Бесплатная техническая библиотека

Молниезащита строений. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Молниезащита

 Комментарии к статье

Зона защиты молниеотвода - это часть пространства, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности.

Наименьшей и постоянной по величине степенью надежности обладает поверхность, образующая границу зоны защиты. При продвижении внутрь зоны защиты надежность защиты увеличивается. Различают два типа зоны защиты. Зона защиты типа А имеет степень надежности 99,5 % и выше, то есть вероятность поражения для этой зоны составляет 0,5 % и менее. Зона защиты типа Б имеет степень надежности 95 % и выше. Здесь вероятность поражения может составлять 5 % и менее. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 150 м включительно имеет вид кругового конуса (рис. 82).

Рис. 82. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода: 1 - граница зоны защиты молниеотвода; 2 - молниеотвод; 3 - зона защиты на уровне высоты hx защищаемого объекта; 4 - граница зоны защиты на уровне земли.

Вершина конуса, в зависимости от типа зоны защиты, определяется высотой h0. На уровне земли зона защиты образуется кругом радиусом R0. В горизонтальном сечении зона защиты на высоте защищаемого объекта hx определяется радиусом защиты Rx, проведенным от молниеотвода до границы зоны защиты параллельно поверхности земли.

В зоне защиты типа А параметры h0, R0, Rx определяются следующим образом:

В зоне защиты Б:

При известных значениях hx и Rx необходимая высота молниеотвода h для зоны защиты типа Б определяется по формуле

При среднегрозовой деятельности более 20 часов в год (в средней полосе России она колеблется от 20 до 80 часов) необходимо устраивать молниезащиту (громоотвод). Сделать это несложно после ознакомления с системой расчетов. Система молниезащиты состоит из трех элементов - приемника молний, проводника тока и заземлителя (рис. 83).

Рис. 83. Простейший громоотвод: а - общий вид; б - варианты устройства заземлителей "птичья лапа" и "треугольник": 1 - молниеприемник; 2 - токоотвод; 3 - заземлитель.

Молниеприемник воспринимает прямой удар молнии и должен выдерживать большие тепловые и динамические нагрузки, чтобы устоять и не расплавиться. Для его изготовления используют полосовую и круглую сталь с наименьшим сечением 60 мм2при длине не менее 20 см. Место размещения молниеприемника - самая высокая точка крыши, положение - строго вертикальное.

На рис. 84 показано, как конкретно устроить молниезащиту небольшого дома. Токоотвод изготавливают из оцинкованной круглой стальной проволоки диаметром не менее 5-6 мм.

К молниеприемнику его присоединяют сваркой, пайкой или болтовыми соединениями, при этом площадь контакта должна быть в 2 раза больше площади сечения стыкуемых деталей. Токоотвод прокладывают кратчайшим путем в местах наиболее вероятного удара молнии (по конькам крыш, по выступам и краям фронтонов), его крепление осуществляют хомутами, скобами, гвоздями. Если крыша строения изготовлена из легковозгораемого материала, то трасса токоотвода должна отстоять от нее минимум на 15-20 см.

Рис. 84. Молниезащита небольших домов стержневыми и тросовым молниеотводами: а - установленными на крыше; б - крепление молниеприемника к дымовой трубе; 1 - молниеприемник тросовый; 2 - молниеприемники стержневые (вилка); 3 - планка деревянная; 4 - заземлители; 5 - токоотвод; 6 - скобы; 7 - проволока вязальная (оцинкованная) диаметром 3-5 мм.

Назначение заземлителя - отвод тока в грунт, поэтому электрическое сопротивление материала, из которого он изготовлен, должно иметь минимальное значение. Располагать заземлитель следует таким образом, чтобы расстояние от него до крыльца и пешеходных дорожек было не менее 5 м. Чтобы воспрепятствовать проходу людей и животных в месте расположения заземлителя (для их защиты от шагового напряжения, которое возникает в момент отвода молнии в землю), его обносят оградой радиусом не менее 4 м.

Глубина залегания и положение заземлителя в грунте зависят от типа почвы и уровня залегания подпочвенных вод в конкретной местности.

При сухом грунте и низком уровне подпочвенных вод заземлитель устраивают в виде двух стержней длиной 2-3 м, вбитых вертикально в землю и на глубине 0,5 м соединенных методом сварки перемычкой сечением 100 мм2; к середине перемычки приваривают токоотвод.

Влажный или торфяной грунт и уровень подпочвенных вод менее 1,5 м предполагает заземлитель из горизонтально расположенных в грунте металлических уголков, старых рессор и т. п. Глубина их заложения - не менее 0,8 м (чем больше длина токоотвода в земле, тем надежней будет молниезащита). Установка молниезащиты на многоквартирных домах вменена в обязанности организациям, производящим строительство (а они перекладывает эту задачу на плечи подрядных организаций). В настоящее время громоотводы на каждом строящемся доме не устанавливают, если хоть один стоит на крыше высотного дома, защищая от удара молнии большую площадь. Поэтому застройщики вначале сверяют параметры строящегося здания со схемой защитной зоны уже установленных громоотводов, в том случае, если новостройка в эту зону не попадает, устанавливают громоотвод.

О молниезащите частного дома придется позаботиться хозяину. По существующим в России нормам на жилые дома высотой до 30 метров не распространяются требования обязательной установки молниезащитных устройств. Ну а если закон этого не требует, то к чему лишние расходы? И вот с первыми весенними грозами начинают полыхать городские дома и загородные коттеджи, хозяева которых не позаботились об их безопасности.

Конечно же, от грозового разряда загораются не все дома, не оборудованные молниезащитой, и даже не каждый второй. Например, если дом находится в низине, или рядом имеются более высокие здания, или сосед устроил такую мощную молниезащиту, которая распространила зону своего действия на строения, находящиеся на соседних участках, то можно не беспокоиться.

Если же ни одно из этих условий не соблюдено, то следует все-таки устроить защиту от грозового разряда. Особенно если крыша дома покрыта металлической кровлей или металлочерепицей. Дело в том, что укладывается этот кровельный материал либо на рубероид или толь, либо прямо на деревянную обрешетку; оба этих материала основания кровли относятся к диэлектрикам; следовательно, кровля оказывается полностью изолированной от земли. В металле кровли может накапливаться (а во время грозы обязательно) наведенное атмосферное электричество. Когда электрический потенциал достигает определенного уровня, ему необходимо разрядиться. Человеческое тело представляет собой великолепное разрядное устройство. Разряд же может достигать десятков тысяч вольт; если при этом и сила тока значительная, то прикосновение человека к наэлектризованной крыше может закончиться смертельным исходом или (в лучшем случае) потерей сознания. К тому же разряд происходит в виде искры, которая способна поджечь как рубероид, так и дерево.

Настоящий хозяин дома (рачительный, надежный, заботливый) обязательно позаботится о своем доме, о себе и своих близких, защитив свой дом от возможных неприятностей в виде пожара или поражения электрическим током во время грозы. В качестве молниеотводов для защиты отдельных зданий от прямых ударов молнии могут быть использованы деревья. Это возможно, если дерево выше дома вместе с антенной в 2-2,5 раза. Дерево должно отстоять от дома не менее чем на 3-10 м (рис. 85).

Рис. 85. Молниезащита небольших домов с использованием дерева в качестве несущей конструкции: 1 - молниеприемник; 2 - токоотвод; 3 - заземлитель; 4 - граница зоны защиты молниеотвода; Rx - радиус защиты на высоте hx.

На его верхушке закрепляют один конец цельного куска проволоки диаметром не менее 5 мм, а второй конец спускают на землю, закапывают в грунт и приваривают к заземлителю.

Если дом расположен на участке, где поблизости нет высоких деревьев, то можно либо установить два громоотвода по концам конька крыши, либо для устройства молниезащиты установить мачту, на которой закреплен молниеприемник. Значительно проще устроить молниезащиту строений с металлической кровлей. В этом случае роль молниеприемника будет играть сама крыша, которую следует заземлить по периметру через каждые 20-25 метров. Если у дома имеются металлические желоба и стоки для дождевой воды, то их можно использовать в качестве токоотвода; а вот заземлитель придется все-таки соорудить. Стоит только запомнить, что сопротивление заземлителя не должно превышать 10 Ом.

Как и любая другая установка, связанная с электричеством, молниезащита требует периодической проверки надежности соединений. Если, например, в электропроводке или электроприборах о неисправности соединений подскажет отказ в работе, то указать на неполадки в соединениях громоотвода сможет только пожар, возникший по причине грозового разряда. Дожидаться этого, конечно же, не стоит и следует самостоятельно производить регулярную проверку громоотвода.

Автор: Коршевр Н.Г.

Смотрите другие статьи раздела Молниезащита.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Стерильного нейтрино не существует 15.01.2026

В физике элементарных частиц поиск новых, пока не обнаруженных объектов играет ключевую роль в понимании устройства Вселенной. Иногда такие поиски приводят к громким открытиям, а иногда - к не менее важным отрицательным результатам, которые позволяют отбросить неверные направления. Именно к таким случаям относится недавний вывод ученых о судьбе стерильного нейтрино - одной из самых интригующих гипотетических частиц последних десятилетий. Исследователи из американской лаборатории Fermilab официально сообщили, что им не удалось найти доказательства существования стерильного нейтрино. К такому выводу пришла команда эксперимента MicroBooNE после многолетнего анализа столкновений нейтрино, которые ранее рассматривались как возможный намек на существование четвертого типа этих частиц. Предполагалось, что стерильное нейтрино взаимодействует с материей исключительно через гравитацию, что делало его крайне трудным объектом для обнаружения. В рамках современной физики нейтрино известны в т ...>>

Беспроводные наушники и колонки Fender 15.01.2026

Музыкальная индустрия постепенно адаптируется к цифровым технологиям, и известный производитель музыкальных инструментов Fender расширяет свое присутствие за пределы гитар и усилителей, представляя современные решения для прослушивания музыки. Новые беспроводные наушники и Bluetooth-колонки Fender объединяют богатый звук, модульность и удобство использования как для дома, так и для профессиональной работы. Флагманской новинкой стали наушники Fender Mix, отличающиеся модульной конструкцией. Динамики подключаются к оголовью через порт USB Type-C и могут быть сняты вместе с амбушюрами, что облегчает уход и транспортировку. Один из динамиков оснащен встроенным адаптером USB Type-C для подключения к источнику звука без потерь, поддерживая кодеки LDHC и Fire, а также функцию Auracast. На другом динамике размещен съемный аккумулятор, который обеспечивает до 100 часов работы без активного шумоподавления; при включении ANC время работы сокращается до 52 часов. Наушники доступны по цене $299 ...>>

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Случайная новость из Архива Спутниковая система прогнозирования урожайности картофеля 09.04.2025 Современные технологии стремительно меняют методы ведения сельского хозяйства, делая его более точным и эффективным. Одним из передовых решений в этой области стала система спутникового прогнозирования урожайности картофеля, разработанная шведской агротехнологической компанией Vultus под руководством Пера Карлссона. Этот инновационный сервис использует искусственный интеллект и спутниковые снимки для анализа содержания азота в почве, что позволяет значительно повысить точность прогнозов и оптимизировать использование удобрений. В отличие от традиционных методов оценки уровня азота, требующих трудоемкого отбора проб непосредственно на полях, технология Vultus применяет дистанционное зондирование с использованием спутниковых снимков высокой четкости, полученных с аппаратов Sentinel-2. Эта система позволяет в режиме реального времени получать данные о состоянии почвы и растений, исключая необходимость в ручном сборе образцов. Азот является ключевым элементом, влияющим на рост и продуктивность сельскохозяйственных культур. Он определяет эффективность фотосинтеза, уровень дыхания растений и, как следствие, качество и объем урожая. Однако чрезмерное внесение азотных удобрений может привести к негативным последствиям, включая загрязнение окружающей среды и ухудшение плодородия почвы. Технология Vultus помогает избежать этих проблем, обеспечивая фермерам точные рекомендации по дозировке удобрений. Используемый в системе Vultus алгоритм машинного обучения анализирует многоспектральные данные спутниковых снимков, выявляя различия в содержании хлорофилла в листьях, структуре растительного покрова и уровне влаги. Эти параметры являются важными индикаторами состояния азота в почве и помогают определить, в каких зонах поля требуется корректировка внесения удобрений. Одним из ключевых преимуществ новой системы является возможность прогнозирования урожайности картофеля уже через 60 дней после посадки. Кроме того, технология позволяет отслеживать водный стресс растений, что помогает оптимизировать полив и повысить устойчивость культур к неблагоприятным погодным условиям. Раннее получение точных данных о потенциале урожая дает фермерам значительные преимущества. Они могут заранее планировать закупку удобрений, заключать договоры с переработчиками, оптимизировать логистику и улучшать финансовое планирование. Это способствует повышению прибыльности аграрного сектора и снижению рисков, связанных с изменениями погодных условий и неэффективным использованием ресурсов. Таким образом, внедрение спутниковых технологий в сельское хозяйство открывает новые перспективы для агробизнеса. Система Vultus демонстрирует, как искусственный интеллект и дистанционное зондирование могут преобразовать методы земледелия, обеспечивая более устойчивое и эффективное использование природных ресурсов.

Другие интересные новости:

▪ Сверхлегкая куртка с подогревом

▪ Сибирская тундра под угрозой уничтожения

▪ Употребление рыбы и старение мозга

▪ Рекордер DVD+R/+RW с жестким диском

▪ Apple MacBook Pro - лучший Windows-ноутбук

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Хромирование цилиндра. Советы моделисту

▪ статья Почему некоторые насекомые вредны для человека? Подробный ответ

▪ статья Костюмер. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Электронная газовая зажигалка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Использование обычных конденсаторов в поверхностном монтаже. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026