Молниезащита
зданий

08 декабря 1963 года у восточной границы городка Элктон (штат Мэриленд) рухнул на землю самолет. При этом погиб 81 человек находившийся на борту авиалайнера Boeing 707−121 компании Pan American. Вывод расследования: катастрофа произошла из-за попадания в самолёт молнии, что привело к взрыву топливного бака и разрушению левой плоскости крыла. В книгу рекордов Гиннеса была вписана катастрофа с наибольшем количеством погибших от молнии.

23 июня 2015 года потушен пожар на подстанции Серовской ГРЭС произошедший в результате удара молнии. Постадавших нет.

18 августа 2017 года в результате несчастного случая погиб советник министра здравоохранения Р Ф Ланский И. Л. Находясь на отдыхе в Ялте он попал в непогоду и погиб от удара молнии.

05 мая 2019 года сгорел и разрушился после жесткой посадки самолет SSJ100 авиакомпании «Аэрофлот» вылетевший из Шереметьево и вернувшийся через несколько минут полета. В самолет предположительно ударила молния, что вызвало изменения в штатной работе бортовых приборов. В результате из 78 человек находившихся на борту, погиб 41.

23 мая 2019 года В городе Сергаче Нижегородской области от удара молнии загорелся жилой дом. Площадь пожара составила 10 квадратных метров. Человеческих жертв нет.

Эти, и многие другие аналогичные события, приведшие к материальным убыткам и человеческим жертвам вызваны молниями — электрическими искровыми разрядами в атмосфере.

Эти, и многие другие аналогичные события, приведшие к материальным убыткам и человеческим жертвам вызваны молниями — электрическими искровыми разрядами в атмосфере.

Мы постоянно находимся в электрическом поле огромного «конденсатора», образованного поверхностью Земли и облаками, но не замечаем этого, как Адам Козлевич не замечал давления атмосферного столба весом в двести четырнадцать кило. «Конденсатор» имеет переменную емкость, расстояние между обкладками тоже всё время пляшет, параметры газовой среды меняются, совокупность этих изменений приводит к разрядам. Параметры разрядов поражают своими размерами: сила тока в разряде молнии на Земле достигает 10—500 тысяч ампер, напряжение — от десятков миллионов до миллиарда вольт.


Как и любой процесс, молния имеет начало продолжительность и конец. Начало процесса — пробой на убегающих электронах. Затем идет формирование хорошо проводящих каналов — стримеров, которые сливаясь формируют ступенчатый лидер молнии — яркий термоионизированный канал с высокой проводимостью. По мере приближения к поверхности Земли навстречу лидеру молнии выбрасывается обратный стример. По сформированному лидером каналу протекает главный разряд молнии, многократно повышающий её яркость. Продолжительность молнии достигает 1 секунды. В связи с сильной атмосферы, молнии порождают следующие молнии, иногда формируя ленточную молнию — светящуюся полосу.

В атмосфере всего земного шара происходит одновременно около 1800 гроз, которые дают в среднем около 100 молний в секунду. Количество молний, происходящих в различных районах неодинаково, в результате наблюдений в России установлена классификация районов по интенсивности грозового воздействия. Этот классификатор называется Карта районирования территории РФ по среднегодовой продолжительности гроз в часах. Для некоторых районов Московской области — от 40 до 60 часов с грозой в год.

И хотя вероятность поражения молнией какого-либо человека ничтожно мала, тем не менее молнии причиняют немало вреда. Защита от молний представляет собой важную задачу.

Все возможные виды повреждений, которые может нанести удар молнии можно разделить на три типа по поражаемым объектам:

Исходя из классификации возможных повреждений можно выделить два вида молниезащиты, а именно внешняя и внутренняя молниезащиты.

Внешняя молниезащита должна защищать здания и находящиеся в них людей и их имущество.

Внутренняя молниезащита защищает приборы и инженерные сети от воздействия электромагнитного импульса и скачков напряжения, связанных с ним.

Принцип работы внешней молниезащиты - отвести или уменьшить те факторы молнии, которые могут нанести вред.

Гораздо выше вероятность получить электрический искровой разряд в здание. Некоторые несчастные получают его непосредственно в тело. Они и составляют печальную статистику погибших и травмированных молнией (по разным оценкам в течение года на Земле погибает от 6000 до 24000 и до 240000 получают травмы).

Перехватить и перенаправить в безопасном направлении разряд молнии возможно и именно это осуществляет система внешней молниезащиты.

Внешняя система молниезащиты - совокупность элементов перехватывающих разряд, проводящих ток к заземлителю, называемых тоководами, и заземлителя, представляющего собой проводящую часть непосредственно, или через промежуточную проводящую среду, контактирующую с землей.

Молниеотвод - элемент непосредственно осуществляющий перехват разряда. Бывают активными, очень модными, и как вы догадываетесь, дорогими, и обычными, в самом простейшем варианте представляющими металлический штырь, возвышающийся над защищаемым зданием.

Активный молниеотвод - выбрасывает встречный стример, вызванный ионизацией воздуха, что позволяет обойтись меньшим количеством меньшей высоты молниеотводов, чем при применении традиционных.

Традиционный молниеотвод может представлять собой металлический штырь с заостренным навершием или без него, натянутый трос, металлическая сетка, присоедененное к тоководу металлическое покрытие крыши (металлочерепица), то есть всё то, что может принять заряд в первую очередь.

Внутренняя система молниезащиты представляет собой сочетание устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Назначение УЗИП — защитить электрическое и электронное оборудование от перенапряжений в сети, вызванных резистивными и индуктивными связями, возникающих под воздействием тока молнии. Различные виды УЗИП защищают системы здания от различных (прямых или непрямых) ударов молнии. УЗИП устанавливаются в электрических щитах зданий или подстанций.

Испытания молниезащиты зданий, как и другие испытания электроустановок потребителей проводятся в сроки, установленные системами планово-предупредительного ремонта. Нормы испытаний приводятся в приложении 3 Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭ ЭП).

Как минимум должны быть проверены все контактные соединения токовода и молниеприемника, токовода и заземлителя. В обязательном порядке измеряется переходное сопротивление всех контактных соединений. Проверяется наличие связи между заземлителем и заземляемым элементом. В данном случае между заземлителем и тоководом молниезащиты. Проводятся испытания сопротивления заземлителя. Результаты всех испытаний и проверок заносятся в протокол испытаний

Для обеспечения специалистов, проектирующих, строящих и эксплуатирующих системы молниезащиты на территории РФ применяются следующие нормативные документы:

В заключение можно сказать следующее:
1. Обязательно наличие системы молниезащиты здания.
2. Система молниезащиты здания должна быть предусмотрена проектом.
3. В процессе проектирования электрической инженерной системы здания должны быть учтены особенности территориального зонирования по продолжительности грозового воздействия.
4. Система молниезащиты здания должна защищать от всех известных видов повреждений. В связи с постоянно увеличивающейся насыщенностью приборами, средствами связи и управления, а также их стоимостью, нельзя пренебрегать внутренней системой молниезащиты.
5. Устройство системы молниезащиты должно быть выполнено в процессе строительства (реконструкции) здания с учетом технических и технологических особенностей производства других видов работ, в том числе электромонтажных. Монтаж молниезащиты должен выполняться электромонтажной организацией
6. Параметры системы молниезащиты здания должны быть проверены на этапе проведения приемосдаточных испытаний и должным образом оформлены. Контрольные измерения должны проводиться сертифицированной электролабораторией.
7. Собственнику здания необходимо осуществлять контроль работоспособности системы молниезащиты и регулярно проводить контрольные измерения параметров в соответствие с регламентом.

P.S.

27 мая 2019 года не смотря на удар молнии в стоящую на старте ракету-носитель "Союз -2.1б", она успешно стартовала с космодрома Плесецк со спутником "ГЛОНАСС-М". Спутник выведен на орбиту в штатном режиме.