Молниезащита. 
Защита в чрезвычайных ситуациях

Молниезащита — это комплекс защитных конструктивных элементов, предназначенных для обеспечения безопасности людей и животных, сохранности зданий и сооружений от взрывов и пожаров при воздействии молнии.

Мероприятия по защите от молний определяются СО 153−34.21.122−2003. Молниезащита.

Комплекс средств молниезащиты зданий или сооружений включает в себя устройства защиты от прямых ударов молнии (внешняя молниезащитная система — МЗС) и устройства защиты от вторичных воздействий молнии (внутренняя МЗС). В частных случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние устройства. В общем случае часть токов молнии протекает по элементам внутренней молниезащиты.

Внешняя МЗС может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы — стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие функции естественных молниеотводов) или может быть установлена на защищаемом сооружении и даже быть его частью.

Внутренние устройства молниезащиты предназначены для ограничения электромагнитных воздействий тока молнии и предотвращения искрений внутри защищаемого объекта.

Конструктивно молниезащита выполняется в виде молниеприёмника (стержневые, тросовые, комбинированные, сетчатые), несущей конструкции, токоотвода, заземлителя.

Токи молнии, попадающие в молниеприемники, отводятся в заземлитель через систему токоотводов (спусков) и растекаются в земле.

Наиболее просты в исполнении одиночные стержневые и одиночные тросовые молниеприёмники высотой до 150 м. В случае большой протяжённости или высоты зданий применяются двойные молниеотводы. Молниеотвод считается двойным, когда расстояние между стержневыми молниеприемниками L не превышает предельной величины Lmax. В противном случае оба молниеотвода рассматриваются как одиночные. Lmax рассчитывается по эмпирическим формулам в зависимости от высоты молниеприёмника и надёжности защиты. Для защиты объектов высотой менее 30 м тросовые молниеотводы выполняют замкнутыми.

Молниезащита здания заданных габаритов обеспечивается при размещении его внутри зоны защиты, расчёты параметров которой приведены далее.

Защищаемые объекты могут подразделяться на обычные и специальные.

Обычные объекты — жилые и административные строения, а также здания и сооружения высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельского хозяйства (жилые дома, больницы, детские сады, музеи и т. д.).

Специальные объекты:

объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения (нефтеперерабатывающие предприятия, химические производства);

объекты, представляющие опасность для социальной и физической окружающей среды (объекты, которые при поражении молнией могут вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы).

прочие объекты, для которых может предусматриваться специальная молниезащита, например строения высотой более 60 м, игровые площадки, временные сооружения, строящиеся объекты.

К двум первым типам одновременно можно отнести котельные, электробойлерные, фабрики, комбинаты и пр.

При строительстве и реконструкции для каждого класса объектов требуется определить необходимые уровни надежности защиты от прямых ударов молнии (ПУМ). Например, для обычных объектов может быть предложено четыре уровня надежности защиты, указанные в табл. 3.3.

Для специальных объектов минимально допустимый уровень надежности защиты от ПУМ устанавливается в пределах 0,9−0,999 в зависимости от степени его общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий от ПУМ по согласованию с органами государственного контроля.

Таблица 3.3 Уровни защиты от ПУМ для обычных объектов.

В общем случае выбор молниеотводов должен производиться при помощи соответствующих компьютерных программ, способных вычислять зоны защиты или вероятность прорыва молнии в объект (группу объектов) любой конфигурации при произвольном расположении практически любого числа молниеотводов различных типов.

При прочих равных условиях высоту молниеотводов можно снизить, если вместо стержневых конструкций применять тросовые, особенно при их подвеске по внешнему периметру объекта.

В случае проектирования молниезащиты для обычного объекта возможно определение зон защиты по защитному углу или методом катящейся сферы согласно стандарту Международной электротехнической комиссии (IEC 1024) при условии, что расчетные требования Международной электротехнической комиссии оказываются более жесткими, чем требования СО 153- 34.21.122−2003.