Помещения и здания насыщенные электроникой требуют особой защиты от импульсных воздействий.

В последнее время участились аварии на современных объектах, связанные с импульсными воздействиями, в том числе связанные с молниевыми разрядами. Статистика МЧС свидетельствует, что каждый пятый пожар происходит в результате нарушения правил устройства и эксплуатации электрооборудования, по некоторым данным эта категория пожаров на 40% вызвана молниями - самыми мощными импульсными воздействиями.

Основной причиной аварий становится применение нового информационно-технологического оборудования, систем телекоммуникации и автоматизации, особенно чувствительных к импульсным воздействиям.

Эта тенденция связана не с увеличением количества гроз, а с заменой элементной базы, что делает каждый прибор крайне восприимчивым к импульсным воздействиям (перенапряжениям).

Если для того, чтобы вывести из строя шаговый искатель электромеханической АТС, необходим импульс с энергией около 10 Дж, то, для того чтобы «убить» современный процессор, достаточно импульса с энергией в единицы тысячных Дж.

На современных предприятиях производственные процессы имеют автоматизированное управление и подобные воздействия могут привести к сбою технологических процессов, а при больших энергиях импульса - к выходу из строя систем управления, потере баз данных. По сути, проектировщикам и эксплуатационному персоналу следует считать опасным любой токопроводящий ввод в защищаемый объект.

В землю, по подсчетам специалистов, ежесекундно вонзается около ста молний. Средняя продолжительность вертикального удара молнии - 60-100 мкс. Канал разряда нагревается до 30 000 градусов. Таким образом каждая из молний - это мощный сгусток энергии в котором сила тока в импульсе достигает 200 000 А.

Существуют ли эффективные меры борьбы с импульсными воздействиями?

Да такие меры существуют.

Прежде всего, это внешняя молниезащита, хотя не при каждой грозе молния может попасть в объект, но если такое случается, то последствия данного события катастрофические. Поэтому, система внешней молниезащиты, монтируемая на объекте, предотвращает разрушение объекта или его элементов прямым током молнии.

Кроме того, для современного оборудования необходима вторичная или внутренняя система защиты от импульсных перенапряжений. Следует уточнить, что причиной появления волны перенапряжения на входе оборудования не обязательно является молния, большая часть источников имеет техногенный характер. Например: коммутационные процессы или аварийные режимы на высокой стороне ЛЭП, коммутация низковольтных нагрузок на сети 04 кВ.

При выборе систем защиты важно учитывать, какими путями может попасть импульсное воздействие на оборудование.

Один из них - непрямой удар молнии. Примером может служить событие на коттеджном участке под Петербургом. Молния ударила в дерево, которое сыграло роль громоотвода. При этом часть токов молнии попали в силовой кабель, проходящий под землей рядом. В результате мощный импульс сжег электрощит в помещении охраны и полностью уничтожил управляющий процессорный блок работающего котла автономного теплоснабжения. По счастью, дом и другие постройки были отключены от электросети.

Другой путь - индуктивное проникновение, связанное, главным образом, с самодеятельностью эксплуатирующих организаций. Проводящие структуры, вводимые в защищаемое здание извне, приносят с собой импульсные воздействия. Если ввод этих структур организован не правильно или они проложены совместно с внутренними сетями объекта, то импульсные воздействия на оборудование возникнут там, где их никто не ждет.

Пример: прокладка магистрального кабеля связи в линейный аппаратный зал. Кабель, принесший извне импульсные «помехи» по пути до оборудования щедро делится запасами энергии с соседними кабелями. В результате в самых разных местах объекта в работе оборудования начинаются сбои, очевидных причин для которых, казалось бы, нет.

Немало случаев, когда грозовые импульсы распространяются по проводам линий электропередачи на сотни километров. Они попадают через обмотки трансформаторов на низковольтные кабели и вызывают отказ дорогостоящего оборудования.

Исходя из выше изложенного современная молниезащита - это целый комплекс мер по предотвращению импульсных перенапряжений, включающий внешнюю, внутреннюю системы защиты (систему уравнивания потенциалов, в обязательном случае дополненную устройствами защиты от импульсных перенапряжений) и качественное заземление. Современная молниезащита обеспечивает не только защиту здания от атмосферных разрядов, но и предохраняет оборудование объекта от импульсных перенапряжений и помех различного происхождения.

В соответствии с «Инструкцией по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО-153-34.21.122-2003), любое устройство молниезащиты не может предотвратить развитие молнии, но применение мероприятий в соответствии с требованиями нормативной документации существенно снижает риск ущерба от удара молнии.

На современном рынке представлено множество устройств защиты от импульсных перенапряжений как зарубежного, так и отечественного производства Одной из новинок таких устройств является активный молниеприемник для защиты жилых и общественных зданий с площадью кровли до 250 кв. м. Такой молниеприемник можно установить прямо на кровле здания. Он работает в радиусе нескольких десятков метров как приемная антенна, улавливая молниевые разряды. Это новое устройство в системе молниезащиты. Молниеприемник может быть очень удобным решением для коттеджей, где монтируется кровля сложного профиля с различными покрытиями.

Активный молниеприемник

По мнению специалистов по молниезащите зданий, металлические кровли, которые проектируются в том числе в качестве молниеприемника, не всегда спасают объект от разрушений. Пробой может произойти из-за некачественных соединений элементов кровли или проржавевшего фальца, вызвать деформацию и разрушение листового материала, возгорание горючих материалов конструкций кровли или стропильной системы.

Молниеприемник служит для приема прямого разряда, а токоотвод(молниеспуск) - для отвода тока молнии к заземлению. К современным заземлителям предъявляют ряд требований: низкое активное сопротивление, прочностью, долговечностью, коррозионная стойкость.

Стальной стержень, с медным покрытием, полученным электролитическим способом, является основой модульно-штыревой системы заземления. Сталь в таком заземлителе выполняет необходимую для заглубления его в почву механическую роль, а фактическим проводником является в силу поверхностного эффекта медное покрытие.

Казалось бы, что передовые технологии омеднения стержней, должны значительно удорожать их. Но на практике стоимость материалов играет гораздо меньшую роль, чем сборка и монтаж устройства на объекте. По совокупности расходов такая система сопоставима с уже существующими, а при гарантии 30-летней эксплуатации, зачастую имеет гораздо меньшую стоимость.

Благодаря возможности соединения стержней в сегменты различной длины заземлитель можно погружать на глубину до 30 м, предотвращая влияние сезонных изменений удельного сопротивления грунтов на сопротивление растеканию заземляющего устройства.

Преимущество системы в простоте конструкции. Во-первых, заземлитель мало подвержен шумам, так как он перпендикулярен всем влияющим коммуникациям, и расположен в основном в зоне с малыми токами. Заглубить его достаточно легко. Существуют конструкции заземлителей, которые можно установить только с помощью буровой установки. Но в этом случае достаточно вибромолота, что позволяет уйти от необходимости использования тяжелой техники. При производстве работ по данной технологии, разрушения асфальта или мостовых минимальны, что удешевляет работы.

Специалисты рекомендуют устанавливать внешнюю и внутреннюю молниезащиту, пользуясь услугами специализированных компании, которые обладает опытом работы в данной отрасли, могут провести грамотное обследование объекта, выпустить проект и произвести монтаж. Именно такими организациями и являются наша компания и компания АО «СТР-Монтаж», действующие в рамках единого холдинга.