В системе молниезащиты вероятность попадания грозового электрического разряда в конструкцию или здание значительно снижается за счет наличия соответствующим образом спроектированного громоотвода. Что такое молниеотвод? Устройство захвата молнии состоит из нескольких элементов:
- громоотвод с простым стержнем или устройством инициирования разряда;
- мачта – система стальных стержней для подъема громоотвода на требуемую высоту;
- наконечник с датчиком, если система молниезащиты представлена устройством сетчатого типа;
- оборудование для отвода электрического тока от объекта и направления разряда в землю.
Из чего делают громоотвод? Определение размеров мачты, выбор материала и типа конструкции, а также правила установки и расположение молниеотводов стандартизированы. Все действия по проектированию систем молниезащиты регламентируются ГОСТ Р 59789-2021 и правилами ПУЭ в разделе 7.
Мачты молниезащиты – требования к конструкции
Для чего нужен громоотвод и как высота мачты влияет на эффективность его работы. Громоотвод является устройством захвата электрического разряда, который возникает во время грозы. Мачта в системе молниезащиты – это металлоконструкция штыревого или башенного типа высотой от 4 до 40 м, которая устанавливается на земле или крыше здания. На ее вершине размещается молниеприемник.
Высота мачты должна обеспечивать основное условие безопасности конструкции – максимально увеличивать площадь молниезащиты за счет подъема устройства захвата над элементами здания. Она оптимизирует расположение громоотвода для лучшего перехвата атмосферных электрических разрядов и помогает предотвратить прямое повреждение объекта молнией.
Расчет мачты в системе молниезащиты
Несмотря на кажущуюся технически простой задачу по выбору конструкции мачты для установки молниеприемника, рекомендации ГОСТов и СНиПов для расчета конструкции достаточно сложны и противоречивы. Результатом подъема громоотвода на высоту должно быть эффективное увеличение радиуса молниезащиты и способность захватить в условной зоне разряд для дальнейшего отвода его в землю.
Все стандартные расчеты высоты мачт молниеотвода базируются на условии, что они размещены на земле. Но как быть, если оборудование молниезащиты размещается на крыше здания? Здесь для вычисления радиуса захвата важную роль будет играть не только место расположения мачты, но:
- площадь крыши;
- место установки – в центре кровли, рядом с фронтальными свесами или на определенном удалении от края крыши.
Существует много способов расчета системы защиты от молний (метод катящейся сферы, защитного угла по стандарту МЭК 62395, подходят для сооружений сложной формы). Большинство из них базируется на размещении мачт на земле. Если вы намерены самостоятельно рассчитать параметры мачты, который планируете установить на крыше своего дома, можно воспользоваться расчетным формулам, указанными в Инструкции по молниезащите СО-153-34.21.122-2003. Такой метод позволит:
- определять место установки громоотвода, размещенного на кровле, при условии, что радиус притяжения разрядов к молниеприемнику, равен величие, в три раза превышающей высоту его расположения над крышей;
- рассчитывать высоту громоотвода, установленного на крыше, но предназначенного для защиты сооружений на поверхности земли. Определение высоты мачты и определение зоны защиты ведется независимо от места расположения конструкции относительно края кровли.
Если здание построено таким образом, что установка громоотвода на мачте любой высоты не вписывается в зону защиты объекта, действием молниеотвода рекомендуется пренебречь. При этом следует искать решения задачи молниезащиты по методу использования объекта как естественного молниеотвода.
