Как устроен громоотвод и из каких элементов он состоит. Почему громоотвод эффективно защищает здания от ударов молнии. Какие виды громоотводов существуют и где их устанавливают. Как правильно выбрать и установить молниезащиту.
Что такое громоотвод и для чего он нужен
Громоотвод (молниеотвод) — это устройство, предназначенное для защиты зданий и сооружений от повреждений при ударе молнии. Его основная задача — принять на себя разряд молнии и отвести его в землю, не допустив повреждения защищаемого объекта.
Необходимость использования громоотводов обусловлена разрушительной силой молнии. Прямое попадание молнии в здание может привести к:
- Возгоранию и пожару
- Разрушению конструкций
- Выходу из строя электрооборудования
- Травмам и гибели людей
Правильно установленный громоотвод позволяет избежать этих опасных последствий и обеспечить безопасность людей и сохранность имущества при грозе.
Из каких элементов состоит громоотвод
Типичная система молниезащиты включает в себя три основных элемента:
- Молниеприемник — металлический стержень или сетка на крыше здания, непосредственно принимающая на себя удар молнии.
- Токоотвод — проводник, соединяющий молниеприемник с заземлителем и отводящий ток молнии в землю.
- Заземлитель — металлические электроды, закопанные в землю, которые рассеивают энергию молнии в грунте.
Все элементы громоотвода должны быть надежно соединены между собой, чтобы обеспечить беспрепятственный отвод тока молнии в землю.
Принцип действия громоотвода
Работа громоотвода основана на физических свойствах электричества. Как именно происходит защита от молнии?
- Молниеприемник располагается выше защищаемого объекта и имеет острую форму. Это создает зону защиты, в которой напряженность электрического поля снижена.
- При приближении грозового облака на молниеприемнике скапливаются электрические заряды, противоположные по знаку заряду облака.
- Когда напряженность поля достигает критического значения, происходит разряд молнии в молниеприемник.
- Ток молнии по токоотводу уходит в землю через заземлитель, не причиняя вреда зданию.
Таким образом, громоотвод «перехватывает» молнию на подходе к зданию и отводит ее энергию безопасным путем.
Виды громоотводов
Существует несколько основных типов громоотводов:
1. Стержневые молниеотводы
Представляют собой металлический стержень, устанавливаемый на самой высокой точке здания. Это наиболее распространенный тип громоотводов для частных домов и невысоких зданий.
2. Тросовые молниеотводы
Состоят из металлического троса, натянутого между двумя опорами. Применяются для защиты протяженных объектов — линий электропередач, трубопроводов.
3. Сетчатые молниеотводы
Представляют собой сетку из металлических проводников, размещаемую на крыше здания. Используются для защиты зданий со сложной конфигурацией крыши.
4. Активные молниеотводы
Оснащены специальным устройством, создающим ионизацию воздуха вокруг молниеприемника. Это увеличивает вероятность удара молнии именно в молниеотвод.
Выбор типа громоотвода зависит от конструкции здания, его назначения и уровня требуемой защиты.
Где устанавливают громоотводы
Молниезащита необходима для следующих объектов:
- Жилые и общественные здания высотой более 25 метров
- Промышленные предприятия и склады
- Объекты с взрывоопасными и легковоспламеняющимися материалами
- Высотные сооружения — башни, мачты, трубы
- Здания с электронным и дорогостоящим оборудованием
- Исторические и культурные памятники
Также рекомендуется устанавливать громоотводы на частных домах, особенно в районах с высокой грозовой активностью.
Как правильно выбрать и установить громоотвод
При выборе и монтаже системы молниезащиты следует учитывать несколько важных факторов:
- Оценка риска — необходимо определить уровень грозовой активности в регионе и степень уязвимости объекта.
- Выбор типа громоотвода — зависит от конструкции здания и требуемого уровня защиты.
- Расчет зоны защиты — определяется высота и расположение молниеприемников для полного покрытия защищаемой области.
- Правильный монтаж — все элементы должны быть надежно соединены и заземлены.
- Регулярное обслуживание — необходимы периодические проверки и ремонт системы.
Важно помнить, что установка громоотвода требует специальных знаний и навыков. Для обеспечения эффективной защиты рекомендуется обращаться к профессионалам.
Эффективность громоотводов
Насколько действенны современные системы молниезащиты? Статистика показывает, что правильно спроектированные и установленные громоотводы обеспечивают защиту от прямых ударов молнии в 95-99% случаев.
Однако важно помнить, что громоотвод не гарантирует абсолютную защиту. Он снижает риск повреждений, но не исключает его полностью. Поэтому необходимо соблюдать правила безопасности во время грозы даже при наличии молниезащиты.
Исторические факты о громоотводах
Изобретение громоотвода связано с именем американского ученого и политического деятеля Бенджамина Франклина. В 1752 году он провел свой знаменитый эксперимент с воздушным змеем, доказав электрическую природу молнии.
Интересные факты из истории громоотводов:
- Первый громоотвод был установлен Франклином на его собственном доме в Филадельфии в 1752 году.
- В Европе долгое время сопротивлялись внедрению громоотводов, считая их «богопротивными» устройствами.
- В России первый громоотвод появился в 1754 году на Адмиралтействе в Санкт-Петербурге.
- До изобретения громоотвода для защиты от молний часто использовали церковные колокола, что приводило к гибели звонарей.
Сегодня громоотводы — это неотъемлемая часть систем безопасности зданий и сооружений, спасающая множество жизней и предотвращающая огромный материальный ущерб.
Принцип действия молниеотвода на базе опор наружного освещения
- Главная
- Статьи
- Принцип действия молниеотвода на базе опор наружного освещения
При эксплуатации различных открытых объектов возникает опасность попадания молнии во время грозы в высокие здания, инженерные коммуникации, конструкции. Разряд электричества приводит к перегрузке силовых линий, поломкам оборудования, разрушению зданий и пожарам. Для предотвращения подобных ситуаций используются молниеотводы.
Наиболее распространенный вариант молниеотвода — конструкция на базе несиловой осветительной опоры. С его помощью можно создать молниеотвод достаточно большой высоты с минимальными финансовыми затратами. Он будет достаточно прочным, чтобы выдерживать сильный ветер и обледенение. Срок службы составляет 25+ лет, благодаря чему часто модернизировать систему молниезащиты не придется.
Особенности конструкции
Принцип действия молниеотвода основан на простых физических законах. Во время дождя облака и земля становятся частями конденсатора, где накапливается электрический разряд. Молниеотвод выступает в качестве контакта, который приводит к разряду до того, как накопится критическое количество электричества. Молния возникает после того, как между облаками и землей разница зарядов достигнет величины пробоя.
Молниеотвод выступает в качестве контакта, который приводит к разряду до того, как накопится критическое количество электричества
Независимо от внешнего вида, размеров и других параметров молниеотвод (громоотвод), который используется на открытой местности, состоит из трех обязательных элементов:
-
Штырь для приема электрического разряда. Он сделан из металла и располагается высоко над уровнем земли. Благодаря ему формируется электрическая цепь, которая приводит к разряду накопленного электричества между влажными тучами и мокрой землей. Он имеет маленький диаметр, но большую длину. Благодаря этому можно защитить от попадания молнии высокие объекты и конструкции, расположенные на удалении от ствола.
-
Шина для передачи электрического разряда. Она прокладывается внутри корпуса опоры, которая служит основой для установки штыря. По этой шине электричество передается к системе заземления.
Кабель не является частью электрической системы осветительной конструкции, если на ней установлены светильники. Он хорошо изолирован и имеет большое сечение. Изоляция выдерживает ток высокого напряжения без расправления, сердечник также не разрушается от ударов молний. Соединение проводника внутри корпуса производится только с использованием муфт. -
Система заземления. Представляет собой детали стального проката, которые уложены в земле вертикально или горизонтально. Они соединены проводниками друг с другом и с точкой подключения токопроводящей шины. Главная особенность заземления — особое сопротивление, благодаря которому в заземляющий контур уходит разряд электричества.
Кабель не является частью электрической системы осветительной конструкции, если на ней установлены светильники. Он хорошо изолирован и имеет большое сечение. Изоляция выдерживает ток высокого напряжения без расправления, сердечник также не разрушается от ударов молний. Соединение проводника внутри корпуса производится только с использованием муфт.Установка молниеотвода
В классическом варианте штырь ставится на несиловую опору. Это конструкция, сделанная из тонкого листового проката. Она имеет многогранную форму в поперечнике. Такой подход дает несколько преимуществ:
-
Несиловая стальная конструкция стоит недорого, поэтому ее использование позволяет сократить смету на строительство без потери качества.
-
Типовые модели всегда есть на складе, их легко доукомплектовать штырями молниеотводов на оголовках. Это ускоряет процесс постройки защитной сети.
-
Благодаря универсальному оголовку на верхушку можно установить не только штырь, но и кронштейн под светильники.
Где приобрести?
Купить молниеотводы на базе несиловых опор и другие инженерные конструкции для строительства систем наружного освещения можно в компании «СТК-Свет». Оформляйте заказ по телефону 8 (800) 333-65-92 или воспользуйтесь формой обратной связи.
Сделаем расчет за 15 минут
Заполните заявку. Наши инженеры с профильным образованием сделают расчет по вашему техническому заданию в соответсвии со всеми нормами.
Нажимая кнопку «Отправить», Вы даете Согласие на обработку персональных данных
«Как работает молниеотвод?» — Яндекс Кью
Популярное
Сообщества
ТехнологииФизика+2
Вова Берестнев
019Z»>27 августа 2016 ·
10,2 K
ОтветитьУточнитьAsutpp
1,2 K
⚡Информационный сайт «ASUTPP». Статьи и рекомендации по ремонту электрооборудования… · 16 февр 2020 · asutpp.ru
Отвечает
Юрий Макаров
Перед тем, как оговаривать порядок работы молниеотвода вы, для начала, должны хорошо представлять себе его устройство. Этот вид защитного оборудования состоит из молниеприемника, токоведущего шлейфа или шины и контура заземления.
Принцип работы молниеотвода заключается в следующем:
- Молниеприемник располагается таким образом, чтобы его верхняя точка находилась выше всех остальных построек на участке. Хотя сегодня существуют активные молниеотводы, которые не обязательно должны находиться выше, на них подается отрицательный потенциал, притягивающий молнию к себе.
- В случае возникновения разряда потенциал попадает на молниеприемник (конструкция может иметь форму штыря, плоской сетки на крыше, а в некоторых ситуациях может использоваться даже само кровельное покрытие) затем через заземляющий шлейф переходит к контуру заземления.
- От контура электрический заряд переходит напрямую в землю.
Однако для соблюдения нормального режима работы всей схемы молниеотвода необходимо обеспечивать достаточный уровень изоляции как молниеприемника, так и заземляющего шлейфа. Также переходное сопротивление между контуром заземления и грунтом п.1.7.103 ПУЭ должно быть не более 5, 10 и 20 Ом для электроустановок, питаемых фазым напряжением 380, 220 и 127В соответственно. Более детальную информацию о системе молниеотвода и его видах вы можете почерпнуть из соответствующей статьи на нашем сайте:
https://www.asutpp.ru/gromootvod-svoimi-rukami.html
Больше полезной информации по электрике вы можете найти на нашем сайте:
Перейти на asutpp.
ruКомментировать ответ…Комментировать…
Naeel Maqsudov
Топ-автор
8,0 K
IT, телеком, телефония, базы данных, интеграционные решения, естествознание, образование · 28 авг 2016
Молниеотвод (он же громоотвод) работает в отличие от трансформатора (известного по бородатому анекдоту) совершенно бесшумно 🙂 А именно — он стоит и возвышается над тем, что защищает. И чем выше он возвышается, тем больший радиус он защищает от попадания молний. На первый взгляд в этом и состоит его работа — «возвышаться над». Условно говоря, можно мысленно нарисовать… Читать далее
Комментировать ответ…Комментировать…
Амнис
Молниезащита и заземление. Используем передовой опыт и знания. Опыт создания систем… · 20 мая 2021 · amnis.ru
Отвечает
Равиль Манасыпов
Устройство молниеотвода или громоотвода довольно простое.
Основные элементы:
— молниеприемник;
— токоотвод;
— заземлитель.
Молниеприемник принимает на себя разряд молнии. Его устанавливают в самом вероятном месте контакта с молнией. Он может быть в виде металлического стержня или троса, натянутого между двух основ.
Токоотвод играет роль проводника между молниепри… Читать далее
Комментировать ответ…Комментировать…
Julia Danilushkina
7,5 K
… · 27 авг 2016
Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю. Молниеотвод состоит из молниеприёмника, непосредственно принимающего на себя удар молнии, токоотвода и заземлителя. Молниеприёмник, который, исходя из названия, необходим для приёма разряда молнии. Располагается он как… Читать далее
Вова Берестнев
27 августа 2016
Спасибо за ответ.
А вы не знаете, что происходит с заземлителем в том случае, если молния все же попадает в… Читать дальше
Комментировать ответ…Комментировать…
Сергей Александров
41
Живу и радуюсь жизни · 14 мар 2021
Конструкция молниеотвода представляет собой механизм, состоящий из трех простейших частей: — Приемник молнии – это железный элемент, поднимаемый на несколько метров выше крыши строения. Размещаться он может как непосредственно на самом строении, так и рядом с ним, неподалеку. — Токоотвод. По сути, это толстая стальная или медная жила, по которой ток, полученный от… Читать далее
Комментировать ответ…Комментировать…
Олдисвет
1
С 2009 года мы занимается производственной деятельностью. · 20 апр 2021 · oldisvet.com
Отвечает
Олди Свет
На земле появляется большое количество индуцированных зарядов, возникает сильное электрическое поле, которое будет усиленно у заостренных предметов, коим и является молниеотвод.
2)Rdt
То есть выделение тепла пропорционально сопротивлению, через которое проходит ток. Сначала молния проходит через достаточно большое сопротивление ионизированного воздуха, и естественно пытается этот путь сократить, чтобы сопротивление было меньше, поэтому и бьет в более высокие объекты. Но сам по себе разогрев… Читать далее
Комментировать ответ…Комментировать…
Вы знаете ответ на этот вопрос?
Поделитесь своим опытом и знаниями
Войти и ответить на вопрос
1 ответ скрыт(Почему?)
Громоотвод | Британика
- Развлечения и поп-культура
- География и путешествия
- Здоровье и медицина
- Образ жизни и социальные вопросы
- Литература
- Философия и религия
- Политика, право и правительство
- Наука
- Спорт и отдых
- Технология
- Изобразительное искусство
- Всемирная история
- Этот день в истории
- Викторины
- Подкасты
- Словарь
- Биографии
- Резюме
- Популярные вопросы
- Обзор недели
- Инфографика
- Демистификация
- Списки
- #WTFact
- Товарищи
- Галереи изображений
- Прожектор
- Форум
- Один хороший факт
- Развлечения и поп-культура
- География и путешествия
- Здоровье и медицина
- Образ жизни и социальные вопросы
- Литература
- Философия и религия
- Политика, право и правительство
- Наука
- Спорт и отдых
- Технология
- Изобразительное искусство
- Всемирная история
- Britannica объясняет
В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы. - Britannica Classics
Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica. - #WTFact Видео
В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти. - На этот раз в истории
В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории. - Demystified Videos
В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
- Студенческий портал
Britannica — лучший ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д. - Портал COVID-19
Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня. - 100 женщин
Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю. - Britannica Beyond
Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Просить. Мы не будем возражать. - Спасение Земли
Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать! - SpaceNext50
Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы исследуем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!
Содержание
- Введение
Краткие факты
- Факты и сопутствующий контент
Громоотвод Франклина | The Franklin Institute
Что бы вы подумали, если бы увидели человека, который верхом на лошади гонится за громом и грозой? Вы, наверное, задаетесь вопросом, что же он пытался сделать.
Что ж, если вы жили в 1700-х годах и знали Бенджамина Франклина, это как раз то, что вы могли увидеть во время ужасного шторма. Бен был очарован бурями; он любил их изучать. Если бы он был жив сегодня, мы, вероятно, могли бы добавить «охотник за штормом» к его длинному списку титулов.
Именно в Бостоне, штат Массачусетс, в 1746 году Франклин впервые наткнулся на электрические эксперименты других ученых. Он быстро превратил свой дом в небольшую лабораторию, используя машины, сделанные из предметов, которые он нашел в доме. Во время одного эксперимента Бен случайно ударил себя током. В одном из своих писем он описал шок как
«…общий удар по всему моему телу с головы до ног, который казался как внутри, так и снаружи; после чего первое, что я заметил, был сильный быстрый сотрясение моего тела…» (У него также было чувство онемения в руках и задней части шеи, которое постепенно проходило.)
Франклин провел лето 1747 года, проводя серию новаторских экспериментов с электричеством. Он записал все свои результаты и идеи для будущих экспериментов в письмах Питеру Коллинсону, коллеге-ученому и другу в Лондоне, который был заинтересован в публикации его работы. К июлю Бен использовал термины «положительный» и «отрицательный» (плюс и минус) для описания электричества вместо ранее использовавшихся слов «стекловидный» и «смолистый». Франклин описал концепцию электрической батареи в письме Коллинсону весной 1749 года., но он не был уверен, как это может быть полезно. Позже в том же году он объяснил то, что, по его мнению, было сходством между электричеством и молнией, например, цвет света, его кривое направление, потрескивающий шум и другие вещи. Были и другие ученые, верившие, что молния — это электричество, но Франклин был полон решимости найти способ доказать это.
К 1750 году, помимо желания доказать, что молния — это электричество, Франклин начал думать о защите людей, зданий и других сооружений от молнии. Это переросло в его идею громоотвода. Франклин описал железный стержень длиной около 8 или 10 футов, заостренный на конце. Он писал: «Я думаю, что электрический огонь бесшумно вырывается из облака, прежде чем он сможет подойти достаточно близко, чтобы ударить…» Два года спустя Франклин решил провести свой собственный эксперимент с молнией. Удивительно, но он никогда не писал писем о легендарном эксперименте с воздушным змеем; кто-то другой написал единственный отчет через 15 лет после того, как это произошло.
В июне 1752 года Франклин был в Филадельфии, ожидая завершения шпиля на вершине Крайст-Черч для своего эксперимента (шпиль должен был действовать как «громоотвод»). Он потерял терпение и решил, что воздушный змей точно так же сможет приблизиться к грозовым облакам. Бену нужно было выяснить, что он будет использовать для привлечения электрического заряда; он выбрал металлический ключ и прикрепил его к воздушному змею. Затем он привязал веревку воздушного змея к изолирующей шелковой ленте на костяшках пальцев. Несмотря на то, что это был очень опасный эксперимент (вы можете увидеть, как выглядит наш громоотвод в верхней части страницы после удара), некоторые люди считают, что Бен не пострадал, потому что он не проводил свой тест в худшее время. часть бури. При первых признаках того, что ключ получает электрический заряд из воздуха, Франклин понял, что молния — это форма электричества. Его 21-летний сын Уильям был единственным свидетелем этого события.
За два года до эксперимента с воздушным змеем и ключом Бен заметил, что острая железная игла отводит электричество от заряженной металлической сферы. Сначала он предположил, что молнию можно предотвратить, используя приподнятый железный стержень, соединенный с землей, чтобы снять статическое электричество с облака. Франклин сформулировал эти мысли, размышляя о пользе громоотвода:
«Не может ли знание об этой силе точек быть полезным человечеству для защиты домов, церквей, кораблей и т. д. от удара молнии с помощью указывая нам закрепить на самых высоких частях этих зданий вертикальные железные стержни, сделанные острыми, как игла … Не могли бы эти заостренные стержни, вероятно, бесшумно вытянуть электрический огонь из облака, прежде чем он подойдет достаточно близко, чтобы ударить, и тем самым защити нас от этой самой внезапной и ужасной беды!»
Франклин начал выступать за громоотводы с острыми концами. Его английские коллеги предпочитали громоотводы с тупыми наконечниками, полагая, что острые притягивают молнии и повышают риск ударов; они думали, что тупые стержни менее подвержены ударам. Король Георг III снабдил свой дворец тупым громоотводом. Когда пришло время оснастить здания колоний громоотводами, это решение стало политическим заявлением. Излюбленный заостренный громоотвод выражал поддержку теорий Франклина о защите общественных зданий и неприятие теорий, поддерживаемых королем. Англичане думали, что это еще один способ неповиновения процветающих колоний.
Громоотводы Франклина вскоре можно было найти для защиты многих зданий и домов. Громоотвод, установленный на куполе Государственного дома в Мэриленде, был самым большим громоотводом «Франклина», когда-либо прикрепленным к общественному или частному зданию при жизни Бена. Он был построен в соответствии с его рекомендациями и имел только один зарегистрированный случай повреждения молнией. Остроконечный громоотвод, размещенный на Государственном доме и других зданиях, стал символом изобретательности и независимости молодой, процветающей нации, а также ума и изобретательности Бенджамина Франклина.
