Громоотвод что это. Громоотвод: эффективная защита от молний и их разрушительного воздействия

Что такое громоотвод и как он работает. Какие бывают виды громоотводов. Как правильно установить громоотвод на здании. Насколько эффективны громоотводы в защите от молний.

Что такое громоотвод и для чего он нужен

Громоотвод (молниеотвод) — это устройство для защиты зданий и сооружений от прямых ударов молнии. Основная задача громоотвода — принять на себя разряд молнии и отвести его в землю, предотвратив повреждение защищаемого объекта.

Громоотвод состоит из трех основных элементов:

• Молниеприемник — металлический стержень или сетка на крыше здания для перехвата молнии
• Токоотвод — проводник для отвода тока молнии вниз
• Заземлитель — устройство для рассеивания тока в земле

При ударе молнии в молниеприемник, ток по токоотводу уходит в землю через заземлитель. Это позволяет защитить здание от возгорания, разрушения и других опасных последствий прямого попадания молнии.

История изобретения громоотвода

Кто изобрел первый громоотвод? Считается, что изобретателем громоотвода является американский ученый и политический деятель Бенджамин Франклин. В 1752 году он провел знаменитый эксперимент с воздушным змеем во время грозы, доказав электрическую природу молнии.

На основе этого открытия Франклин разработал конструкцию громоотвода — металлический стержень, соединенный проводником с землей. Первые громоотводы появились на зданиях в Филадельфии в 1752-1753 годах.

Однако есть свидетельства, что подобные устройства существовали и ранее. Например, на Невьянской башне в России, построенной в 1725 году, был установлен громоотвод. Тем не менее, именно Франклин впервые научно обосновал принцип работы громоотвода и способствовал его широкому распространению.

Виды и конструкции громоотводов

Существует несколько основных типов громоотводов:

• Стержневые — в виде вертикального металлического стержня
• Тросовые — натянутый горизонтально металлический трос
• Сетчатые — металлическая сетка на крыше здания
• Активные — с устройством ионизации воздуха для увеличения зоны защиты

По принципу действия громоотводы делятся на:

• Пассивные — просто перехватывают молнию
• Активные — создают восходящий лидер для встречи с молнией на большем расстоянии

Выбор типа громоотвода зависит от конструкции здания, его высоты, материалов и других факторов. Для небольших домов часто достаточно простого стержневого громоотвода. Для высотных зданий применяют более сложные системы молниезащиты.

Принцип работы громоотвода

Как работает громоотвод для защиты от молнии? Принцип действия основан на создании наиболее вероятного пути для разряда молнии:

1. Во время грозы между облаком и землей возникает сильное электрическое поле
2. От облака начинает двигаться вниз ступенчатый лидер молнии
3. От заостренного молниеприемника навстречу лидеру поднимается встречный стример
4. Происходит соединение лидера и стримера — молния ударяет в молниеприемник
5. Ток молнии по токоотводу уходит в землю через заземлитель

Таким образом, громоотвод перехватывает молнию и отводит ее в землю по безопасному пути, минуя конструкции здания. Это позволяет предотвратить повреждения от прямого удара молнии.

Эффективность и зона защиты громоотвода

Насколько эффективны громоотводы в защите от молний? Правильно установленный громоотвод обеспечивает достаточно надежную защиту. Однако абсолютной гарантии он не дает — в редких случаях молния может «промахнуться» мимо молниеприемника.

Эффективность громоотвода зависит от нескольких факторов:

• Высота молниеприемника над защищаемым объектом
• Конструкция и материал молниеприемника
• Качество монтажа токоотводов и заземления
• Форма и размеры защищаемого здания

Зона защиты громоотвода имеет форму конуса. Чем выше молниеприемник, тем больше радиус защиты у его основания. Для повышения надежности защиты крупных объектов устанавливают несколько громоотводов, объединенных в единую систему.

Правила установки громоотвода на здании

Как правильно установить громоотвод на доме или другом здании? Основные требования к монтажу:

• Молниеприемник должен возвышаться над самой высокой точкой крыши минимум на 0,5 м
• Токоотвод прокладывается по кратчайшему пути к заземлителю
• Заземлитель располагается на расстоянии не менее 1 м от фундамента
• Сопротивление заземления не должно превышать 10 Ом
• Все металлические элементы на крыше соединяются с токоотводом

Важно соблюдать нормы по количеству и расположению молниеприемников в зависимости от размеров здания. Рекомендуется доверять проектирование и монтаж системы молниезащиты специалистам.

Обслуживание и проверка громоотводов

Для обеспечения надежной защиты громоотвод требует периодического обслуживания и проверки. Основные мероприятия включают:

• Визуальный осмотр элементов громоотвода на наличие повреждений
• Проверку надежности крепления молниеприемника, токоотводов, заземлителя
• Измерение сопротивления заземляющего устройства
• Очистку от загрязнений, удаление коррозии
• Восстановление поврежденных участков, подтяжку контактных соединений

Как часто нужно проверять громоотвод? Рекомендуется проводить осмотр и обслуживание не реже 1 раза в год, а также после каждого случая удара молнии. Это позволит своевременно выявить и устранить возможные неисправности.

Современные технологии в молниезащите

Технологии молниезащиты постоянно совершенствуются. Какие инновации применяются в современных громоотводах?

• Активные молниеприемники с системой ионизации воздуха
• Композитные материалы для молниеприемников и токоотводов
• Счетчики ударов молнии для мониторинга работы системы
• Комбинированные устройства защиты от импульсных перенапряжений
• Системы раннего обнаружения грозовой активности

Современные технологии позволяют повысить эффективность молниезащиты, увеличить зону покрытия, обеспечить удаленный контроль работы системы. При этом базовый принцип действия громоотвода, предложенный еще Франклином, остается неизменным.

Громоотвод | это… Что такое Громоотвод?

ТолкованиеПеревод

Громоотвод

Молниеотвод

Молниеотвод (в быту также употребляется более благозвучное «громоотвод») — прибор, устанавливаемый на зданиях и сооружениях и служащий для защиты от удара молнии.

Считается, что молниеотвод был изобретён Бенджамином Франклином в 1752 году, хотя есть свидетельства о существовании конструкций c молниеотводами и до этой даты (например, Невьянская башня, бумажные змеи Жака Рома).^[1][2]

Описание первого способа защиты от молний появляется в ежегоднике «Альманах Бедного Ричарда». «Способ этот таков, — писал Франклин. — Возьмите тонкий железный стержень (каким, например, пользуются гвоздильщики) длиною достаточною для того, чтобы три-четыре фута одного конца опустить во влажную землю, а шесть-семь другого поднять над самой высокою частью здания. К верхнему концу стержня прикрепите медную проволоку длиной в фут и толщиной с вязальную спицу, заостренную как игла. Стержень можно прикрепить к стене дома бечевой (шнуром). На высоком доме или амбаре можно поставить два стержня, по одному на каждом конце, и соединить их протянутой под коньками крыши проволокой. Дому, защищенному таким устройством, молния не страшна, так как острие будет притягивать ее к себе и отводить по металлическому стержню в землю, и она уже никому не причинит вреда. Точно так же и суда, на верхушке мачты которых будет прикреплено острие с проволокой, спускающейся вниз на палубу, а затем по одному из вантов и обшивке в воду, будут предохранены от молнии».

[3]

Состоит из трёх связанных между собой частей:

• молниеприёмник — служит для приёма разряда молнии и располагается в зоне возможного контакта с каналом молнии; в зависимости от защищаемого объекта может представлять собой металлический штырь, сеть из проводящего материала или металлический трос, натянутый над защищаемым объектом
• заземляющий проводник или токоотвод — проводник, служащий для отвода заряда от молниеприёмника к заземлителю; обычно представляет собой провод достаточно большого сечения
• заземлитель — проводник или несколько соединённых между собой проводников, находящихся в соприкосновении с грунтом; обычно представляет собой металлическую плиту, заглублённую в грунт

Элементы молниеотвода соединяются между собой и закрепляются на несущей конструкции. Поскольку вероятность поражения наземного объекта молнией растёт по мере увеличения его высоты, молниеприёмник располагается на возможно большей высоте либо прямо на защищаемом объекте, либо как отдельное сооружение рядом с объектом.

Заземляющий проводник или токоотвод не обязательно должен быть проводник. Например, молниеотвод по патенту на изобретение №2019002 (1994.08.30) представляет собой радиопрозрачную диэлектрическую трубу, снизу закрыт и заземлен. Понижение давления внутри трубы создается набегающим ветром. Развивающаяся молния создает в трубе газоразрядный градиент. Разряд молнии отводится в землю плазмой внутри трубы.

[4]

Иногда молниеотвод встраивается в декоративные элементы здания или сооружения (флюгеры, навершия колонн и т. д.).

Примечания

1. ↑ Приключения великих уравнений
2. ↑ Невьянск — Демидовская столица
3. ↑ З. С. СЕМЕНОВА «КТО ОХОТИТСЯ ЗА МОЛНИЕЙ?» [1]
4. ↑ Молниеотвод [2]

См.

также

• Молниезащита
• Грозозащитный трос

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

Поможем написать курсовую

Синонимы:

молниеотвод

• Громогласов Илья Михайлович
• Громушкин

Полезное

Могут ли громоотводы действительно избежать молнии

перейти к содержанию

ЛСП напоминает, что с тех пор, как Франклин изобрел громоотвод в 17 веке и достиг конца 18 века, громоотвод широко использовался и играет важную роль, что общепризнано. Более поздняя практика дополнительно подтвердила, что молниеотводы и производные из них молниезащитные полосы, молниезащитные сети и молниезащитные линии весьма эффективны для защиты от прямых ударов молнии.

Тем не менее, многие люди считают, что громоотвод — это устройство защиты от молнии, которое не только устранит повреждение от молнии, но и обеспечит большее количество вторичных ударов молнии. Так что же именно работает в реальном времени?

Как мы все знаем, молния — это случайное явление. Он может разряжаться как в воздухе, так и на землю. Конечно, он также может поразить молниеотводы или другие предметы. Когда дело доходит до освещения, для освещения можно использовать здание или само сооружение. Дело не в том, что молния устанавливается до ее появления.

Грозовой процесс часто включает несколько мономеров грозы. Каждый мономер грозы является конвективным мономером. Каждый мономер грозы содержит сильное вертикальное движение. Его размер и сила формируются случайным образом. Будет ли загорелся молниеотвод, зависит от силы тока молнии в грозовой ячейке. Гроза с большим количеством электричества в грозовой ячейке может поразить верхнюю часть громоотвода, а слабая молния с небольшим током в одной ячейке с большей вероятностью поразит верхнюю середину громоотвода. Тогда последнее явление называется «ярким». Удары могут происходить как по громоотводам, так и по зданиям или сооружениям. Это явление обычно возникает на заземляющих проводах, высота которых превышает 30 м в незащищенной зоне метода катящегося шара. Поэтому в здании или сооружении высотой более 30 м необходимо уделять особое внимание боковым ударам молнии.

Поэтому, помимо установки системы громоотвода, система молниезащиты также должна быть оборудована молниезащитными полосами или сетками молниезащиты в ключевых местах, чтобы надежно привлекать мины и слабые мины и обеспечивать безопасный доступ к земле. Защищенные объекты от ударов молнии. Таким образом, громоотвод не только не имеет «отказов», но и его «производные» (такие как молниезащитные пояса, молниезащитные сети и т. Д.) Играют все более важную роль в предотвращении и сокращении бедствий во всех сферах жизни. жизни сегодня.

1. ЛСП бесплатно предоставляет профессиональную молниезащиту, профессиональное заземление и техническое руководство.
2. ЛСП обслуживание включает в себя подстанции передачи, нефтехимия, телекоммуникационные комнаты, башни связи, железнодорожный транспорт, здания больниц, школы и другие объекты, заземляющие проекты заземления молниезащиты, это заземляющий стержень, экзотермический сварочный порошок, медный ряд и другие расходные материалы, поставщики!
3. Обеспечить заземление расходными материалами и техническую поддержку заземления молниезащиты для проектов заземления различных отраслей промышленности; Предоставляем покупателям качественный сварочный порошок, заземляющие шины и другие расходные материалы, а также можем предоставить строительные услуги!
За 8 лет ЛСП всегда уделяли особое внимание поставкам расходных материалов и строительным технологиям для проектов молниезащиты. От расходных материалов для заземления до поддержки технологии заземления и строительства заземления — компания предоставила универсальные решения по заземлению, которые в корне решили все проблемы клиентов с молниезащитой и заземлением.

Громоотводы — Громоотвод

Громоотводы были первоначально разработаны Бенджамином Франклином. Громоотвод устроен очень просто — это заостренный металлический стержень, прикрепленный к крыше здания.

Стержень может быть дюйма (2 сантиметра) в диаметре. Он соединяется с огромным куском медного или алюминиевого провода диаметром около дюйма. Провод подключен к токопроводящей сетке , закопанной в землю поблизости.

Назначение громоотводов часто понимают неправильно. Многие считают, что громоотводы «притягивают» молнии. Лучше сказать, что громоотводы обеспечивают путь с низким сопротивлением к земле , который можно использовать для проведения огромных электрических токов при ударах молнии. В случае удара молнии система пытается отвести вредный электрический ток от конструкции и безопасно заземлить. Система способна справиться с огромным электрическим током, связанным с забастовкой. Если удар коснется материала, который не является хорошим проводником, материал получит массивное тепловое повреждение. Система молниеотводов является отличным проводником и, таким образом, позволяет току течь на землю, не вызывая теплового повреждения.

Реклама

Молния может « прыгать вокруг » при ударе. Это «прыгание» связано с электрическим потенциалом цели по отношению к потенциалу земли. Молния может ударить, а затем «искать» путь с наименьшим сопротивлением, прыгая на близлежащие объекты, которые обеспечивают лучший путь к земле. Если удар происходит рядом с системой молниеотвода, система будет иметь путь с очень низким сопротивлением и может затем получить «скачок», отклоняющий ток разряда на землю, прежде чем он сможет причинить еще какой-либо ущерб.

Как видите, назначение громоотвода не в том, чтобы привлекать молнию, а просто в том, чтобы обеспечить безопасный выбор для удара молнии. Это может показаться немного придирчивым, но это не так, если учесть, что громоотводы становятся актуальными только тогда, когда происходит удар или сразу после него. Независимо от того, присутствует ли система молниеотвода, удар все равно произойдет.

Если конструкция, которую вы пытаетесь защитить, находится на открытом плоском участке, вы часто создаете систему молниезащиты, в которой используется очень высокий молниеотвод. Этот стержень должен быть выше конструкции. Если область оказывается в сильном электрическом поле, высокий стержень может начать посылать положительные стримеры в попытке рассеять электрическое поле. Хотя не факт, что стержень всегда будет проводить разряд молнии в непосредственной близости, у него больше шансов, чем у конструкции. Опять же, цель состоит в том, чтобы обеспечить путь к земле с низким сопротивлением в области, которая может получить удар. Эта возможность возникает из-за силы электрического поля, создаваемого грозовыми облаками.

​

Процитируйте это!

Пожалуйста, скопируйте/вставьте следующий текст, чтобы правильно цитировать эту статью HowStuffWorks.com:

John Zavisa & Jesslyn Shields «Как работает молния» 1 апреля 2000 г.
HowStuffWorks.com. 24 октября 2022 г.

Как работает громоотвод?

08.06.2020

Когда кто-то спрашивает нас, как работает громоотвод? Поясним, что громоотвод – это внешняя оконечная защита здания или других сооружений от прямых ударов молнии.

Индекс:

1. Что такое громоотвод?
2. История громоотвода
3. Эффекты ударов молнии
4. Операция
5. Внешние системы молниезащиты
6. Проектирование и установка
7. Как узнать, нужна ли вам внешняя система молниезащиты

Что такое громоотвод?

Молниеотвод   — это внешний терминал, установленный в здании или сооружении, предназначенный для привлечения молнии в контролируемую точку удара и предотвращения ее попадания в нежелательную область или людей.

Существует несколько типов молниеотводов с различными характеристиками. Но они состоят из металлических материалов, и их морфология основана на одной или нескольких выступающих точках, на которые воздействует разряд.

Вся установка называется Система молниезащиты, она в основном состоит из:

• Системы захвата (громоотводы)
• Токоотвод.
• Системы заземления.
• Ограничители перенапряжения.

Прежде чем объяснять, как работает громоотвод , мы хотели бы представить его в контексте истории и представить вам возможные последствия ударов молнии.

История громоотвода

15 июня 1752 года, в ненастный день в Филадельфии, ученый-изобретатель по имени Бенджамин Франклин взорвал воздушного змея с металлическим каркасом, привязанного шелковым шнуром, в который он предварительно вставил металлический ключ. , положив его рядом с рукой. Благодаря этому опыту он смог наблюдать, как по шелковой нити электричество достигало ключа и летели электрические искры.

Он смог подтвердить, что металлический ключ был заряжен электростатическим электричеством, и продемонстрировал, что облака были электрически заряжены и что удары молнии были сильными электростатическими разрядами.

Франклин обнаружил, что если удар молнии или электрический огонь, как он это называл, когда он выйдет из облаков и найдет на своем пути к земле металлический канал, то он останется там и рассеется. В результате этого безумного эксперимента, год спустя, в 1753 году, он открыл громоотвод типа Франклина, и этот воздушный змей стал самым известным в истории.

Эффекты ударов молнии

Среди некоторых различных эффектов, которые могут вызвать удары молнии, мы можем упомянуть такие, как тепловые, физиологические, электродинамические, электрохимические эффекты и т. д. Из-за их важности мы подчеркнем тепловые и физиологические эффекты.

Термические эффекты возникают из-за высокой температуры, достигаемой каналом, по которому протекает ток молнии, она может достигать до 20 000 °С, что наносит большой ущерб при поражении электрическим током, например, дерева или ударов о конструкцию .

С другой стороны, физиологические эффекты, они в основном влияют на живые существа и возникают из-за шаговых и контактных напряжений, возникающих при разряде молнии на землю. Для борьбы с этими эффектами и смягчения их последствий правила защиты от молнии устанавливают меры безопасности для людей и животных, такие как те, которые изложены в Приложении D к стандарту UNE 21186: 2011.

Существуют также международные нормы, касающиеся воздействия тока молнии на организм человека и домашний скот (IEC TR 60479-4: 2011). И другие правила, которые устанавливают процедуры безопасности для снижения риска, когда мы находимся вне конструкции или здания (IEC/TR 62713).

Удар молнии также имеет два очень характерных сопутствующих эффекта: молния, являющаяся ее световым эффектом из-за циркуляции сильного тока (до 200 кА), и гром, являющийся звуковым эффектом из-за расширяющейся воздушной волны, которую он создает. нагревается за несколько микросекунд до очень высоких температур.

Операция

Когда нас спрашивают Как работает громоотвод ? Укажем, что это молниеприемник, дающий внешнюю защиту зданию или сооружению от прямых ударов молнии. Таким образом, громоотвод всегда должен быть установлен над самой высокой точкой здания или сооружения, которое мы должны защитить, он будет отвечать за улавливание и безопасное проведение грозового разряда на землю.

Для улавливания этого разряда молниеотвод имеет наконечник и металлический корпус, которые соединены токопроводящей сетью с системой заземления с низким импедансом (менее 10 Ом), в которой рассеивается разряд молнии.

В условиях грозы между системой облако-земля возникает высокое напряжение из-за большого количества электрических зарядов, присутствующих как в основании облака, так и на земле. Это высокое напряжение является спусковым крючком для запуска лидера, спускающегося с луча, который будет просверливать диэлектрический воздух между облаком и землей. Возникающее в этой зоне очень сильное электрическое поле Е (кВ/м) вызывает циркуляцию восходящих электрических зарядов по телу молниеотвода противоположного знака, инициируя восходящий трассер, который встретится и рекомбинирует с нисходящим лидером , захватывая его и выгружая на землю.

Внешние системы молниезащиты

В настоящее время существует 4 системы внешней защиты, которые одобрены правилами:

• Молниеотводы Franklin
• Клетки Фарадея
• Молниеотводы Early Streamer Emission
• Воздушные кабели

Благодаря своим преимуществам по сравнению с другими системами внешней защиты в настоящее время наиболее часто используется молниеотвод ESE (Early Streamer Emission), он обеспечивает больший радиус защиты, чем другие системы (радиус до 80 м при уровне защиты I). ) и его установка очень проста, поскольку в некоторых случаях требуется только токоотвод для передачи тока молнии и заземление для рассеивания всей его энергии. Вследствие всех этих факторов установка системы молниеотводов ESE проста, легка, быстра и имеет очень низкую стоимость по сравнению с другими системами.

Проектирование и установка

Для правильного проектирования системы молниезащиты в здании мы должны сначала провести анализ риска того же самого, чтобы определить, необходима ли ее защита. В утвердительном случае, что молниезащита необходима, мы должны рассчитать, какой уровень защиты или коэффициент безопасности следует применить к этой конструкции (I, II, III или IV). На веб-сайте INGESCO есть бесплатное онлайн-программное обеспечение для расчета и оценки этого риска.

После того, как будет рассчитан уровень защиты конструкции, мы выберем из этих 4 систем внешней молниезащиты, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям в каждом проекте.