Прямой удар молнии, длящийся тысячные доли секунды, способен нанести громадный ущерб, привести к пожарам и человеческим жертвам. Не говоря уж о вреде для дорогостоящего электрооборудования и инженерных систем, коих в современных промышленных сооружениях множество.
Электроразряд молнии может превышать сотни тысяч ампер, а напряжение – достигать 2 миллионов вольт. Поэтому технологии и оборудование для молниезащиты промышленных сооружений от прямых ударов молнии постоянно развиваются и модернизируются. Несмотря на то, что концептуально молниезащита с помощью так называемого «громоотвода» Франклина почти не претерпела изменений со времен её изобретения.
Последствия от прямых ударов молнии
Вероятные последствия «удара» молнии в промышленное здание при отсутствии молниезащиты всегда катастрофичны. Они могут задевать отдельные системы, а могут быть комплексными:
- Прямое попадание молнии приводит к оплавлению и выходу из строя оборудования из-за перегрева.
- Возгорание материалов с низкой степенью огне- и теплоупорности.
- Разрушение конструкций и материалов из-за внутреннего перенапряжения и взрывов.
- Появление электромагнитного поля в металлических конструкциях, что также приводит к искрению и нагреванию, критическому в масштабах промышленного здания.
- Воздействие высоких потенциалов напряжения через воздушные и подземные линии вызывает внутренние электроразряды, возгорания и разрушения.
Регламент работ по защите от ударов молнии
Разработан ряд отраслевых и государственных документов, нормативов и инструкций. Они детально описывают классификацию объектов по уязвимости для грозовых электроразрядов, а также требования касательно молниезащиты объектов разных категорий. Основными источниками знаний должны стать Правила устройства электроустановок (ПУЭ), ДБН, ГОСТ, соответствующие Руководящие документы (РД), СО-153-34.21.122-2003 (Инструкция по устройству молниезащиты).
Согласно действующей классификации, строительный объект может быть отнесен к одной из 3-х групп, которые характеризуются своим типом угроз и последствий от прямого удара молнии. Например, 1-я группа – это опасные промышленные здания, где прямой разряд молнии может привести к летальным последствиям, возгоранию, взрывам, большим разрушениям. 2-я группа – взрывоопасные объекты, где присутствуют горючие или взрывоопасные вещества, которые подлежат хранению в специальных резервуарах. Поэтому прямой удар молнии на таких объектах не приводит к особо большим катастрофам. И 3-я группа – это здания, которые могут подвергаться исключительно возгоранию и разрушениям из-за попадания грозового разряда.
Если объект не относится ни к одной из этих групп, он условно считается безопасным. Но лишь условно. Классифицировать сооружение, и определить порядок применения мер по молниезащите могут лишь профильные специалисты в этой области.
Как следует защищать промышленные здания от ударов молнии?
Общего рецепта защиты нет и не может быть. Для обеспечения нужной степени защиты должны быть проведены обследования объекта и специальные расчеты. В соответствии с конструкцией, назначением промышленного объекта, его окружением, климатическими особенностями местности и её рельефом. В частности, определяется вероятность поражения молнией исходя из интенсивности атмосферных электроразрядов и частоты их попадания в конкретную зону.
В целом, внешняя защита промышленных зданий обеспечивается молниеотводами, которые состоят из всем знакомых молниеприемников, заземлителей (которые отводят ток разряда в землю) и токоотводов, которые соединяют эти два компонента.
А вот что касается деталей этого комплекса, его конструкции, размеров и формы отдельных элементов – тут всё зависит опять-таки от особенностей промышленного здания.
Например, существуют молниеотводы стержневые и тросовые. Последние более оправданы на длинных и узких зданиях. Стержневые тоже бывают разными: одиночными, двойными и даже многократными.
В роли молниеприемников, принимающих на себя прямой удар молнии, могут выступать также токопроводящие конструкции, возвышающиеся над защищаемым объектом. Например, металлические трубы, вышки, прочее.
Все вышесказанное относится к внешней пассивной молниезащите. А ведь есть еще внешняя активная молниезащита и обязательная внутренняя. Внутренняя молниезащита включает ряд специальных устройств, призванных обезопасить промышленное здание от импульсных перенапряжений. Которые могут проявляться и отрицательно сказываться на оборудовании даже если молния не попала прямиком в здание.
Учитывая множество нюансов молниезащиты, регламентированных на уровне государственных нормативов, а также последствия пренебрежения ими, важно понять одно.
Главным и самым первым этапом защиты промышленных зданий от прямых ударов молнии должно быть обращение в проектную организацию, инженеры которой разработают проект молниезащиты здания, реализуют его и предоставят гарантии безопасности вашего производства.