80. Защита зданий и сооружений от поражения молнией

Молния – разряды атмосферного электричества.

В полевых условиях опасность поражения молнией предст. пребывание людей/животных под отдельно стоящими деревьями, стогами сена, линиями электропередач, проводами связи.

Молниезащита МЗ – комплекс средств защиты от разрядов атмосферного статического электричества, обеспечивающих безопасность людей, животных, объектов и материалов (предохраняет от загорания, взрывов, разрушений). Выполняется в соответствии с требованиями нормативных документов.

Наиболее опасен прямой удар молнии, при котором канал молнии проходит через здания и сооружения. Сила тока в канале молнии достигает 200 кА, напряжение - 150 МВ. Длина искры молнии измеряется сотнями и тысячами метров. Время разряда молнии от 0,1 до 1 с. Температура канала молнии может достигать 6000 - 10 000С.

Задача МЗ – уловить разряд молнии отвести его в землю непосредственно раньше контакта с защищаемым зданием или сооружением.

Осн. воздействия молнии на здания и сооружения: термические – нагрев, пожар, взрыв; динамические – разрушения и повреждения; электромагнитные и электростатические – искрообразования.

Молния поражает чаще всего наиболее высокие и остроконечные элементы архитектурно-строительной части здания, чем меньше будет расстояние от верхней точки объекта до заряженного облака. Места удара молнии – кровли, кровельные надстройки, углы зданий, антенны, трубы. Кроме того, грозопоражаемость объектов зависит от геологии земли, а также других атмосферных и геометрических факторов.

Устройство МЗ для каждого здания и сооружения индивидуально и состоит из внешней МЗ – молниеотводов (защищают от прямых ударов молнии, принимая заряд молнии и отводя его в землю) – и внутренний МЗ (ограничители перенапряжений, разрядники, системы уравнивания потенциалов).

Молниеотвод состоит из:1) молниеприемника для перехвата молнии (метал. штырь, сеть из проводящего материала или металл. трос, натянутый над защищаемым объектом); 2) токоотвод – для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю; 3) заземлитель – для контакта токоотвода с землей (метал. плита, заземленная в грунт).

Начальный удар считается первичным проявлением молнии. Вторичное проявление молнии сопровождает первичное и выражается в электростатической и электромагнитной индукции.

Электростатическая индукция вызывается действием заряженных облаков на наземные объекты и сопровождается искрениями между металлическими элементами конструкций и оборудования.

В незамкнутых контурах возникающая Э.Д.С. может вызвать искрение или сильное нагревание в местах с недостаточно плотными контактами. Такое искрение совершенно недопустимо для взрывоопасных зданий и сооружений, так как в них даже слабая по мощности и малая по продолжительности электрическая искра может привести к взрыву.

Выбор способов молниезащиты зависит от конструктивных и технологических особенностей объекта и его назначения.

Молния обладает свойствами поражать в первую очередь заземлённые объекты (их электропроводность стремится к бесконечности) и возвышающиеся над землей металлические предметы и сооружения (трубы, мачты, вышки и т.п.). Именно на этой особенности грозового разряда основано защитное действие каждого молниеотвода.

Молниеотводы разделяют на три основных типа: стержневые, тросовые, или антенные, и сетчатые. В отдельных случаях могут быть комбинированные молниеотводы.

Для защиты зданий и сооружений, собранных из железобетонных блоков, в качестве молниеприёмника может быть использована стальная арматура верхних покрытий, которая при сборке сваривается и присоединяется с помощью токоотводов к заземляющему устройству. Стальные фермы также могут служить молниеприёмниками, если они надёжно заземлены. В двух последних случаях расстояния между токоотводами принимаются не более 50-60 м.

Каждый молниеотвод образует вокруг себя строго определённое пространство, вероятность попадания молнии в которое, минуя молниеприёмники, практически равна нулю. Это пространство называется зоной защиты. Зоны защиты в зависимости от типа, количества и взаимного расположения молниеотводов могут иметь разнообразные геометрические формы.