроводка может забрать оставшиеся 0,1%. 0,1% от 100 000 ампер — это скачок тока в 100 ампер через ваши линии, которого может быть достаточно, чтобы вывести ваш компьютер из строя.

Нередко «боковые вспышки» возникают внутри дома или здания, когда вся или часть молнии прыгает через всю комнату, достигая земли, например, от системы электропроводки к хорошо заземленным водопроводным трубам.Если ваш компьютер мешает, пришло время купить новый, даже если у вас установлена ​​самая дорогая система защиты.

Гарантии на упаковке ИБП / устройств защиты от перенапряжения несколько вводят в заблуждение, когда речь идет о молниезащите, подразумевая, что устройства могут предотвратить любые последствия удара. В некоторых случаях они будут — если они не находятся на прямой линии огня или рядом с ней. Но на самом деле ничто не может гарантировать абсолютную защиту от прямого или очень близкого удара.

Все это не означает, что вам не следует использовать сетевой фильтр, ИБП, выключатель или полноценную систему громоотвода. Любое устройство обеспечит или степень защиты от каждодневных скачков напряжения в линии электропередач и удаленных ударов молнии. Но когда молния попадает рядом или прямо, все ставки отменяются.

Лучший и самый дешевый способ защитить вашу стереосистему, телевизор, компьютер или любое электронное устройство — это отключить от всех источников питания, телефона, кабеля (модема) и антенны во время грозы.

Некоторые могут возразить, что риск прямого удара по любому конкретному дому слишком низок, чтобы оправдать отключение всего от сети во время каждого шторма, который проходит над головой. В этом есть доля правды. В таком случае разумно убедиться, что страховка вашего домовладельца или арендатора покрывает ущерб от молнии, а все ваши устройства инвентаризированы и покрываются полисом. В конце концов, застрахованную дорогую электронику можно заменить. Однако считайте незаменимыми такие, как данные, сохраненные на вашем компьютере (фотографии, видео, рабочие файлы и т. Д.).Вы можете снизить этот риск, выполняя частое резервное копирование вне офиса и / или сохраняя данные на внешнем жестком диске, который вы можете отключить при необходимости.

Мифы о рассеивании / устранении молнии

Продукты, называемые устройствами для устранения молний или устройств для рассеивания молний, ​​возникли в результате двух мифов: во-первых, заряд грозы может истощить или иным образом повлиять на объекты на земле, а во-вторых, начинаются разряды молнии между облаками и землей. с земли.Эти продукты, которые продаются до сих пор, утверждают, что способны предотвратить прямой удар молнии в любой объект, на котором они установлены. Устройства имеют очень разный внешний вид, но обычно имеют металлический корпус с сотнями заостренных щетинок, игл или тонких стержней. Конструкция оправы варьируется от гребенчатой ​​до зонтичной.

Утверждается, что устройства предотвращают или уменьшают прямые удары молнии по объектам, на которых они установлены, используя коронный разряд для выполнения одного или нескольких из следующих действий: 1.) для истощения заряда бури до того, как может произойти молния, 2) для создания локализованного «пространственного заряда» над защищаемой зоной, который отводит удары молнии, или 3) для затруднения инициирования восходящих лидеров от объекта, тем самым снижение шансов

.

Система защиты здания — Руководство по устройству электроустановок

Задача системы защиты здания — защитить его от прямых ударов молнии.

Система состоит из:

  • Устройство захвата: система молниезащиты;
  • токоотводы, предназначенные для отвода тока молнии на землю;
  • соединенных вместе заземляющих проводов типа «гусиная лапка»;
  • перемычек между всеми металлическими каркасами (уравнивание потенциалов) и заземляющими проводами.

Когда ток молнии течет в проводнике, если между ним и заземленными поблизости корпусами возникают разности потенциалов, последние могут вызвать разрушительные пробои.

3 типа системы молниезащиты

Применяются три типа защиты зданий:

Громоотвод (простой стержневой или с системой срабатывания)

Громоотвод представляет собой металлический наконечник захвата, расположенный наверху здания.Он заземлен одним или несколькими проводниками (часто медными полосками) (см. Рис. J12).

Рис. J12 — Молниеотвод (простой стержень или с системой срабатывания)

Громоотвод с натянутыми проводами

Эти провода натянуты над защищаемой конструкцией. Они используются для защиты специальных сооружений: ракетных стартовых площадок, военного назначения и защиты высоковольтных воздушных линий (см. рис. J13).

Фиг.J13 — Натянутые провода

Громоотвод с решетчатой ​​клеткой (клетка Фарадея)

Эта защита предполагает размещение множества токоотводов / лент симметрично по всему зданию. (см. Рис. J14).

Этот тип системы молниезащиты используется в зданиях с высокой степенью защиты, в которых находятся очень чувствительные объекты, например, компьютерные залы.

Рис. J14 — Сетчатая клетка (клетка Фарадея)

Последствия защиты здания для оборудования электроустановки

50% тока молнии, отводимого системой защиты здания, поднимается обратно в сети заземления электроустановки (см. Рис. J15): рост потенциала рам очень часто превышает способность выдерживать изоляцию проводов в различных сетях (низковольтные, телекоммуникационные, видеокабели и т. Д.).

Кроме того, протекание тока через токоотводы создает наведенные перенапряжения в электроустановке.

Как следствие, система защиты здания не защищает электрическую установку: поэтому необходимо предусмотреть систему защиты электрической установки.

Рис. J15 — Постоянный обратный ток молнии

,

ударов молнии: защита, осмотр и ремонт

Когда коммерческие самолеты поражаются молнией, результат может варьироваться от отсутствия повреждений до серьезных повреждений, требующих обширного ремонта, который может вывести самолет из строя на длительный период времени. Понимание типичных последствий ударов молнии и надлежащие процедуры проверки повреждений могут подготовить операторов к быстрым действиям, когда сообщается о ударе молнии, для принятия наиболее эффективных мер по техническому обслуживанию.

Эта статья помогает обслуживающему персоналу и летным экипажам понять явления удара молнии и помогает операторам понять требования к проверке повреждений при ударах молнии и связанные с ними эффективные ремонты, которые повышают эффективность обслуживания при ударах молнии.

Обзор Lightning

На частоту ударов молнии, которые испытывает самолет, влияет несколько факторов, в том числе географическая область, в которой работает самолет, и то, как часто самолет проходит высоты взлета и посадки, где молниеносная активность наиболее распространена.

Молния может сильно различаться в зависимости от географического положения. Например, в Соединенных Штатах в некоторых частях Флориды в среднем бывает 100 грозовых дней в год, тогда как на большей части Западного побережья в среднем всего 10 грозовых дней в год. В остальном мире молнии чаще всего возникают около экватора, потому что тепло в этом регионе способствует конвекции, создавая широко распространенные грозы почти ежедневно. На мировой карте молний НАСА показано географическое распределение молний (см.рис.1). Области наибольшей активности показаны оранжевым, красным, коричневым и черным цветом. Области низкой активности — белый, серый, фиолетовый и синий. Самый низкий уровень грозовой активности наблюдается над океанами и полярными районами. Он наиболее высок над теплыми континентальными районами. Пронумерованная шкала представляет количество вспышек молний на квадратный километр в год.

Рисунок 1: Молниеносная активность во всем мире

На этой карте показано глобальное распределение молний с апреля 1995 г. по февраль 2003 г. по результатам объединенных наблюдений оптического детектора переходных процессов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) (апрель 1995 г. — март 2000 г.) и наземных информационных систем (январь 1998 г. — февраль 2003 г.). ,Изображение любезно предоставлено НАСА.

Наблюдения за молниями с апреля 1995 г. по февраль 2003 г.

Плотность вспышки (вспышек / км2 / год)

Больше ударов молний в реактивных самолетах происходит в облаках на этапах набора высоты и снижения, чем на любом другом этапе полета (см. Рис. 2). Причина в том, что молниеносная активность более распространена на высоте от 5 000 до 15 000 футов (от 1524 до 4572 метра) над уровнем моря (см. Рис. 3). Самолеты, которые летают по коротким маршрутам в районах с высокой степенью молниеносной активности, вероятно, будут поражаться чаще, чем дальнемагистральные самолеты, работающие в более благоприятных условиях молнии.

Рисунок 2: Удары молнии с самолета при ориентации облаков

Большинство ударов молнии в самолет происходит, когда самолет летит в облаках.

Облако ориентации Процент от общего количества *
выше <1%
В пределах 96%
Ниже 3%
Между <1%
Рядом с <1%

* Шестьдесят два удара не сообщили об ориентации облаков во время удара.

Источник: Рисунок 2 адаптирован из проекта отчетов авиакомпаний о ударах молнии: пилотные отчеты и эффекты молний Дж. Андерсона Пламмера, Lightning Technologies Inc., август 2001 г. Данные были собраны у авиакомпаний, о которых было сообщено о 881 ударе.

Рисунок 3: Распределение ударов молнии по высоте

Обзор коммерческих самолетов США показал, что большинство ударов молний происходит на высоте от 5 000 футов (1524 метра) до 15 000 футов (4572 метра).

Источник: данные на рисунках 3 и 4 были адаптированы из данных книги Франклина А.Фишер, Дж. Андерсон Пламмер и Родни А. Перала, 2-е изд., Lightning Technologies Inc., 2004.

Один разряд молнии может содержать до 1 миллиона вольт или 30 000 ампер. Количество и тип повреждений, которые получает самолет при ударе молнии, могут сильно различаться в зависимости от таких факторов, как уровень энергии удара, места прикрепления и выхода, а также продолжительность удара.

Из-за этих различий между ударами молнии можно ожидать, что чем чаще самолет поражается сильной молнией, тем более вероятно, что некоторые из этих событий приведут к уровням повреждений, которые могут потребовать ремонта.

Наивысшая вероятность попадания молнии в самолет — это внешние конечности, такие как законцовка крыла, нос или руль направления. Удары молнии чаще всего происходят на этапах набора высоты и снижения на высоте от 5 000 до 15 000 футов (от 1524 до 4572 метра). Вероятность удара молнии значительно уменьшается на высоте более 20 000 футов (6096 метров).

Семьдесят процентов всех ударов молний происходит во время дождя. Существует тесная взаимосвязь между температурой около 32 градусов F (0 градусов C) и ударами молнии в самолеты.Большинство ударов молнии по самолетам происходит при температуре, близкой к отрицательной.

Условия, вызывающие осадки, также могут вызывать накопление электроэнергии в облаках. Эта доступность электроэнергии связана с осадками и образованием облаков. Большинство ударов молний в самолеты происходит весной и летом.

Хотя 70 процентов ударов молний происходит во время осадков, молния может поражать самолеты на расстоянии до пяти миль от электрического центра облака.Примерно 42 процента ударов молний, ​​о которых сообщили пилоты авиакомпаний, произошли, и пилоты не сообщали о грозах в непосредственной близости от них.

Молниеносное взаимодействие с самолетами

Молния первоначально прикрепляется к конечности самолета в одной точке и выходит из другой (см. Рис. 4). Обычно первое крепление осуществляется к обтекателю, носовой части фюзеляжа, гондоле, оперению или законцовке крыла.

Рисунок 4: Как молния прикрепляется к самолету

Молния возникает на передних кромках самолета, которые ионизируются, создавая возможность удара.Токи молнии проходят по самолету и выходят на землю, образуя контур с самолетом между энергией облака и землей.

На начальных стадиях удара молнии в самолет можно увидеть свечение на носу или законцовках крыла, вызванное ионизацией воздуха, окружающего передние кромки или острые точки на конструкции самолета. Эта ионизация вызвана увеличением плотности электромагнитного поля в этих местах.

На следующей стадии удара ступенчатый лидер может выходить из самолета из ионизированной области, ища большое количество энергии молнии в ближайшем облаке.Ступенчатые лидеры (также называемые «лидерами») относятся к пути ионизированного воздуха, содержащего заряд, исходящий от заряженного самолета или облака. Когда самолет летит через заряженную атмосферу, лидеры распространяются от его оконечностей, где образовались ионизированные области. Как только лидер самолета встречает лидера из облака, удар по земле может продолжаться, и самолет становится частью события. В этот момент пассажиры и экипаж могут увидеть вспышку и услышать громкий шум при ударе молнии в самолет.Значительные события случаются редко из-за встроенной в самолет молниезащиты и его чувствительных электронных компонентов.

После прикрепления самолет пролетает через событие молнии. Во время импульса удара лидер снова присоединяется к фюзеляжу или другой конструкции в других местах, пока самолет находится в электрической цепи между облачными областями противоположной полярности. Ток проходит через проводящую внешнюю оболочку и структуру самолета и выходит через другую конечность, например, хвост, в поисках противоположной полярности или земли.Пилоты могут иногда сообщать о временном мерцании огней или кратковременных помехах в работе приборов.

Типичные последствия ударов молнии

Компоненты самолета, изготовленные из ферромагнитного материала, могут сильно намагничиваться под воздействием токов молнии. Это намагничивание может быть вызвано сильным током, протекающим от удара молнии в конструкции самолета.

Хотя электрическая система самолета спроектирована так, чтобы быть стойкой к ударам молнии, удар необычно высокой интенсивности может повредить такие компоненты, как топливные клапаны с электрическим управлением, генераторы, питатели и системы распределения электроэнергии.

Молниезащита для коммерческих самолетов

Большинство внешних частей старых самолетов представляют собой металлические конструкции с достаточной толщиной, чтобы быть устойчивыми к ударам молнии. Эта металлическая сборка — их основная защита. Толщина металлической поверхности достаточна для защиты внутренних помещений самолета от удара молнии. Металлическая обшивка также защищает от проникновения электромагнитной энергии в электрические провода самолета. Хотя металлическая оболочка не препятствует проникновению всей электромагнитной энергии в электрическую проводку, она может удерживать энергию на удовлетворительном уровне.

Понимая природу и последствия ударов молнии, компания Boeing разрабатывает и испытывает свои коммерческие самолеты на предмет защиты от ударов молнии, чтобы обеспечить защиту на протяжении всего срока их службы. Выбор материала, выбор отделки, установка и применение защитных функций являются важными методами уменьшения ущерба от удара молнии.

Области, которые имеют наибольшую вероятность прямого попадания молнии, включают в себя какой-либо тип молниезащиты.Boeing проводит испытания, которые обеспечивают адекватность молниезащиты. Композитные детали, которые находятся в зонах, подверженных ударам молнии, должны иметь соответствующую молниезащиту.

Большой объем данных, собранных с самолетов, находящихся в эксплуатации, представляет собой важный источник информации о защите от ударов молнии, которую Boeing использует для усовершенствования системы управления повреждениями от ударов молнии, что позволит снизить значительный ущерб от ударов молнии при надлежащем техническом обслуживании.

Молниезащита на самолетах может включать:

  • Экраны для пучка проводов.
  • Ремни заземления.
  • Композитная структура из вспененной фольги, проволочной сетки, алюминиевого покрытия напылением пламенем, встроенной металлической проволоки, металлических рамок для картин, переключающих полос, металлических вкладышей из фольги, стеклоткани с покрытием и склеенной алюминиевой фольги.
Необходимые действия после удара молнии в самолет

Удары молнии по самолетам могут происходить без предупреждения для летного экипажа. Когда в самолет поражает молния, и пилот очевиден для пилота, пилот должен определить, будет ли полет продолжаться до пункта назначения или будет перенаправлен в другой аэропорт для проверки и возможного ремонта.

Техники могут находить и идентифицировать повреждения от удара молнии, понимая механизмы молнии и ее прикрепление к самолетам. Технические специалисты должны знать, что удары молнии могут не регистрироваться в бортовом журнале, потому что пилоты могли не знать, что на самолет произошел удар молнии. Базовое понимание ударов молнии поможет техническим специалистам в эффективном обслуживании.

Выявление повреждений коммерческого самолета от удара молнии

Удары молнии по самолетам могут повлиять на конструкции в точках входа и выхода.В металлических конструкциях повреждения от молнии обычно проявляются в виде ямок, ожогов или небольших круглых отверстий. Эти отверстия можно сгруппировать в одном месте или разделить на большой площади. Обгоревшая или обесцвеченная кожа также показывает повреждения от удара молнии.

Прямые эффекты удара молнии можно определить по повреждению конструкции самолета, например, по проплавлению, резистивному нагреву, питтингу в конструкции, признакам ожога вокруг крепежных элементов и даже по отсутствию конструкции на конечностях самолета, например, вертикального стабилизатора, крыла. наконечники и края горизонтального стабилизатора (см. рис.5). Конструкция самолета также может быть разрушена ударными волнами, присутствующими во время удара молнии. Еще одним признаком удара молнии является повреждение крепежных лент. Эти ремни могут сломаться во время удара молнии из-за высоких электромагнитных сил.

Рисунок 5: Молниезащита и повреждения от ударов

По часовой стрелке сверху слева: повреждение от молнии горизонтального стабилизатора, руля направления, антенны и перемычки.

Поскольку самолет пролетает больше, чем его собственная длина в течение времени, необходимого для начала и завершения удара, точка входа будет изменяться, поскольку вспышка присоединяется к другим точкам позади начальной точки входа.Свидетельством этого являются инспекции по ударным ударам, когда вдоль фюзеляжа самолета были обнаружены множественные ожоги (см. Рис. 6).

Рисунок 6: Повреждения от молнии, движущейся вдоль самолета

Когда удар молнии движется по самолету, он может вызвать повреждение «стреловидным ударом».

Молния также может повредить композитные конструкции самолета, если защитная отделка не нанесена, не спроектирована должным образом или не имеет надлежащего качества. Часто это повреждение в виде пригоревшей краски, поврежденного волокна и удаления композитного слоя (см. Рис.7).

Рисунок 7. Повреждение от молнии составного самолета

Композитные конструкции обладают меньшей проводимостью, чем металлические, что приводит к более высоким напряжениям. Это тип повреждений, которые могут возникнуть, если молниезащитное покрытие не применяется или не соответствует требованиям.

Процедуры проверки конструкций на случай удара молнии

Если молния попадает в самолет, необходимо провести условную проверку на предмет наличия молнии, чтобы определить точки входа и выхода.Осматривая зоны входа и выхода, обслуживающий персонал должен внимательно осмотреть конструкцию, чтобы обнаружить все повреждения, которые произошли.

Условный осмотр необходим для выявления любых структурных повреждений и повреждений системы перед возвратом в эксплуатацию. В конструкции могут быть прожженные отверстия, которые могут привести к потере давления или появлению трещин. Перед полетом критически важные компоненты системы, жгуты проводов и перемычки должны быть проверены на пригодность к полетам. По этим причинам Boeing рекомендует провести полную условную инспекцию на случай удара молнии до следующего полета, чтобы поддерживать самолет в летном состоянии.

Зоны удара молнии в самолетах определены в соответствии с Рекомендуемой практикой SAE Aerospace 5414 (см. Рис. 8). Некоторые зоны более подвержены ударам молнии, чем другие (см. Рис. 9). Точки входа и выхода для удара молнии обычно находятся в Зоне 1, но очень редко могут происходить в Зонах 2 и 3. Удар молнии обычно попадает в самолет в Зоне 1 и вылетает из другой области Зоны 1. Скорее всего пострадают внешние компоненты:

  • Обтекатель.
  • Nacelles.
  • Наконечники крыла.
  • Наконечники горизонтального стабилизатора.
  • Лифты.
  • Наконечники вертикальных плавников.
  • Концы заслонок передней кромки.
  • Обтекатели гусеницы закрылка задней кромки.
  • Шасси шасси.
  • Водосточные мачты.
  • Датчики данных о воздухе (датчики Пито, статические порты, угол атаки [AOA], датчик общей температуры воздуха).

Рисунок 8: Определения зоны молнии

Зоны молний в самолетах, как определено в Рекомендациях SAE Aerospace 5414.

Обозначение зоны Описание Определение
1A Зона первого обратного хода Все области поверхности самолета, где возможен первый возврат во время присоединения канала молнии с низким ожиданием вспышки.
Зона первого обратного хода при долгом зависании на Все области поверхности самолета, где возможен первый возврат во время присоединения канала молнии с низким ожиданием вспышки.
Переходная зона для первого обратного хода Все области поверхности самолета, где возможен первый возвратный удар с уменьшенной амплитудой во время присоединения канала молнии с низким ожиданием вспышки.
2A Зона рабочего хода Все участки поверхности самолета, где вероятен первый возврат уменьшенной амплитуды во время присоединения канала молнии с малым ожиданием вспышки.
2B Зона стреловидного хода с длинным зависанием на Все области поверхности самолета, в которые канал молнии несет последующий обратный удар, вероятно, будут охвачены с высокой вероятностью зависания вспышки.
3 Места нанесения ударов, кроме Зоны 1 и Зоны 2 Те поверхности, которые не находятся в зоне 1A, 1B, 1C, 2A или 2B, где любое присоединение канала молнии маловероятно, а также те части самолета, которые находятся под или между другими зонами и / или проводят значительное количество электрического тока. ток между точками крепления прямого или скользящего хода.

Рисунок 9: Зоны молний в самолете

Зоны самолета, подверженные ударам молнии, обозначены зонами. Зона 1 указывает на область, которая может быть затронута первоначальным нанесением удара. Зона 2 указывает на перемещение навесного оборудования. Зона 3 указывает области, которые могут испытывать наведенные токи без фактического воздействия удара молнии.

В Зоне 2 начальная точка входа или выхода является редким событием, но в таком случае канал молнии может быть отодвинут назад от начальной точки входа или выхода.Например, обтекатель может быть областью начальной точки входа, но канал молнии может быть сдвинут назад вдоль фюзеляжа за обтекателем за счет поступательного движения самолета.

Настоятельно рекомендуется обследование в зоне 3, даже если во время обследований в зоне 1 и 2 не было обнаружено никаких повреждений. Таким образом, любые точки входа и выхода должны быть обозначены в Зонах 1, 2 или 3, чтобы при необходимости можно было тщательно осмотреть и отремонтировать ближайшие области вокруг них.

Обследование молниевых поверхностей по зоне

Boeing предоставляет процедуры проверки на случай удара молнии, чтобы убедиться, что внешние поверхности не повреждены.Операторы должны ссылаться на применимые процедуры технического обслуживания как на авторитетный источник инструкций по проверке / ремонту. Предлагаемые типовые процедуры включают следующие общие рекомендации.

  • Выполните стандартное обследование внешней поверхности для Зоны 1 и Зоны 2.
  • Проверить все внешние поверхности самолета:
    • Внимательно осмотрите внешние поверхности, чтобы найти точки входа и выхода удара молнии, и осмотрите области, где одна поверхность останавливается и начинается другая.
    • Осмотрите металлическую и неметаллическую конструкцию на предмет повреждений.
    • Для композитной конструкции расслоение может быть обнаружено с помощью инструментальных методов неразрушающего контроля или испытания методом постукивания.
    • Для Зоны 2 проверьте датчики Пито, датчики AOA, статические порты и их окружающие области на предмет повреждений.

Если точки входа и выхода не обнаружены во время обследования Зон 1 и 2, следует проверить участки поверхности Зоны 3 на предмет повреждений от удара молнии.Проверки Зоны 3 аналогичны Зонам 1 и 2. Дополнительные проверки для Зоны 3 включают:

  • Осмотрите все внешние фонари, ищите:
    • Неисправные световые узлы.
    • Сломанные или потрескавшиеся линзы.
    • Прочие видимые повреждения.
  • Осмотрите поверхности управления полетом на предмет повреждений от удара молнии и выполните необходимые эксплуатационные проверки.
  • Осмотрите дверцы шасси.
  • Проверьте резервный магнитный компас.
  • Проверьте точность системы подачи топлива.
  • Осмотрите разрядники статического электричества.

Примечание. Это краткое изложение процедур проверки. Персоналу по техническому обслуживанию следует обращаться к главе 5 Руководства по техническому обслуживанию самолета (AMM) для проверяемой модели самолета.

Осмотр внутренних компонентов самолета

Если удар молнии привел к неисправности системы, выполните полное обследование пораженной системы с использованием соответствующего раздела AMM для этой системы.

Выполняйте проверку резервной системы компаса только в том случае, если летный экипаж сообщил об очень большом отклонении компаса.

Убедитесь, что система количества топлива является точной, используя встроенное испытательное оборудование.

Эксплуатационные испытания радионавигационных систем

Уровень проверок после удара молнии в самолет определяется информацией летного экипажа и состоянием самолета после инцидента.

Например, если все системы навигации и связи эксплуатируются летным экипажем в полете после удара молнии, и никаких аномалий не обнаружено, проверки работающих систем обычно не требуются.

Для систем, не эксплуатируемых летным экипажем в полете, или систем, в которых были обнаружены аномалии, могут потребоваться дополнительные процедуры эксплуатационных испытаний, как указано в соответствующем AMM. Кроме того, даже если система эксплуатировалась в полете после удара молнии и никаких аномалий не было обнаружено, но последующие проверки показали повреждение молнией вблизи этой системной антенны, могут потребоваться дополнительные проверки этой системы.

Логическая схема проверки внутренних компонентов в процедурах технического обслуживания, предоставляемых Boeing, выполняется аналогично (см. Рис.10).

Рисунок 10: Схема условной проверки внутренних компонентов

Boeing рекомендует провести условную проверку на предмет наличия молнии перед следующим полетом, чтобы поддерживать самолет в летном состоянии.

Ремонт конструкций с ударом молнии

Подробную информацию и процедуры для общих пределов допустимого повреждения от молнии и применимых переделок или ремонтов можно найти в руководстве по структурному ремонту (SRM) для каждой модели самолета.Персонал по техническому обслуживанию должен восстановить первоначальную структурную целостность, предел прочности, защитную отделку и материалы после удара молнии.

В ответ на запросы клиентов на обучение, компания Boeing разработала курс по ремонту SRM, чтобы обучать технических специалистов и инженеров оценке и ремонту повреждений самолетов от ударов молнии. Темы включают типы повреждений, принципы проектирования защиты от ударов молнии, методы проверки повреждений, допустимые пределы ущерба, ремонт и восстановление методов защиты.Дополнительное обучение пониманию воздействия молнии на самолеты и инструкции по проверке можно запросить через представителя авиакомпании Boeing. По окончании курса студент сможет:

  • Определите причины и механизмы ударов молнии.
  • Обозначьте на самолете участки, подверженные ударам молнии.
  • Описать принципы построения защиты от ударов молнии.
  • Проведите соответствующие проверки после удара молнии.
  • Определите особые процедуры доработки для участков, пострадавших от ударов молнии.
  • Понимать требования по восстановлению защиты от ударов молнии и снижению их ударов.

Для получения дополнительной информации о доступном стандартном обучении по техническому обслуживанию обращайтесь на MyBoeingTraining.com.

Сводка

Эксплуатанты должны быть осведомлены об условиях, способствующих ударам молнии в самолетах, и избегать излишнего воздействия на них грозового воздействия на них.Хотя в самолетах Boeing предусмотрена обширная защита от ударов молний, ​​удары молний по-прежнему могут влиять на работу авиакомпаний и вызывать дорогостоящие задержки или прерывания обслуживания. Четкое понимание надлежащих процедур проверки и ремонта может повысить эффективность обслуживающего персонала и гарантировать, что все повреждения, вызванные молнией, будут выявлены и устранены.

,

типов систем молниезащиты LPS ~ электрическое ноу-хау


В статье « Введение в проектирование систем молниезащиты — часть первая » я перечислил все термины, сокращения и символы, используемые в области молний, ​​которые будут использоваться в курсе EE-5: Расчет проектирования систем молниезащиты .

Также в статье « Введение в проектирование систем освещения — часть вторая » я ответил на следующие вопросы:


  • Что такое молния?
  • Какие бывают типы вспышек молнии?
  • Какова форма волны молнии?
  • Как удары молнии могут повлиять на электрические и / или электронные системы здания?
  • Каковы основные эффекты молнии?

Сегодня я расскажу о различных типах систем молниезащиты LPS.




Что такое система молниезащиты LPS?
  • A Система защиты от молний (LPS) это система, которая обеспечивает средства, с помощью которых разряд молнии может попасть или покинуть землю, не проходя через нее и не повредив персонал, электрические оборудование и непроводящие конструкции, такие как здания.
Пример системы молниезащиты (LPS)
  • Итак, система молниезащиты не препятствует попаданию молнии; он предоставляет средства для управления это и предотвращает повреждение, обеспечивая путь с низким сопротивлением для разряда энергии молнии.
  • Надежная защита от молний Система LPS должна охватывать как структурную молниезащиту, так и переходные защита от перенапряжения (электронные системы). Проще говоря, структурная Система молниезащиты не может и не будет защищать электронные системы внутри здания от кратковременного повреждения от перенапряжения.

Зачем нужны системы молниезащиты LPS? Молниезащита есть необходим для защиты людей, структур, содержимого внутри конструкций, линий электропередачи и электрического оборудования путем управления различные риски, связанные с термическими, механическими и электрическими опасностями ток молнии.Эти риски можно разделить на следующие категории:
  1. Риск для людей (и животные),
  2. Риск для конструкций и внутреннее оборудование.

1- Риск для людей (и животные) включают:
  • Прямая вспышка,
  • Ступенчатый потенциал,
  • Сенсорный потенциал,
  • Боковая вспышка,
  • Вторичные эффекты, например:
  1. удушье от задымление или травмы в результате пожара,
  2. структурные опасности например, падающая кладка от точки удара,
  3. небезопасные условия например, попадание воды из проемов в крыше, вызывающее электрические или другие опасности, отказы или неисправности процессов, оборудования и систем безопасности.

2- Риск для конструкций & внутреннее оборудование включает:
  • Пожар и / или взрыв вызванный высокой температурой вспышки молнии, точкой ее прикрепления или электрическим искрение молнии внутри конструкций,
  • Пожар и / или взрыв вызванный омическим нагревом проводников или искрением из-за оплавленных проводников,
  • Проколы кровля конструкции из-за нагрева плазмы в месте удара молнии,
  • Отказ внутреннего электрические и электронные системы,
  • Механическое повреждение включая выбитые материалы на месте удара.

Популярные определения рисков Все токоотводы имеют сопротивление и, что более важно, индуктивность. Во время молнии мигает высокая скорость нарастания тока может вызвать индуктивное повышение напряжения проводник, чтобы достичь величины, при которой существует достаточное напряжение для провод на перекрытие соседнего проводящего и заземленного объекта. Боковой оклад может быть контролируется:
  • Использование ряда параллельные токоотводы для уменьшения тока в каждом
  • Обеспечение расстояние между двумя объектами достаточно, чтобы не сломаться промежуточная среда; или
  • Приклеивание к объекту для устранения разности потенциалов (объект может нести частичную ток молнии)

  • При молнии ток вводится в землю, вокруг возникает большой градиент напряжения. заземляющий электрод по отношению к более удаленной точке.
Возможности касания и шага
  • Этот перепад напряжения испытывает человек, преодолевающий расстояние 1 м ступнями без прикосновение к любому другому заземленному объекту называется ступенчатым потенциалом.
  • Во времена близость разряда к заземляющему электроду означает разность напряжений на этом расстоянии может быть достаточно большим, чтобы привести к летальному исходу в зависимости от такие обстоятельства, как состояние обуви и т. д., сильный ток может течь через одну голень к другой.

Опасность считается сниженным до допустимого уровня, если:
  • Вероятность приближение людей или продолжительность нахождения в пределах 3 м от токоотвода очень низкий — ограничение доступа к области может быть решением,
  • Шаговый потенциал уменьшается за счет использования изоляционного барьера ≥ 5 кОм, например, 50 мм асфальта или 150 мм гравия в пределах 3 м от электрода,
  • Эквипотенциальный система заземления, такая как сетчатая система, используется правильно.

  • Сенсорный потенциал по той же причине, что и ступенчатый потенциал, но разница напряжений Считается то, что существует между рукой и (обычно) ногами.
  • Риск поражение электрическим током из-за потенциала прикосновения больше, чем для ступенчатого потенциала, поскольку прохождение электрического тока близко к области сердца.

Опасность считается сниженным до допустимого уровня, если:
  • Вероятность приближающихся людей или продолжительность пребывания очень мала, что ограничивает доступ к площадь может быть решением,
  • Натуральный токоотводы используются там, где требуется большой металлический каркас или стальные конструкции. соединенный,
  • Поверхностный слой с сопротивлением ≥ 5 кОм.м изоляционный используется барьер, например 50 мм асфальта или 150 мм гравия,
  • Токоотвод изолирован импульсной изоляцией не менее 100 кВ 1,2 / 50 мкс (ПВХ 3 мм).

Что такое Эффективная молниезащита Система? Эффективный должна быть разработана система молниезащиты, которая устраняет вышеуказанные риски. чтобы:
  • Перехват молнии вспышка (я.е. создать предпочтительную точку удара),
  • Провести забастовку в безопасное заземление с помощью специально разработанных токоотводов,
  • Рассеять молнию энергия в землю с минимальным повышением потенциала земли,
  • Устранение контуров заземления и опасные потенциальные различия между LPS, структура и внутренние элементы / цепи путем создания низкого импеданса, система эквипотенциального заземления,
  • Защищать оборудование от скачки и переходные процессы на входящих линиях электропередачи для предотвращения повреждения оборудования и дорогостоящие простои при эксплуатации,
  • Защищать оборудование от скачки и переходные процессы на входящих телекоммуникационных и сигнальных линиях до предотвратить повреждение оборудования и дорогостоящие простои в работе,
  • Не вызывает перегрева или механическое повреждение конструкции,
  • Не вызывает искрения которые могут вызвать пожар или взрыв,
  • Предельный шаг и касание напряжения для контроля риска травм пассажиров.

Типы систем молниезащиты LPS

Типы систем молниезащиты LPS Молниезащита системы для зданий и сооружений можно разделить на три основных типы следующим образом:
  1. LPS для защиты зданий и сооружений от прямого удара молнии,
  2. LPS для защиты от перенапряжения на подводящих проводниках и проводниках,
  3. LPS для защиты против электромагнитного импульса молнии.

Первый: LPS для защиты для зданий и сооружений от прямого удара по молнии Этот тип LPS защищает здание от повреждений прямым ударом молнии, но не предотвращает в здание попала молния. Этот тип СМЗ может быть разделен на:-
  1. Обычная молния система защиты,
  2. Молния нестандартная система защиты.

1- Типы Обычная молниезащита Система Обычная система молниезащиты включает (2) различные типы:
  • Штанга Франклина LPS,
  • Клетка Франклина / Фарадея LPS.

2- Типы не- Обычная молниезащита Система Обычная система молниезащиты включает: (2) различные типы: 1- Активное влечение LPS, в который входят:
  • Улучшенная одномачтовая система (Blunt Концевые стержни),
  • Ранний стример Эмиссионная система.

2- Активное предотвращение / устранение LPS, в который входят:
  • Система переноса заряда (CTS),
  • Система рассеивающих решеток (DAS).

Примечания к различным типам систем молниезащиты LPS Дизайн каждой системы требуется следующее:
  • Воздушный терминал или устройство для прекращения удара должно быть расположено так, чтобы оно было наивысшей точкой по структуре.
  • Молния система защиты должна быть прочно и постоянно заземлена. Плохо или высоко Сопротивление соединения с землей — основная причина молниезащиты сбой для каждой из этих систем.
  • Ни одна из этих систем утверждает, что защищает от 100% вероятности удара молнии прибытие вблизи защитной зоны. Необходимо найти компромисс между защитой и экономика.


1- Обычная система молниезащиты
Обычная система молниезащиты Правильно спроектированный обычные системы молниезащиты для наземных сооружений служат чтобы обеспечить точки присоединения молнии и пути для тока молнии следовать от точек крепления в землю без ущерба для охраняемая конструкция.
Обычная система молниезащиты
Такие системы в основном состоит из трех элементов:
  1. Воздушные терминалы в соответствующие точки на конструкции для перехвата молнии,
  2. Токоотводы к переносят ток молнии от молний к земле, а
  3. Электроды заземления пропустить ток молнии в землю.

Три системы компоненты должны быть электрически хорошо соединены.

Примечания:

  • Многие национальные и международные стандарты, такие как NFPA 780, описывают обычные молнии системы защиты и эффективность традиционного подхода была хорошо продемонстрировано на практике.
  • Обычный Техника молниезащиты доказала свою эффективность, что подтверждается сравнительная статистика поражения молнией защищенных и незащищенных структур.

Другие названия для Обычные Система молниезащиты: 1- Пассивные нейтральные системы: Обычный Система молниезащиты обозначена как пассивная нейтральная система, так как воздушный терминал или устройства для прекращения ударов сами по себе больше не считаются привлекательным или непривлекательным для удара молнии, а затем для окружающих структура.Они располагаются там, где должны быть первыми проводниками в любой путь, по которому удары молнии попадают в конструкцию. 2- Традиционное освещение систем защиты: Обычная система молниезащиты помечена как традиционные системы молниезащиты, поскольку эти системы использованные в промышленности более 200 лет назад.
Типы Обычная система молниезащиты Обычная система молниезащиты включает: (2) различные типы:
  1. Штанга Франклина LPS,
  2. Клетка Франклина / Фарадея LPS.

Другие названия для этого тип обычного Системы молниезащиты бывают:
  1. Прутки с острым концом,
  2. Одномачтовая система,
  3. Франклин Коун / Защитный Уголок конусный.

Штанга Франклина LPS
  • Остроконечный громоотвод или аэровокзал или одиночная мачта помогут предотвратить попадание молнии в непосредственной близости, потому что это поможет уменьшить разницу в потенциал между землей и облаком за счет «истечения» заряда и следовательно, снижается вероятность прямого удара.
  • Это громоотвод или аэровокзал или одиночная мачта обеспечат конусообразную зону защиты с углом 45 градусов, образуя круглое основание на земле вокруг здание или часть здания.
  • Многолетний опыт показывает, что путем объединения стержней Франклина, расположенных в критических точках на конструкции с надлежащим токоотводом и системой заземления повреждения из-за молнии можно было значительно уменьшить.

Примечание:

Эта система обычно ограничивается зданиями высотой менее 20 м.
2- Клетка Франклина / Фарадея LPS Клетка Фарадея — это ограждение крепится снаружи здания из проводов, уложенных на сетке узор для создания внешнего мешка. Если здание стальное, то работа можно сделать значительно проще, так как сам стальной каркас можно использовать как часть клетки, но молниеприемники необходимы, если верхний внешний поверхность крыши не металлическая, а сплошная со стальным каркасом.
Принцип клетки Франклина / Фарадея
Преимущества клетки Фарадея LPS:
  1. Клетка Фарадея, если она разработана правильно, образует электромагнитный экран. Это означает, что будет внутри клетки отсутствуют электрические поля, возникающие из-за протекающих на землю токов на поверхности клетки.
  2. Каждый из многочисленных вниз проводники будут заземлены на землю.
  3. Сеть молниеприемника может легко сделать достаточно обширным.
  4. Это тип защиты который, вероятно, будет самым надежным с точки зрения молниезащиты.

В следующей статье я расскажу о компонентах LPS для традиционной системы молниезащиты . Пожалуйста, продолжайте следить.

,
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *