Функцията на мълниезащитната инсталация е да осигури защита на сгради, външни съоръжения, открити пространства и най-вече да прeдотврати загубата на човешки животи от директни попадения на мълнии. Мълниезащитните инсталации / мълниезащитна уредба или както много хора ги наричат гръмоотводи биват два вида. Конвенционална мълниезащита и активна мълниезащита с мълниеприемници с изпреварващо действие. В тази статия ще представим по-задълбочено методите, по които се проектира и изгражда конвенционалната мълниезащита /или така наречената пасивна мълниезащита/.     

   

 

Конвенционалната мълниезащита е най-старата и добре позната технология за защита от  директно попадение на мълнии в сгради, съоръжения и открити пространства. Основните компоненти на мълниезащита от конвенционален тип са прътови мълниеприемници /тип Франклинов прът / и мълниезащитна мрежа /тип Фарадеев кафез/, които чрез токоотводи са свързани към заземителната инсталация.

Изисквания за гръмоотвод: Мълниеприемниците са пръти, които могат да бъдат произведени от различни материали като от алуминий, стомана или мед. Мълниеприемните пръти могат да бъдат с различна височина – от 2.00 м. (над най-високата точка на защитавания обект) до максимална препоръчителна височина до 7.00 м. за конвенционалните мълниеприемници, за да не бъде нарушена тяхната механична устойчивост. Най-често се използват пръти с дължина до 4.0м. Поставят се на комините, асансьорните шахти, бетонни бордове и върху специални бетонни основи за плосък покрив.

Мълниезащитна мрежа / тип Фарадеев кафез/, този метод, по който може да се проектира една мълниезащитна инсталация,  се прилага при сгради с плосък покрив. Мълниезащитната мрежа се изгражда във формата на правоъгълник с размери от 5х5 м до 20х20 м, в зависимост от нивото на мълниезащитата. Мълниезащитният проводник е с диаметър 8-10мм, поставя се. на специални пластмасови бетонни държачи за плосък покрив с височина 10 см, лежащи свободно,  без да се залепят или дюбелират към покрива.  Разполагат се през 1.0 м, което гарантира добро захващане на проводника и не позволява увисване. Изградени са от UV- устойчив материал, което им гарантира дълъг експлоатационен живот, при всякакви метеорологични условия. Пластмасовите бетонни блокчета се монтират и демонтират лесно, без да се използва какъвто и да било инструмент.

Критерии за проектирането на мълниезащитни уредби от конвенционален тип биват три вида:

-метод на въртящата се сфера;

-метод на ъгъла;

-метод на мрежата.

► Метод на въртящата се сфера 

Проектира се една въртяща се сфера с радиус R над обект или съоръжение, които трябва да се защитят. За защитени се считат точките намиращи се върху повърхността на сферата и повърхността на защитавания обект. Мълниезащитните пръти трябва да се поставят така, че при превъртанията си избраната сфера да не докосва, която и е било част на сградата.

Най-голяма вероятност да бъдат ударени от мълнии  са точките, в които сферата се  опира в различни части на обекта и земята. Този метод е най-подходящ за проектиране на мълниезащитни уредби  на електропроводни линии. Въпреки, че е доста приблизителен е най-точния метод за определяне на местонахождението на конвенционалните мълниезащитни уредби. Това е най-често използвания метод за проектиране и за изграждане на мълниезащита.

Стойностите на радиуса на действие се определя с помощта на следната формула:

R сфера: 10 x (I)0.65

Където I: токът на първоначалния обратен лидер в KA

                 Стойностите на R се измерват в метри (m)

     

                                                                                                                                                                                                                               Метод на въртящата сфера

Радиусите на въртящата се сфера и минималните стойности на тока на мълнията за всяко ниво на мълниезащита са показани в по-долу посочената таблица:

  

 За да се избегнат директни попадения на мълния върху защитавания обект, тези нива и стойности на тока са дадени, за да може избраната външна мълниезащита с избрания радиус да улови всяка една мълния със стойност на тока същата или по-висока от посочените в таблицата.

► Метод на ъгъла

Методът на ъгъла е опростен вариант на въртящата се сфера, където за относителна височина съществува определен ъгъл на защита от върха на мълниеприемника или въздушното въже за защита. Определя се в зависимост от височината на мълниеприемниковия прът по отношение на защитаваната повърхност, мълниеприемниковите пръти се поставят така, че чрез ъглите, които образуват да предпазят цялата повърхност на защитавания обект. 

                                                                                                                                                                                                    Метод на ъгъла

h – Височина на мълниеприемника над защитената площ;

R – Радиус на защита;

α – Ъгъл на защита:

► Метод на мрежата

Този метод се използва главно за изграждане на мълниезащита на сгради с плоски покриви. Смята се, че разположена върху покрива мълниезащитната мрежа надеждно може да защити от преки попадения на мълнии целия обект. Методът се използва за изграждане на мълниезащитна инсталация, без значение от височината на сградата. Мълниезащитните проводници се проектират върху краищата на покрива - козирката на сградата. Мрежата трябва да е проектирана така, че токът на мълнията винаги да намира два пътя за отвеждане към заземителната уредба.

 

  

 Метод на мрежата

 

Размерите на всеки един правоъгълник от мълнизащитната мрежа е в пряка зависимост с нивото на защита. 

  

  

Автор: инж. Иво Иванов