Системы активной молниезащиты зданий
Чтобы разобраться с принципом работы активной молниезащиты, необходимо полное понимание процесса возникновения молнии. Для простоты, разделим весь процесс на фазы и подробно рассмотрим каждую в отдельности.
- Данная фаза характеризуется наличием грозовых облаков, заряд которых достигает значений, достаточных для инициации разряда. Интенсивно осуществляется ионизация окружающего воздуха. На данном этапе происходит «зарождение» ступенчатого лидера в направлении от облака к земле.
- Длина ступенчатого лидера увеличивается. Когда расстояние до земли сокращается до 100 -200 метров, навстречу лидеру от земли начинают формироваться стримеры небольшой длины.
- На данном этапе происходит встреча наиболее интенсивного стримера со ступенчатым лидером. Цепь замыкается, образуя канал ионизированного воздуха высокой проводимости.
- По каналу, образованному лидером, происходит разряд между землей и грозовым облаком. Разряд – прохождение тока около 100 тысяч ампер – и является молнией. Сопровождается выделением значительной световой и тепловой, а также звуковой энергии (гром).
Следует понимать, что ступенчатый лидер не является молнией; его мощность несоизмеримо мала по сравнению с мощностью самого разряда. Лидер только создает проводящий канал из ионизированных частиц воздуха.
Количество стримеров, возникающих при ударе молнии, может достигать сотен. Однако, только один стример становится частью молнии, соединяясь с лидером.
В конце XX века было разработано устройство активной молниезащиты. В то время как классическая молниезащита предполагала установку на защищаемом здании системы хорошо заземленных молниеприемных стержней, производители активных молниеприемников создали высокотехнологичное и надежное устройство, позволяющее избежать расходов на эксплуатацию, не испортив внешний вид объекта.
Активный молниеприемник представляет собой источник искусственных стримеров. Импульсный генератор Маркса, входящий в состав устройства, под воздействием электростатического поля грозового фронта формирует стримеры, которые значительно превосходят по параметрам естественные. Таким образом, активный молниеприемник многократно превосходит классический штыревой из-за огромной зоны защиты.
Искусственные стримеры обладают рядом преимуществ по отношению к естественным. Во-первых, они формируются значительно раньше. Во-вторых, имеют большую высоту, что обуславливается приростом генерируемой мощности. Поскольку скорость распространения стримеров одинакова, вероятность соединения с лидером у искусственного стримера гораздо выше.
Активный молниеприемник не требует внешнего источника питания, - энергия в цепях устройства вырабатывается под воздействием электрического поля. Существует множество вариантов исполнения принципиальной схемы, но основным элементом всегда является высоковольтный конденсатор, который, заряжаясь в электростатическом поле грозового фронта, обеспечивает питание установки. Для отвода тока молнии к головке активного молниеприемника присоединяют молниеотвод, обеспечивающий надежную связь с потенциалом земли.
Многие системы активной молниезащиты оборудованы контрольным разъемом, позволяющим отслеживать состояние работоспособности, а также вести учет попаданий молнии в устройство.
Просмотров: 2890| Опубликовано: Воскресенье, 27 Декабрь 2015 14:23|