ТГН 34.21-301-2008 Молниезащита зданий, сооружений, открытых площадок и промышленных коммуникаций системами с упреждающей стримерной эмиссией. Технические требования, проектирование, технология устройства и техническая эксплуатация

5.3 Средства молниезащиты с упреждающей стримерной эмиссией

5.3.1 Средства молниезащиты на сегодняшний день по типу подразделяются:

- на классические системы по РД 34.21.122, СО 153-34.21.122, IEC 1024-1, NF C 17-100;

- системы защиты с упреждающей стримерной эмиссией по NF C 17-102.

5.3.2 Конструкции систем молниезащиты подразделяются:

- на устройства защиты от прямых ударов молнии (внешняя молниезащита);

- устройства защиты от вторичных воздействий молнии (внутренняя молниезащита).

5.3.3 В частных случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние устройства.

5.3.4 Система молниезащиты с упреждающей стримерной эмиссией одновременно обеспечивает внешнюю и внутреннюю защиту.

5.3.5 В общем случае часть токов молнии протекает по элементам внутренней молниезащиты. В системе активной молниезащиты грозовой заряд не увеличивает потенциал на внутренних системах, так как разряд молнии отводится с большей высоты. Далее токоотвод соединяется (по кратчайшему пути) с общим заземляющим контуром в нижней части системы, поэтому основной разряд отводится непосредственно в землю, не вызывая значительных импульсных перенапряжений во внутренних коммуникациях.

5.3.6 По расположению внешняя молниезащита может быть:

- изолированной от сооружения (отдельно стоящие молниеприемники, а также соседние сооружения, выполняющие функции естественных молниеприемников);

- установленной на защищаемом сооружении или быть его частью.

5.3.7 В состав внешней молниезащитной системы входят:

- молниеприемник для приема разряда молнии;

- токоотводы для передачи тока разряда молнии к заземлению;

- заземляющее устройство для распределения энергии молнии в земле, обеспечения безопасных режимов работы электросетей.

5.3.8 Внутренние устройства молниезащиты предназначены для ограничения электромагнитных воздействий тока молнии и предотвращения искрений внутри защищаемого объекта. Внутренняя система молниезащиты (СМЗ) представляет собой многоступенчатую систему защиты от перенапряжения в соответствии с зональной концепцией, которая предназначена для постепенного снижения перенапряжения до безопасного уровня перед конечным потребителем. Функционально она выполняет уравнивание грозового потенциала между электропроводящими частями здания (металлические трубопроводы воды и газа, металлические детали конструкций здания и др.) и заземлением.

5.3.9 Наиболее высокий уровень безопасности домов и сооружений, надежность и безопасность электроустановок зданий обеспечивает комплексная молниезащита (внешняя и внутренняя).

5.3.10 В классической молниезащите принято положение, что ее устройство не может предотвратить удар и развитие молнии, а применение конструкции, соответствующей требованиям норм, позволяет только существенно снизить ущерб от удара молнии. Несмотря на то, что аналогичное положение принято и в молниезащите с упреждающей стримерной эмиссией, в ней использована другая концепция защиты. В этом случае обеспечиваются оптимальные условия для движения молнии, всегда направленного через ионизационный канал в молниеприемник. При этом создаваемый ионизационный канал фактически многократно увеличивает высоту молниеприемника.

5.3.11 Активная молниезащита значительно отличается от классической. Для такой системы в большинстве случаев достаточно одного молниеприемника без применения дополнительной молниезащитной сетки на кровле или "пространственной клетки" на зданиях. Основой системы является молниеприемник с упреждающей стримерной эмиссией, который устанавливается на здании или на свободно стоящей мачте и создает охранную зону для всех объектов, в том числе для антенн и архитектурно-ландшафтных объектов крыши.

5.3.12 На рисунке 2 показаны схемы различных систем молниезащиты. Система активного типа в соответствии с требованиями стандарта NFC 17-102 изображена на рисунке 2, в, классическая система по стандартам IEC 1024-1, NF C 17-100 и отечественным нормативным документам СО 153-34.21.122, РД 34.21.122 приведена на рисунке 2, а, б, ж.

а) - классическая система с установкой молниеприемников в центре крыши, зона защиты (слева) неравномерная, внутренний двор не защищен; б) - классическая система с установкой молниеприемников по периметру крыши, зона защиты (слева) равномерная, внутренний двор не защищен; в) - система активной молниезащиты с одним молниеприемником и токоотводом, зона защиты (слева) охватывает все здание и прилегающую территорию; г) - активная молниезащита резервуаров; д) - активная молниезащита ангаров; е) - активная молниезащита открытых площадок; ж) - классическая система натянутых тросов для защиты открытых площадок.

Рисунок 2 - Различные системы молниезащиты

5.3.13 Сравнительные характеристики систем молниезащиты различного типа приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Сравнительные характеристики систем молниезащиты