Атмосферні явища з утворенням блискавок, супроводжуваних яскравими спалахами світла, громом, називають грозами. Блискавки – це грозові розряди електрики, що виникають між хмарами і Землею або всередині хмар.

Карта грозової активності в Україні за період 2015-2019 р.р.
Карта грозової активності в Україні за період 2015-2019 р.р.

Небезпека для життя людей, збереження промислових, громадських будівель, висотних інженерних споруд – димових труб, антен телебачення, радіозв’язку, включаючи стільниковий; вишок, опор електричних мереж; технологічного обладнання, розташованого на відкритих промислових майданчиках, наприклад, для ректифікаційних колон підприємств нафтопереробки представляють блискавки першого типу. Необхідність улаштування блискавкозахисту пов’язана з тим, що напруга при грозових розрядах досягає 50 млн. В, а сила струму – до 100 тис. А; з виділенням величезної кількості світлової, звукової і теплової енергії. Грозові розряди є електричними вибухами, схожими з детонацією, що завдають руйнування будівель, ламають дерева, які послужили їм джерелами заземлення; травмують людей, призводять виникнення до контузії, що нерідко призводить до їх загибелі. Блискавкозахистом називають комплекс технічних рішень, що надійно забезпечують безпеку людей, захист будівель різного призначення, висотних об’єктів; технологічного, інженерного обладнання виробничих об’єктів; комунікацій інфраструктури населених пунктів, ліній електропередач як від прямих ударів грозових розрядів, електромагнітної, електростатичної індукції, так і від передачі електроструму через металоконструкції, комунікації.

Заземлення й грозозахист – це те, чим відповідно до норм повинні бути обладнані промислові будівлі, інженерні комунікації, а також інші об’єкти. Крім того, Державні Будівельні Норми вказують на необхідність влаштовування захисту від блискавок для будівель та обладнання для підвищення рівня пожежної безпеки на об’єктах.

Норми влаштовування блискавкозахисту

З огляду на те, що споруди, технологічні установки, комунікації досить сильно відрізняються за своїм устроєм, розроблені державні стандарти та правила проектування для організації оптимального та ефективного захисту від грозових розрядів для кожного типу об’єктів – від виробничих об’єктів, де вона вперше стала застосовуватися, до житлових будинків. В основі норм, що регламентують створення технічного захисту від блискавок вкладений досвід організації електричної безпеки будівель різного виду, призначення, з урахуванням особливостей, властивих сучасним спорудам чи комунікаціям інфраструктури, зв’язку. Вимоги до захисту від блискавки викладені в багатьох офіційних документах. Проектування, розрахунок блискавкозахисту ведеться на підставі нормативно-технічної бази та відповідних ДБН (Державних Будівельних Норм).

Тип зон блискавкозахисту

Під системами захисту від блискавок об’єктів, інженерних, комунікацій та технологічного устаткування розуміють зовнішні і внутрішні технічні пристрої, що дозволяють захистити їх як від прямого впливу ударів блискавок, так і від вторинних дій – електричних, електромагнітних полів, що супроводжує грозовий розряд. Розрізняють активні і пасивні системи захисту від блискавок. Пасивна, здатна перехопити блискавку до її розряду на конструкції будівельного об’єкта і відвести заряд в землю, складається з наступних елементів:

  • Приймача блискавок;
  • Блискавковідводів;
  • Заземлюючих пристроїв.

В активній системі до цих невід’ємних елементів додаються пристрої, що генерують висхідний потік іонів, що притягає до себе грозовий розряд. Проектуються та монтуються кілька видів систем захисту від блискавок – стрижнева, тросова. Ступінь надійності захисту – від 95% до 99,5%.

На практиці, якщо будівельний об’єкт, технологічна установка, вишка, стовп, антена інженерних комунікацій повністю знаходиться в зоні захисту від попадання блискавок, ймовірність їх поразки грозовим електричним розрядом прямує до нуля.

Класифікація будівель і споруд по влаштуванню блискавкозахисту

 Існують наступні категорії блискавкозахисту будівельних об’єктів, що залежать від призначення, значущості, класу пожежної небезпеки і можливості вибуху; пожежного навантаження – наявності, кількості, виду вибухопожежонебезпечних матеріалів; регіональної частотності грозових розрядів; зафіксованих влучень блискавок:

  • I категорія, що має найвищий рівень захисту від можливого прямого попадання блискавок у об’єкт. Це виробничі об’єкти з наявністю вибухонебезпечних зон.
  • II категорія. Це будівлі виробничого, складського призначення, відкриті майданчики як зі зберіганням ЛЗР, ГР, так і з встановленим на них технологічним обладнанням, де вони перебувають в обігу; а також вибухонебезпечні виробництва, зовнішні установки.
  • III категорія. До неї відносяться будівельні об’єкти різного призначення III-V ступенів стійкості до вогню в районах, де річна тривалість гроз більше 20 годин.

Види блискавкозахисту

Система блискавкозахисту в залежності від категорії об’єктів може бути декількох видів:

  • Захищаюча від прямих ударів. Пристрої, які використовуються для цього, називають громовідводами, що складаються з несучої опори, в якості якої може служити сам будівельний об’єкт, приймача розряду, струмовідводу і заземлювача. Застосовують як стрижневі, тросові громовідводи, так і металеву сітку, укладену на площу, що захищається.
  • Для повітряних ліній електропередач використовують грозозахисні підвісні троси, які приймають на себе розряд блискавки.
  • Від електростатичного індукції. Здійснюється шляхом приєднання всього електрообладнання до системи заземлення об’єкта.
  • Від електромагнітної індукції. Для цього в місцях з’єднань влаштовуються струмопровідні перемички між ділянками трубопроводів, естакад.
  • Від занесення електричного потенціалу, викликаного грозовим розрядом. Для цього всі вхідні в будівлі, споруди комунікації, включаючи металеву оболонку електричних кабелів напругою до 1 тис. В, заземляются. Повітряні лінії електропередач на підходах до об’єкта обладнають грозозахисними тросами, а на опорах монтують розрядники, обмежувачі перенапруги.

Засоби і способи захисту від блискавки

До засобів захисту від грозових розрядів електрики відносять: стрижневі приймачі блискавок; грозозахисні підвісні троси; сітчасті блискавкоприймачі; струмовідводи; контури заземлення будівельних об’єктів. Варіанти виконання блискавкозахисту бувають двох видів:

  • Зовнішній, що захищає від прямого впливу високопотенційного електричного розряду, здатного викликати руйнування, вибухи і пожежі, за рахунок його відводу в землю для розсіювання енергії.
  • Внутрішній. Для захисту від вторинних факторів прямого удару блискавки. Для цього використовують різні типи спеціальних приладів, які називаються ПЗІП – пристроями захисту від імпульсних перенапруг.

Установка блискавкозахисту та випробування блискавкозахисту після закінчення монтажних робіт проводиться організаціями, які виконують електротехнічні роботи. Експлуатація блискавкозахисту не вимагає додаткових витрат, розрахована на тривалий період. Але, огляд блискавкозахисту на предмет виявлення механічних пошкоджень приймачів розряду, струмовідвідних, заземлюючих елементів, зв’язків між ними все ж обов’язковий.