Активная молниезащита

Активная молниезащита

Активная молниезащита
Общее описание

3.png

Активная молниезащита - это инженерно-техническая система, основной задачей которой является, при возникновении опасной грозовой деятельности, "искусственно" принять на себя и безопасно отвести в грунт ток молнии, опережая ее "естественное" развитие и обеспечивая тем самым защиту многократно большей территории, в сравнении с традиционными методами.

Для понимания принципа действия активной молниезащиты, ниже рассмотрены некоторые основы теории развития молнии и организации молниезащитных систем.

Что такое молния и система внешней молниезащиты

Линейная молния - это атмосферный разряд, возникающий вследствие роста напряженности в пространстве между облаками и землей (и/или находящимися на ней объектами).

Динамику развития разряда молнии можно описать следующим образом:

  • В подавляющем большинстве случаев разряд начинает развиваться из облака - образуется нисходящий лидер;
  • Через некоторое время ему навстречу стартует восходящий лидер с поверхности земли;
  • В момент, когда оба лидера встречаются, происходит главный атмосферный разряд.
4.png

Внешняя молниезащита призвана спасти защищаемый объект от разрушения вследствие прямого попадания в него молнии. Основная ее цель – принять на себя и безопасно отвести в землю молниевые токи.

Любая молниеотводная система функционирует по правилу выработки встречного лидера, обеспечивая с определенной вероятностью его развитие именно с молниеприемного устройства. Все элементы системы, а так же применяемые материалы выбраны таким образом, чтобы даже при протекании по ним молниевых токов, целостность как самой системы, так и защищаемого ею объекта не была нарушена.

Принцип действия активной молниезащиты

Главное отличие активной молниезащиты (АМЗ) от традиционных молниезащитных устройств заключается в наличии активного молниеприемника, который реагирует на рост напряженности электромагнитного поля, возникающий при приближении грозового фронта. Конденсаторы, входящие в состав АМЗ, заряжаются от напряжения, наведенного этим полем на антеннах устройства. При достижении на конденсаторах 12-14 кВ, происходит пробой разрядников и формирование короткого высоковольтного импульса (более 200 кВ), полярность которого обратна полярности фронта. Этот импульс, опережая формирование "естественного" лидера, инициирует "искусственный" восходящий лидер, который развивается с гораздо большей скоростью и на большее расстояние, многократно увеличивая зону защиты молниеприемника.

Применение системы активной молниезащиты особенно оправдано в случаях, когда в силу специфики защищаемого объекта, невозможно применить какую-либо традиционную молниезащитную конструкцию, например, в морском порту, на строительной площадке или в месте скопления большого количества людей. Фирмы RST и GALMAR оберегали от опасности даже Римского Папу! В 1998 году в Гливицах был установлен активный молниеприемник, защищавший верующих на торжественном богослужении с участием Иоанна Павла II.

Кроме того, система АМЗ позволяет сохранить эстетический вид защищаемого объекта, не перегружая его массивной молниезащитной конструкцией, что в свою очередь ведет к снижению затрат на материал и объема необходимых монтажных работ.

Преимущества активной молниезащиты:

  • зона защиты активного молниеприемника значительно превосходит зону защиты традиционного (пассивного) молниеприемника аналогичной высоты.

  • высокий уровень защиты*, обеспечиваемый конструкцией АМЗ, сводит к минимуму вероятность прорыва молнии и поражения защищаемого объекта.

  • активный молниеприемник - автономное устройство, не требующее его подключения к какому-либо источнику питания.

  • устройство активируется только в случае приближения грозового фронта и наличия реально риска возникновения разряда молнии.

* уровни защиты АМЗ определяются в соответсвии с NF C 17-102 "Protection of structures and open areas against lightning using early streamer emission air terminals"

Определение уровня защиты объекта

Подбор системы активной молниезащиты следует начать с определения уровня защиты, который необходимо обеспечить для конкретного объекта.

В соответствии со стандартом NF C 17-102 "Protection of structures and open areas against lightning using early streamer emission air terminals", уровень защиты определяется, исходя из следующих условий:

  • замещающая рабочая площадь собирания
    Условная территория, с которой возможно поражение объекта молнией. Зависит от габаритов и формы объекта.

  • соотношение ожидаемой и признанной частоты поражений объекта молнией
    Характеризует реальную актуальность установки молниезащитной системы.

  • местоположение объекта
    Вероятность поражения одиночного объекта, расположенного на возвышении, больше в сравнении с объектом, находящимся в плотной застройке.

  • опасности, возникающие в случае удара молнии в объект
    Зависят от ряда факторов: горючесть материала стен/кровли, стоимость объекта, количество людей на объекте и возможность их эвакуации, экологические последствия удара. Необходимый уровень защиты должен определяться с учетом всех этих опасностей.

Определение местоположения объекта С1
окружен другими объектами или деревьями, равными или превосходящими его по высоте 0,25
окружен объектами ниже его 0,5
на расстоянии 3*H от объекта нет других объектов 1
изолированный объект, находящийся на небольшом холме или мысе 2



С2
Материал крыши:

Материал стен:
металл керамика сгораемая
металл 0,5 1 2
кирпич, бетон 1 1 2,5
сгораемый 2 2,5 3

Стоимость объекта С3
низкая, нет риска пожара 0,5
стандартная стоимость или низкий риск пожара 1
стандартная стоимость или высокий риск пожара 2
исключительная стоимость или крайне высокий риск пожара (взрывы) 3

Количество людей на объекте С4
незаселенный объект 0,5
нормальное заселение 1
сложные условия эвакуации людей или риск паники 3

Последствия удара С5
не требующее непрерывного обслуживания помещение, нет опасности для окружающей среды 1
требующее непрерывного обслуживания помещение, нет опасности для окружающей среды 5
существует опасность для окружающей среды 10

E Защитный уровень
E > 0,95 уровень I
0,80 < E ≤ 0,95 уровень II
0 < E ≤ 0,80 уровень III

Подбор комплектующих

Определив вышеописаным образом необходимый уровень защиты и зная высоту, на которой планируется установка активного молниеприемника, можно приступать к выбору конкретной модели активного молниеприемника.

Не стоит забывать, что для организации системы внешней молниезащиты вам также понадобятся другие комплектующие из разделов "внешняя молниезащита" и "заземление".

Комплектующие

Активный молниеприемник

Молниеприёмник активный GALACTIVE

Активные молниеприемники GALACTIVE с опережающей стримерной эмиссией представлены в двух исполнениях:

1. GALACTIVE 1 (артикул GL-20015) - имеет в своем составе два электрода излучения;

2. GALACTIVE 2 (артикул GL-20016) - имеет в своем составе три электрода излучения, обеспечивает большую в сравнении с GALACTIVE 1 зону защиты.

Молниеприемники GALACTIVE 1 и 2 полностью автономны и не требуют подключения к какому-либо источнику питания.

Устройство активируется только в случае приближения грозового фронта при наличии реального риска возникновения разряда молнии.


  GL-20015 / GL-20016
Вес: 2,9 кг
Диаметр: 200 мм
Высота: 320 мм

Молниеприемник-мачта

Вертикальная молниеприемная мачта

Традиционный вертикальный молниеприёмник в виде двухметровой (GL-21101G) или четырёхметровой (GL-21103G) мачты, поставляется с прикручиваемым острым наконечником.

Для монтажа GALACTIVE от мачты необходимо открутить острый наконечник и на его место установить активный молниеприемник.

Мачта изготовлена из нержавеющей стали в виде трубы с толщиной стенки 2 мм.


  GL-21101G GL-21103G
Вес: 5 кг 10 кг
Высота: 2000 мм 4000 мм
Диаметр молниеприемника: 35 мм 35 мм
Толщина стенки: 2 мм 2 мм

Держатель для молниеприемника

Держатель для молниеприёмника - мачты GL-21101G / GL-21103G к дымоходу (нержавеющая сталь)

Держатель GL-21202 (поставляется набор из двух единиц) позволяет прикрепить вертикальный молниеприёмник (мачту) GL-21101G / GL-21103G к дымоходу или воздуховоду.

В стене держатель крепится десятью анкерами (по пять на каждый), что обеспечивает очень высокую механическую прочность конструкции.

Изготовлен из нержавеющей стали.

Болты, шайбы и гайки выполнены из нержавеющей стали.


  GL-21202
Толщина "лапы": 6 мм
Ширина "лап" (в крайних точках): 515 мм
Высота "лап" (в крайних точках): 190 мм
Расстояние от молниеприемника до стены 190 мм

Возможно применение аналогичного держателя, предназначенного для монтажа к стене.

Зажим к молниеприемнику

Зажим к молниеприёмнику - мачте GL-21101G / GL-21103G для токоотводов(нержавеющая сталь)

Зажим GL-20022 позволяет подсоединить проволочный токоотвод диаметром 8 мм к молниеприёмнику-мачте GL-21101G/GL-21103G.

Позволяет фиксировать два проводника (с разных сторон).

Изготовлен из нержавеющей стали.

Болты, шайбы и гайки выполнены из нержавеющей стали.


  Gl-20022
Диаметр токоотвода: 8 мм
Вес: 0,2 кг
Длина: 62 мм
Ширина: 30 мм
Высота (с учетом болта) 100 мм

Токоотвод -проволока омедненная

Токоотвод - проволока омеднённая (D8 мм)

Омеднённая проволока GL-11149 изготовливается из катанной стали с электролитически нанесенным медным покрытием чистотой 99.9% и толщиной не менее 0.070 мм, составляющим молекулярное и неразрывное соединение со сталью.

Проволока диаметром 8 мм (площадью поперечного сечения 50 мм²) применяется в качестве токоотводов в составе внешней молниезащиты


  GL-11149
Вес 1 метра: 0,41 кг
Диаметр: 8 мм
Площадь поперечного сечения: 50 мм2

Зажимы для крепления токоотвода

Зажимы для крепления токоотвода к различным типам кровли/фасада

Зажимы - крепежные элементы, предназначенные для фиксации токоотводов к поверхности и/или соединения между собой.

Зажимы Galmar -представлены в двух исполнениях:

1. зажимы из чистой меди;

2. зажимы из стали с плотным двойным покрытием - из цинка и порошковой краски. Такие зажимы обладают замечательными особенностями: высокая коррозионная стойкость и устойчивость к различным вредным факторам (в т.ч. механическая защита), очень привлекательный внешний вид низкая стоимость.

Модульное заземление

Модульное заземление ZANDZ и GALMAR

Стержни заземления GALMAR и ZANDZ изготавливаются из стали с нанесенным защитным медным покрытием толщиной не менее 0.250 мм, которое обеспечивает гарантированный срок службы устройства до 100 лет.

Конструкция стержней, которые можно соединять между собой и погружать в почву на глубину до 40 метров, обеспечивает достижение низкого сопротивления заземления на небольшой площади. Монтаж производится силами одного человека без использования строительной и специализированной техники.

Модульное заземление можно приобрести и в виде готовых комплектов, и в виде отдельных комплектующих.