Гром и молния
Стоит ли устанавливать молниезащиту на промышленном объекте и во сколько это обойдется.
Самые, пожалуй, непредсказуемые явления в нашей жизни — это молнии и женщины. Никогда не знаешь, в какой момент и с какой стороны их ожидать и чем эта встреча может обернуться. Но от молний можно уберечься…
Что такое молниезащита
Грозозащиту изобрел в середине XVIII века Бенджамин Франклин, который на протяжении долгих лет изучал молнии и способы защиты от них. Именно он ввел в практику первый молниеотвод, но отказался его патентовать. С тех пор технология в этой области шагнула далеко вперед, но принципы остались неизменными.
Молниезащиту принято делить на внешнюю и внутреннюю. Основной элемент внешней — молниеприемник, перехватывающий разряд. Это и есть та вершина айсберга, которая видна невооруженным глазом. Молниеприемники могут быть различных конфигураций, но наиболее часто встречаются мачтовые (вертикальный стальной стержень высотой до полутора метра для домов с металлической кровлей или со сложной конфигурацией крыши) и сеточные (стальная сетка с величиной ячейки 6х6 м для черепичного или плоского покрытия). Для шиферной или деревянной кровли применяют тросовый молниеприемник, проложенный вдоль конька и закрепленный на двух деревянных подпорках.
От молниеприемников по стенам здания опускаются проводники — токоотводы или спуски. Они отводят токи пойманной молнии на естественное заземление (части сооружения, находящиеся в электрическом контакте с землей) или искусственное (электроды, имеющие контакт с грунтом). Последнее выполняется обычно в виде контура, прокладываемого под землей вокруг здания в стороне от входов и прогулочных дорожек.
Внутренняя молниезащита необходима для предохранения от поражения электрическим током при повреждении изоляции и электроприборов — от перенапряжения. Для этих целей все металлические части электрооборудования соединяются между собой и через выравнивающую шину подключаются к общему заземляющему контуру. Другой подход — зонная защита, когда для каждой зоны сооружения принимается свое ограничение пиковых величин перенапряжения. Другими словами, оценивается «степень риска» (наибольшей она будет на крыше и около заземления), в соответствии с которой подключается оборудование и инсталлируются защитные устройства для выравнивания потенциалов.
Относительно современные технологии
В последнее время популярность набирают системы активной молниезащиты. Их принцип действия основан на создании во время грозы области ионизации вокруг молниеприемника. В момент, когда напряженность электрического поля между грозовым облаком и поверхностью земли достигнет критического значения (то есть разряд становится неизбежным), молниеприемник «выстреливает» искровым разрядом в сторону развивающейся молнии и в пределах расчетной зоны защиты «притягивает» ее. Достоинства активной молниезащиты — относительная простота установки и минимальное влияние на внешний вид дома. Основной недостаток — отсутствие отечественной нормативной базы для применения подобных систем. Тем не менее такие системы широко применяются в США и Западной Европе.
Заметной вехой в развитии грозозащиты стала технология системы заглубленных вертикальных электродов, разработанная еще в 1970-х годах в США. Она представляет собой вкапываемый в землю модульный (наращиваемый) вертикальный стержень, сделанный из стали с медным или цинковым покрытием. Система не требует большого пространства для монтажа. Это особенно актуально при организации защиты объектов с ограниченным прилегающим участком, например базовых станций мобильных операторов. Наибольший недостаток — необходимость бурить скважину глубиной 15—25 м для установки электрода, что существенно сказывается на итоговой стоимости.
«Когда-нибудь «авось» может и не сработать»
Игорь Тремко, главный инженер производственного кооператива «Техсервис»:
— Молниезащита — это обязательный элемент здания или все-таки дополнительный аксессуар, на котором можно сэкономить?
— Для каждого жилого здания или промышленного сооружения наличие молниезащиты обязательно. Она закладывается и рассчитывается непосредственно на стадии проектирования при участии архитектора. Соблазн не устанавливать такую систему возникает у тех, кто строит загородные дома и хочет уменьшить расходы. Или делает молниезащиту самостоятельно, что зачастую еще хуже. Тут напрашивается «автомобильное» сравнение: если в машине не пристегиваться ремнем безопасности, дескать, авось пронесет, то когда-нибудь «авось» может и не сработать.
Если же здание сооружают профессионалы, то можно быть уверенным, что молниезащита будет установлена. А с материальной точки зрения стоимость системы несравнима с величиной ущерба, который может нанести прямой удар молнии. Я уже не говорю об опасности для здоровья и жизни людей.
— Какова смета в таком случае?
— В среднем установка мачтовой или сеточной защиты обойдется приблизительно в 10 тысяч гривень. Сюда входит разработка проектной документации, материалы, сама работа и организация заземления. Стоимость может немного варьироваться в зависимости от конкретных деталей, например сложности монтажных процедур. Если говорить о системах заглубленных электродов, то тут необходимо дорогостоящее бурение, поэтому цена будет в 5—7 раз выше.
— Сколько времени занимает установка?
— Все зависит от того, насколько быстро будет подготовлена техническая документация. Если оперативно, то подвезти материалы и выполнить работу — это уже дело техники, можно справиться за неделю. Если проект достаточно сложный или возникли определенные трудности, то немного дольше, но не больше двух с половиной — трех недель. Также следует учитывать обязательное условие выполнения строительно-монтажных работ — до или после грозового периода. Поэтому весной и летом установка молниезащиты практически не выполняется.
— Что входит в техническую документацию и кто ее готовит?
— Обычно это эскиз плана размещения заземлителей, схема фасада здания с расположением узлов и молниеприемника с описанием устройства молниезащиты и защитного заземления для конкретного участка. Указываются также спецификации элементов, из которых она будет смонтирована, прилагаются чертежи. Проводятся расчеты и определяется защитная зона. Подготовкой документации такого рода занимаются проектные организации. В столице это, например, «Киевпроект». Но многие строительные компании имеют лицензию на подготовку техдокументации, в частности по молниезащите, поэтому можно не прибегать к услугам третьей стороны.
Справка «УТГ»
Часто молниезащиту ошибочно называют громоотводом. Как известно, гром, в отличие от молнии, не представляет никакой опасности. Поэтому специалисты пользуются терминами «молниезащита» или «грозозащита».
Кстати
На земном шаре ежегодно происходит до 16 миллионов гроз, то есть около 44 тысяч за день. Средняя длина молнии — 2,5 км, но некоторые разряды простираются в атмосфере на расстояние до 20 км. Типичная молния длится около четверти секунды и состоит из 3—4 разрядов. Ток в разряде молнии достигает 10—20 тысяч ампер, а температура может превышать 25000 градусов по Цельсию, что более чем в 5 раз горячее поверхности Солнца. Молния часто несколько раз подряд ударяет в одно и то же место: как и любой электрический разряд, она устремляется по пути наименьшего сопротивления.
