Материал: Мищенко О.А

281

или черной стальной катанки диаметром не менее6 мм и прокладываются в труднодоступных или защищенных местах. Число токоотводов зависит от типа крыши и размеров здания. Один токоотвод рассчитан на каждые 20 м наружного периметра крыши [21]. Ни рис. 8.10 показаны варианты установки токоотводов (расположение заземляющего ввода, установочные

размеры).

Рис. 8.10. Варианты установки токоотводов

Немаловажную роль в молниезащите играетзаземление. Одним из надежных способов отвода и рассеивания энергии молнии считается наличие малых сопротивлений, что и обеспечивается заземлением. В качестве заземления рекомендуется использовать железобетонные фундаменты зданий, сооружений – естественное заземление. Так же широко распространено искусственное заземление по периметру здания. На практике этот тип заземления используется в целях экономии места под инженерные и другие коммуникации. Все соединения в системе молниезащиты выполняются с помощью сварки, или с помощью болтовых соединений– только при должной электрической связи всех элементов молниезащиты обеспечивается гарантированная надежность в защите зданий и сооружений от ударов молнии. В зависимости от размеров зданий и сооружений заземление может быть односторонним и двухсторонним рис. 8.11 [22].

Для повышения безопасности людей и животных заземлители размещают в редко посещаемых местах(на газонах, в кустарниках) в удале-

283

Активная молниезащита начала использоваться с середины80-х годов и заключается в использовании так называемых активных молниеприемников, принцип работы которых рассчитан на том, что при приближении грозового фронта активный молниеприемник выпускает встречный лидер, перехватывающий грозовой разряд. В отличие от классической (пассивной) молниезащиты активная защищает не только объект, но и значительную территорию вокруг молниеприемника.

Система активной молниезащиты основана на принципе ионизации, то есть, во время грозы вокруг активного молниеприемника создается область ионизации. И в момент, когда напряженность электрического поля поверхностью земли и грозовым облаком достигает критического значения

(т. е. разряд молнии становится неизбежным) от активного молниепри-

емника происходит старт встречного лидера (искрового разряда) в сторону уже развивающейся от облака молнии.

В случае если молния будет продолжать свой путь к защищенному объекту она обязательно будет«притянута» к молниеприемнику в пределах его зоны защиты. Виды активных молниеприемников показан на рис. 8.13.

Если же разряд молнии будет в стороне от зоны действия активного молниеприемника то молниеприемник не окажет на нее никакого воздействия. Достоинством такой системы является то, что при минимальном влиянии на внешний вид объекта активная молниезащита защищает не только сам объект, но и значительный участок вокруг.

Рис. 8.13. Вид активных молниеприемников и конструкция активного молниеприемника «Forend»: 1 – конечник; 2 – корпус из нержавеющей стали, 3 – блок формирующий; 4 – крепежный винт, 5 – резьбовое соединение с мачтой; 6 – мачта [22]

Внутренния молниезащита. Попадание разряда молнии в радиусе до двух километров может быть вполне достаточно, что бы возникший импульс вывел из строя все электроприборы. Поэтому для защиты используется в комплексе с внешней, внутренняя молниезащита – это совокупность устройств защиты от импульсных перенапряжений(УЗИП) [22]. Такие устройства защиты служат для защиты электрооборудования от импульс-

284

ных и коммутационных перенапряжений, которые вызваны индуктивными и резистивными связями, возникающими под воздействием тока молнии. Перенапряжения, вызванные прямыми ударами молнии, происходят в случае попадания молнии непосредственно в сооружение, либо в подведенные к объекту ЛЭП, коммуникационные линии. Перенапряжения, вызываемые ими, имеют выраженный импульсный характер. По форме волны импульса перенапряжения подразделяют:

·Тип 1 – с длительностью фронта импульса10 мкс и длительностью периода полуспада 350мкс. Так как они несут большую запасенную энергию, данные перенапряжения наиболее опасны.

·Тип 2 – с длительностью фронта импульса 8 мкс и длительностью периода полуспада 20мкс. Перенапряжения, вызванные непрямыми ударами молнии, происходят вследствие ударов вблизи здания(сооружения) или удара молнии вблизи линий коммуникаций. Они менее опасны: запасенная энергия примерно в семнадцать раз меньше, чем у типа 1.

·Тип 3 – с длительностью фронта импульса1,2 мкс и длительностью периода полуспада50 мкс. Данные перенапряжения самые менее опасные.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений(УЗИП) строятся на основе нелинейных элементов(варисторы, разрядники различных типов, тиристоры и т. д.), способных резко снижать свое высокое полное сопротивление при возникновении перенапряжения в месте, их включения

всеть. Тем самым УЗИП понижает уровень перенапряжения в данном месте до безопасного значения и не пропускает импульс перенапряжения к защищаемому потребителю. Нелинейный элемент УЗИП включается параллельно перед защищаемым потребителем по ходу энергии. УЗИП могут включаться между фазами, между фазой и землей, между фазой и нейтралью, между землей и нейтралью и в любой комбинации этих вариантов. Так как до недавнего времени не было нелинейных приборов, способных одинаково хорошо поглощать энергию импульсов различных видов перенапряжений, УЗИП разделили на классы.

·класс 1 (B) УЗИП данного класса может пропустить через себя всю энергию типичного удара молнии и не разрушиться, но за УЗИП данного класса сохраняется достаточно большой бросок напряжения, рекомендовано устанавливать в зданиях, подключенных воздушными линиями, в зданиях с громоотводами, а также в зданиях, которые стоят отдельно (в сельской местности) или находятся рядом с высокими объектами, в частности,

сдеревьями. Проводка в городских квартирах и офисах не требует УЗИП типа 1, так как он уже есть на КТП.

·класс 2 (С) УЗИП данного класса не способно выдержать без разрушения удар молнии. Однако если применять класс2 совместно с классом 1, то целостность УЗИП гарантируется. За данным классом следует бросок напряжения обычно около 1,4 – 1,7 кВ.

285

· класс 3 (D) УЗИП этого класса применяется после класса1 и 2 и устанавливается непосредственно рядом с потребителем, таким как, например, сетевой фильтр или варисторная защита в блоках питания некоторых бытовых устройств.

При установке УЗИП необходимо помнить, что он не защищает от длительных перенапряжений (повышение до 380 В). Вследствие длительных перенапряжений устройство может выйти из строя. Если в УЗИП происходит сквозное прогорание от фазы, то возможно выделение на устройстве большого количества тепла, что может привести к пожару в щитке. В целях защиты от возгорания УЗИП устанавливается со специальной защитой – автоматическими выключателями либо плавкими вставками. На рис. 8.14 приведен вид УЗИП различных классов и вид щита защиты отим пульсных перенапряжений (ЩЗИП). При монтаже УЗТП следует руководствоваться [22].

Рис. 8.14. Вид устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) по классам и вид щита защиты от импульсных перенапряжений (ЩЗИП)

Как утверждает статистика, в мире от молний ежегодно погибает около 3000 человек, причем в 85-87 % это мужчины. Прямое попадание молнии в человека часто заканчивается мгновенной смертью вследствие остановки сердца, тяжелых повреждений внутренних органов, разрушения тканей и костей, поскольку воздействие молнии схоже удару молота. Для человека опасно не только прямое попадание молнии, но и шаговое напряжение, возникающее при растекании тока разряда молнии в грунте

(радиус поражающего действия шагового напряжения достигает 30 м), а

также индуцированные заряды и перескоки разрядов с объектов, в которые