Защита зданий и сооружений от молний
Разряды атмосферного электричества во время гроз – чрезвычайно красивое, но столь же опасное явление. Помимо того что молнии непосредственно угрожают жизни людей, при отсутствии грамотно спроектированной и установленной системы молниезащиты они могут привести к повреждению или даже полному уничтожению как электрооборудования, так и объекта недвижимости в целом. Вся история человечества формировалась под воздействием неотвратимой небесной опасности: удар молнии приравнивался к наказанию божьему, спасения от него не было. Но в 1753 г. Бенджамин Франклин, да-да, тот самый, кто изображен на 100-долларовой купюре, изобрел громоотвод. Это открытие ввело в язык новое слово – молниезащита. Современные нормы дают все самое необходимое для обеспечения молниезащиты зданий и электрооборудования. Основными нормативными документами для разработки комплекса средств молниезащиты на этапе проектирования являются РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений», «Инструкция по устройству молниезащиты ( грозозащиты ) зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО-153-34.21.122-2003), ПУЭ-7 редакция ГОСТ Р 50571.19. В соответствии с этими нормами должна быть предусмотрена соответствующая молниезащита от прямых и непрямых ударов молнии. Уровень защиты зависит от важности объекта и возможных последствий при ударах молнии. Так, например, обычные промышленные предприятия подразделяются на 4 категории (I, II, III и IV), надежность молниезащиты которых должна быть не менее 0,98; 0,95; 0,90 и 0,80 соответственно. Для специальных объектов промышленности уровень защиты устанавливается в пределах от 0,9 до 0,999 по согласованию с органами государственного контроля.
Защита от прямых ударов молнии осуществляется с помощью молниеотводов, устанавливаемых на конструкциях сооружений, или отдельностоящих молниеотводов. При этом комплекс защиты включает в себя молниеприемник (молниеотвод), токопроводы и заземлители. Заземляющие устройства могут состоять из искусственных и естественных заземлителей.
Для организации защиты от прямых ударов молнии должны быть максимально использованы металлические элементы объектов, объединенные между собой. В ряде случаев достаточно эффективное использование штукатурки, содержащей порошки различных металлов. Не менее важна надежная защита от вторичных воздействий молнии. Для ослабления индуцированных помех широкое применение нашло внешнее экранирование прокладки кабельных линий и экранирование линий питания и связи. Кабели должны иметь металлические экраны, заземленные на обоих концах и соединенные с системой молниезащиты, в том числе на границах зон. При открытой уличной проводке кабели электропитания и линий связи должны быть проложены в заземленных трубах. Кроме того, у слаботочных объектов, например ПЭВМ, должны быть установлены сетевые фильтры, в значительной степени снижающие уровень импульсов, приходящих по фазе, нулевому проводу и земле. И, наконец, для повышения надежности защиты от вторичных воздействий обязательно должны быть предусмотрены активные аппаратные средства защиты от перенапряжений. Для этого применяют различные виды «грубой» и «тонкой» защиты. Первая предусматривает газоразрядники, ограничители перенапряжений и т. д., вторая – комплекс различных защитных аппаратов, в том числе мощные диоды Зенера. Эти устройства должны быть установлены в месте пересечения линий электроснабжения, управления, связи, телекоммуникаций границы двух зон экранирования, как правило, это ввод в здание.