Молния – это мощный электрический разряд в атмосфере между разноименно заряженными облаками или между облаком и землей, деревом, зданием или другим наземным объектом.

В грозовых тучах может образовываться потенциал от 106 до 109 В. При прямом разряде на землю по каналу молнии протекает ток до 230 – 250 КА, разогревающий ее до 30000°С. Такие раз ряды представляют собой большую пожароопасность.

Удары молний могут вызвать взрыв и разрушение конструкций, в том числе деревянных, бетонных, кирпичных. Молнии могут вызвать электрическое поражение людей за счет наведенных потенциалов на оборудовании, коммуникациях и т.п., действия шагового электричества в зоне растекания тока по земле.

Чаще всего молнии ударяют в наиболее высокие объекты или заземленные конструкции. Поэтому укрываться от грозы под одиночными высокими деревьями, стогами сена или находиться рядом с трубами, мачтами, молниеотводами на расстоянии ближе 20 м опасно. Во время грозы следует прекратить все полевые работы.

Защиту от атмосферного электричества осуществляют в соответствии с "Инструкцией по устройству молпиезагциты зданий и сооружений" (РД 34.21.122-87).

Для защиты зданий и сооружений от прямых ударов молнии устраивают молниеотводы, принимающие разряд на себя и отводящие ток в землю. Молниеотвод (рис. 4.12) состоит из опоры 3, молниеприемника 1, токоотвода 2 и заземлителя 4. В качестве опоры применяют железобетонные или деревянные столбы, металлические мачты, стволы растущих рядом деревьев, сами здания и сооружения.

Молниеприемники могут быть стержневые, как показано на рисунке 75, выполненные из отрезков стали любого профиля сечением не меньше 100мм2 и длиной не менее 200мм, тросовые (рис. 75) в виде натянутого на двух опорах троса сечением не менее 35мм2 и сетчатые, выполненные из проволоки диаметром не менее 6мм в виде сетки, накладываемые на неметаллическую кровлю.

В качестве молниеприемников используют металлическую кровлю защищаемых объектов.

 

 

Токоотводы изготавливают из стали любого профиля, чаще проволочные диаметром не менее 6мм, присоединяя к молниеприемнику и заземлителю сваркой "внахлест". Прокладывают токоотводы, как правило, снаружи защищаемого сооружения, В качестве токоотводов разрешается использовать металлические конструкции защищаемого сооружения.

В качестве заземлителей используют железобетонные фундаменты зданий и сооружений. Если этого сделать нельзя, применяют искусственные заземлители.

Зона защиты – это пространство, внутри которого объекты с определенной степенью надежности защищены от прямых ударов молнии. Для одиночного стержневого молниеотвода высотой до 150 м она представляет собой круговой конус с вершиной на высоте h0 (рис. 4.12). На уровне земли зона защиты образует круг радиусом r0, и на высоте hx от земли – радиусом гх.

При степени надежности защиты 99,5% и выше эти параметры определяют по формулам:

:                                                h0 = 0,85h;                                             (4.1)

 

r0 =(1,1-0,002h)h;                                       (4.2)

,                                (4.3)

где h0 – высота молниеотвода.

При степени надежности защиты 95% и выше эти параметры имеют вид:

                                               h0 = 0,92h;                                               (4.4)

 

r0 = 1,5h;                                                 (4.5)

;                                        (4.6)

Высота одиночного стержневого молниеотвода для последнего случая при известных величинах hx и rх должна быть не менее:

                                             (4.7)

Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой до 15м приведена на рис. 4.13.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.13.Схема тросового молниеотвода 1 – молниеотвод; 2 – условная линия, ограничивающая зону защиты; 3 – опора; 4 –  заземлители

 

При степени надежности защиты 99,5% и выше расчетные формулы имеют следующий вид:

h0 = 0,85h;                                                 (4.8)

 

r0=(1,35-0,0025h)h;                                       (4.9)

 

;                               (4.10)

Для степени надежности защиты 95% и более:

 

:                                       h0 = 0,92h;                                                (4.11)

 

r0 = 1,7h;                                                  (4.12)

 

                                           (4.13)

 

При известных hx и rх высота h определяется по формуле:

                                             (4.14)

Протяженные объекты защищают несколькими стержневыми или тросовыми молниеотводами.

Кроме прямого удара молнии, загорание может быть вызвано ее вторичными проявлениями: "электрической и магнитной индукцией" заносом в здание высоких потенциалов.