Защита от грозовых разрядов системой молниеприёмника

Способ защиты спецпром объектов от грозовых разрядов системой молниеприёмника, анод-катод. заземлителей и катод. преобразователя

   Изобретение относится к средствам защиты от повреждения промышленных объектов различного назначения при интенсивном воздействии атмосферного электричества, в частности к средствам активной молниезащиты. Способ может применяться для защиты  специальных объектов с ограниченной опасностью (средства связи, электростанции, пожароопасные производства, стадионы), специальных объектов, представляющих опасность для непосредственного окружения ( нефте- и газо- перерабатывающие предприятия, заправочные станции, хранилища сжиженного углеводородного газа на военных складах, аэропортах т.п.), объектов опасных для экологии ( химические заводы,  атомные электростанции, биохимические фабрики и лаборатории)   в зависимости от степени общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий от ударов молнии.

 В отличие от существующих способов молниезащиты   предлагаемый способ предусматривает применение двух или более молниеприёмников с контурами заземления и на эти элементы от источника постоянного тока наводится электрозащитный потенциал на один –отрицательный, на другой –положительный. относительно земли, а т.к. грозовые заряды могут быть положительными (10%) и отрицательными (90%) зарядов, поэтому молниеприёмник с контуром заземления на котором имеется положительный потенциал будет улавливать отрицательный грозовой заряд, а молниеприёмник с отрицательным  контуром заземления будет улавливать положительный заряд, т.е. молниезащита активно улавливает  заряды в отличие от устанавливаемых  конструкций грозозащиты по действующим нормативным требованиям.

     Известный в настоящее время способ молниезащиты, как наиболее традиционный способ защиты, регламентируется в России инструкцией, утвержденной приказом Министерства Энергетики РФ 30.06.2003 г. №280 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (в Общероссийском строительном каталоге присвоен номер СО 1353-34.21.122-2003). Устройства молниезащиты применяются для защиты всех видов зданий, сооружений и промышленных коммуникаций независимо от ведомственной принадлежности и формы собственности и их применение основано на положении, что любое устройство не может предотвратить развитие молнии, а его применение снижает риск ущерба от удара молнии. Комплекс средств молниезащиты включает устройства от прямых ударов молнии, относящиеся к внешней молниезащитной системе, и устройства защиты от вторичных воздействий молний, относящиеся к внутренней молниезащитной системе. Внешние устройства от прямых ударов молнии - молниеотводы представляют собой комплекс, состоящий из молниеприемников, токоотводов и заземлителей. Молниеприемник предназначен для перехвата молнии. Токи молнии, попадающие в молниеприемник, через систему токоотодов (спусков) отводятся в заземлитель и растекаются в земле. Для элементов внешней системы молниезащиты применяется сталь, алюминий, медь, имеющие определенный естественный (стационарный) потенциал.

    Специально устанавливаемые молниеприемники состоят из произвольной комбинации элементов: отдельных стержней, натянутых проводов (тросов), сетчатых проводников (сеток), либо их функции выполняют естественные молниеприемники (металлические кровли защищаемых объектов, металлические конструкции крыши, металлические элементы водосточных труб, технологические металлические трубы и резервуары).

   Токоотводы располагаются так, чтобы между точкой поражения и землей ток растекался по нескольким параллельным путям и длина этих путей должна быть ограничена до минимума. В устройствах молниезащиты, изолированных от защищаемого объекта: стержневой молниеприемник, установленный на опоре предусматривает минимально один токоотвод, тросовый молниеприемник - на каждый конец троса по одному токоотводу, сетчатая конструкция - на каждую ее опору не менее одного токоотвода. При неизолированных устройствах токоотводы располагаются по периметру здания с расстоянием в зависимости от уровня защиты. Естественными токоотводами служат металлические конструктивные элементы зданий (конструкции, каркас здания или сооружения, стальная арматура, части фасада).

Заземлители по общим соображениям, за исключением отдельно стоящего молниеотвода, совмещают с заземлителями электроустановок и средств связи. Если по каким-либо технологическим соображениям заземлители должны быть разделены, применяют систему уравнивания потенциалов. Глубину закладки и тип заземляющих устройств выбирают из условия обеспечения минимальной коррозии, а также возможно меньшей сезонной вариации сопротивления заземления в результате высыхания и промерзания грунта. В качестве естественных заземляющих электродов используется соединенные между собой стальные электроды или арматура железобетона.

Способ заключается в улавливании положительно или отрицательно заряженных грозовых разрядов посредством электрического соединения источника постоянного тока по типу катодного преобразователя, углеграфитовых и стальных заземлителей, стержневых молниеприемников через диодно-резисторные блоки, автомат защиты от повышенного перенапряжения, контактные устройства с использованием стального электрода сравнения, обеспечивая принудительное наведение на стержневой молниеприемник и контур заземления отрицательного потенциала для отведения от защищаемого объекта положительных грозовых разрядов и принудительное наведение на стержневой молниеприемник и контур заземления положительного потенциала для отведения отрицательных грозовых разрядов, при этом углеграфитовые анодные и стальные катодные заземлители выполняют роль контуров заземления молниеприемников, потенциал на анодном контуре заземления и молниеприемнике не превышает плюс 80 вольт и потенциал на катодном контуре заземления и молниеприемнике не превышает минус 10 вольт относительного стального электрода сравнения.

 Технический результат – обеспечение защиты промышленных объектов от грозовых разрядов независимо от полярности разрядов, исключение пожаро-взрывоопасности и угрозы для человека и экологии.