Москва, 123007, Хорошевское шоссе, дом №38, корпус 1, офис №522, тел. +7-495-727-8131; 8(495)940-1730,

Активная молниезащита

Активная молниезащита

Активная молниезащита — это решение в области систем внешней молниезащиты, появившееся в конце 90-х годов 20-го столетия. Активная молниезащита (активная молниезащита) обеспечивает ряд преимушеств по сравнению с традиционными средствами, например, такими как молниеприемная сеть, металлический молниеприемный стержень, молниеприемный трос. Для того, чтобы понять принцип действия активная молниезащита, ниже приведены некоторые основы теории молнии и систем молниезащиты.

Явление молнии

В интересующем нас случае это разряд атмосферного электричества на землю вследствие роста напряженности в воздухе. Разряд происходит не мгновенно, а начинает развиваться сверху, из облака (так называемый нисходящий лидер или стример), и в определенный момент времени ему навстречу стартует восходящий лидер. В момент их встречи происходит главный разряд. Он и несет основную опасность при попадания молнии в какие-либо значимые объекты. Характеризуется главный разряд следующими основными параметрами: сила тока, форма импульса тока, длительность импульса. Соответственно, чем выше все эти параметры, тем опаснее разряд.

Системы молниезащиты

Систему молниезащиты можно условно поделить на две составляющие: внешнюю и внутреннюю.

Внутренняя молниезащита

Цель внутренней системы — ограничить импульсные перенапряжения, которые возникают вследствие прямых и непрямых попаданий молнии и могут причинить ущерб электрооборудованию. Внутренняя молниезащита представлена устройствами защиты от импульсных перенапряжений(УЗИП), которые устанавливаются в вводных щитах. Основную концепцию внутренней молниезащиты можно выразить следующим образом: УЗИП ограничивают уровень напржения на электрооборудовнаии на безопасном уровне.

Внешняя молниезащита

Цель внешней молниезащиты — уловить молнию и отвести её ток в землю, то есть не дать главному разряду поразить защищаемый объект. Система внешней молниезащиты состоит из нескольких элементов. Во-первых, молниеприемник (стержень, устанавливаемый выше защищаемого объекта), который улавливает молнию. Традиционный молниеприемник имеет некую, примерно коническую область защиты. После попадания молния «уходит» в землю по токоотводам, которые представляют собой стальные, медные или алюминиевые проводники. Токоотводы соединены с системой заземления, с помощью которой энергия молнии безопасно рассеивается в земле. Таким образом обеспечивается защита объекта.

Активная молниезащита

Отличие активной молниезащиты заключается в наличии активного молниеприемника. Его принцип действия основан на генерации высоковольтных импульсов на конце молниеприемника с помощью встроенного электронного устройства. Это позволяет, опережая формирование «естественного» лидера, формировать «искуственный» лидер, который, быстро распространяясь, захватывает молнию на большем расстоянии и направляет её на землю. Следовательно, увеличивается область защиты. Классифицируются активные молниеприемники по выигрышу по времени в образовании встречного лидера. Данный параметр был проверен в лабораторных испытаниях, действительно подтверждая большую зону защиты.

Автономность

Во время грозы напряженность электрического пол в воздухе возрастает до 10-20 кВ/м. Как только величина напряженности превышает значение, соответствующее риску образования молнии, молниеприемник активируется, «чувствуя» приближение грозы. Заряжаясь от внешнего электрического поля, он получает энергию, достаточную для излучения высоковольтных импульсов, создающих восходящий лидер. Таким образом, активный молниеприемник не требует дополнительных источников питания.

Преимущества

В силу большей области защиты число активных молниеприемников на объект в несколько раз меньше по сравнению числом традиционных молниеприемников. Отсюда вытекают два преимущества по отношению к традиционным систем молниезащиты.

Экономический эффект

Применение активной молниезащиты позволяет получить значительную экономию, так как при меньшем числе молниеприемников требуется меньшее число токоотводов. Таким образом, несмотря на довольно высокую стоимость самих активных молниеприемников, за счет экономии на материалах токоотводов достигается экономия на системе молниезащиты в целом. Сюда же можно отнести и растущую простоту монтажа.

Меньшее вмешательство в эстетический облик объекта

Данное преимущество особенно актуально при использовании активной молниезащиты в области гражданского строительства (в частности, на коттеджах), где в наш век дизайна владелец недвижимости предъявляет самые высокие требования к внешнему виду здания. Преимущество объяняется просто: меньшее число молниеприемников и токоотводов — меньшее нарушение эстетики объекта.

Стандарты

На данный момент применение систем активной молниезащиты регламентируется следующими нормативными документами:

NF C 17-102 (Франция)

IMRA 2426 (Аргентина)

MKS N.B4 810 (Македония)

NP 4426 (Португалия)

I-20 (Румыния)

JUS N.B4.810 (Сербия)

STN 34 1391 (Словакия)

UNE 21186 (Испания)

STR 2.01.06:2003 (Литва)

ТГН 34.210-301-2008 (Территориальные градостроительные нормы Свердловской области)

Производители

Активная молниезащита была изобретена во Франции, и, как следствие, основное число производителей происходят из этой страны: Duval-Messien, Indelec. Помимо этого на российском рынке представлена активная молниезащита Galmar, Forend, Schritec, КНГ. Во второй половине 2011 года один из лидеров мировой электротехники компания АББ представила свое решение в области активная молниезащита: две линейки мониеприеников Pulsar и OPR.

   

        Системы активной молниезащиты Forend.

Проектирование, согласование, монтаж

Системы активной молниезащиты Forend.

Системы активной молниезащиты Forend

Преимущества активной молниезащиты Forent:

  • - 100%-ная защита объектов (зданий, сооружений, оборудования);
  • - отведение разрядов молнии за счёт ионизации окружающего воздушного пространства;
  • - радиус действия одного молниеотвода — до 107 м;
  • - качество, гарантия, надежность громоотводов Forend;
  • - экономическая целесообразность и простота установки систем Forend;
  • - отсутствие необходимости в обслуживании в процессе эксплуатации;
  • - срок службы – 25 лет;
  • - не требует сварки;
  • - сохраняет целостность кровли, не требует вмешательства в конструкцию;
  • - не создает проблем при уборке и таянии снега на кровле/

Долгие годы для молниезащиты использовались традиционные стержневые и тросовые молниеприемники.

В последнее время все большую популярность завоевывают так называемые активные молниеприемники, которые не просто принимают удар молнии на себя, но и отводят ее от защищаемого объекта. Мы предлагаем Вам ознакомиться с принципом действия активного молниеприемника «FOREND».

Его работа осуществляется за счет разности потенциалов, образующихся между грозовым облаком и поверхностью земли.

В тот момент, когда напряженность электрического поля достигает критического значения, от молниеприемника исходит опережающий разряд в сторону молнии, и, при возникновении молнии над защищаемой территорией, она обязательно будет поймана молниеприемником и отведена в землю. Тем самым обеспечивается защита зданий, объектов и сооружений. К достоинствам активного молниеприемника  относится повышенная надежность защиты.

forent

Радиус защиты активного молниеприемника, достигающий 107 м, превышает радиус защиты одностержневого / тросового молниеприемника и радиус защиты молниеприемной сетки, благодаря использованию предупредительных разрядов. Зона защиты громоотвода имеет более удачную площадь защиты и позволяет закрыть до 36 тыс. кв. м с большей надежностью, до 107 м, чем другие виды молниеотводов. При необходимости защиты здания большей площади можно использовать 2-3 молниеприемника и прилагающиеся к ним устройства заземления.

Еще одно достоинство активного молниеприемника — экономичность. Альтернатива применению активного молниеприемника для защиты больших помещений — использование метода молниезащитной сетки. Выбор в пользу сетки означает необходимость укладывать металлическую сетку и делать спуски с заземлителями, что во много раз увеличивает расход металла, усложняет конструкцию и снижает надежность системы. К тому же применение молниезащитной сетки не исключает вероятности ее обрыва, следствием чего становится нарушение контура заземления.

Активный молниеприемник «FOREND» защищен от атмосферного воздействия, прост в установке. Заземление для активного молниеприемника просто в изготовлении и снимает необходимость выкапывать траншеи по периметру здания и укладывать заземлители, что обязательно в случае применения пассивных молниеприемников.

Надежность активного молниеприемника «FOREND» подтверждена актами испытаний в лабораториях «ВЕТ» (Германия) и в Румынском национальном институте исследований, развития и тестирования электрической инженерии ICMET, а также одобрена к применению Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору «Ростехнадзор».


Активная молниезащита, на примере молниезащиты "Duval-Messien"

 

SATELIT 3  - активный молниеотвод с фотоэлектрическим элементом создан фирмой DUVAL-MESSIEN, Франция. Это итог очень длительной работы  по совершенствованиюи всесторонних испытаний, с использованием многолетнего опыта по созданию элементов активной и пассивной молниезащиты.  В 2003 году SATELIT3 был представлен на международном рынке и во Франции.  В настоящее  это  единственный в мире активный молниеотвод с фотоэлектрическим датчиком и солнечными батареями для заряда элементов питания.  

Основная задача, выполняемая Satelit3,   - быстрый прием разряда, т.е. ранний эмиттер стримера (ESE).

Пассивные системы молниезащиты ждут, когда в них ударит молния. Активная система обнаруживает ее возможность заранее и не допускает разряда не через молниеотвод - принуждает разряду пройти через молниеотвод. Satelit3 - это верх совершенства активных систем. Система на базе  Satelit3 активно наблюдает за процессом, активно в него вмешивается и активно защищает порученный объект. Наличие управляемого заряда большого потенциала противоположной полярности позволяет получить разряд на молниеотвод значительно раньше и значительно уменьшить вероятность разряда молнии по не нужному для Вас пути , который и может привести к неприятным, а потрой и очень страшным последствиям.

По сравнении с прочим системами активной молниезащиты SATELIT 3 имеет преимущества: 
-  внутреннее возбуждение высокого напряжения на игле молниеотвода  происходит непосредственно в начале процесса молниеобразования, 
- 
гибкие фотоэлементы и батареи для  подзарядки собственного аккумулятора питания обеспечивают полную автономность SATELIT 3 от внешних источников питания          
-   система обнаружения изменения электростатического поля и определения полярности. О
сновной принцип молниезащиты -  захватить молнию и разрядить заряд на землю по заданному вами пути. Поэтому важно предварительно определить полярность (положительная или отрицательная) возникающего электрического поля переходных и определить характер потенциала для захвата молнии, активировать внутренние электронные устройства для заряда иглы молниеотвода.

 

Satelit3HDbis

Работает молниеотвод следующим образом:

(1) нормальное состояние:

три гибкие легкие батареи, расположенные на корпусе SATELI 3, постоянно подзаряжают  внутреннюю аккумуляторную Ni-MH батарею (максимальное напряжение заряда 7.2 V), Фотоэлементы, контроллер и датчик напряжённости и полярности электрического поля питаются от этой батареи. Диагностический пульт TELETST 3 получает данные о нормальном состоянии.

(2) начало процесса:

при возникновении вспышек или повышении напряжённости электрического поля фотоэлектрические датчики молний и  датчики атмосферного электрического поля, возбуждают цепь контроля полярности (отрицательная или положительноя полярность). Контроллер, получивший информацию о вероятности молнии, напряженности поля и его полярности возбуждает преобразователь высокого напряжения. Преобразователь заряжает кончик иглы молниеотвода до потенциала 35 ~ 45KV. Что приводит к высокой онизации воздуха вокруг конца молниеотвода.

(3) вспышка и  разряд молнии через молниеовод:

во время удара молнии в молниеотвод, в самом начале вспышки, прекращаются операции (2) . Подавляющее большинство молний в радиусе защиты захватываются на иглу и уводятся в землю. Внутренние элементы SATELI 3 не связаны с заземлением, поэтому не будут поражены молнией и выведены из строя.

После уменьшения электростатического поля система автоматически дезактивируется в течение 45 мин.
Если вновь появляются грозовые облака и увеличится электростатическое поле, система сработает снова, как описано выше.

Устройство Satelit3

Устройство SATELIT 3:


SATELIT 3 
Игла, корпус и гнездо разряда выполнены из нержавеющей стали. В конструкции используется нержавеющая сталь одного вида марки 304 L для исключения возникновения напряжения внутри конструкции между разными металлами.

Компоненты электронной схемы управления размещены внутри корпуса. Компоненты защищены от воздействия окружающей среды и старения наилучшим способом по современной технологии. В целях обеспечения надежности молниеотвода применены солнечные батареи и фотоэлементы, которые обычно применяются в космической промышленности. Высоконадёжный аккумулятор может, тем не менее, легко заменён. Высокая степень защиты от воздействия пыли, агрессивных осадков и  перепадов температур теплоизоляция обеспечивают SATELI3 длительный сроком службы без сбоев. Конструкция оборудования обеспечивает защиту от любых климатических влияний. Его можно использовать как в тропиках, где постоянно очень высокая влажность, так и в условиях резко континентального климата – в Сибири или в пустынях с огромными суточными перепадами температур.

Результаты лабораторных испытаний:


DUVAL-MESSIEN очень тщательно относится к регулярным  и всевозможным испытаниям своего оборудования и допускает продажу только после положительных результатов тестов. Испытания проводились на упреждающий отвод молнии, надёжность и фотоэлектричекую стабильность.

 
  • COFRAC тест (лаборатория высокого напряжения Бассета, Франция)

  • High Voltage Лаборатория Ухань, Китай.  

  • Корейский исследовательский институт высоких напряжений и электротехники.

  • Украинский институт высоких напряжений и электротехники Харьков. Украина

  • Франция Алстом Т И Д

Функция дистанционной диагностики с помощью пульта дистанционной диагностики Teletester-S3
Дистанционная диагностика молниеотвода очень удобна при эксплуатации.

Пульт дистанционной диагностики TELETESTER S3

Как работает дистанционная диагностика.

Важная особенность Satelit3  наличие пульта дистанционного диагностики (существует устройство и без дистанционного пульта диагностики), которое позволяет диагностировать одновременно 1 молниеотвод. Если, например, если в системе 10 молниеотводов, диагностика будет проходить последовательно, по одному. Устройство дистанционной диагностики осуществляет контроль над молниеотводом в радиусе максимум от 50 до 100 м. Для проверки молниеотвода, на пульте сначала необходимо ввести код  серийный номер. Передатчик, интегрированный в молниеприемник, каждые 90 сек. передает на управляющее устройство радиосигналы, которые предоставляют 2 вида информации об уровне заряда батарей: если батарея слабо заряжена горит красный свет, если зарядка батареи достаточна для работы горит зеленый свет. Сначала мигает, потом загорается. В молниеотводе используются надежные никельсодержащие батареи с ресурсом 5-7 лет.

Молниеотвод Satelit3 каждые 90 секунд, после получения очередного тестового сигнала от   отвечает автоматическим ответным сигналом. Ответный сигнал формируется и кодируется контроллером после подтверждения работоспособнои молниеотвода. Несколько молниеотводов мог обмениваться данными с одним пультом Teletester-S3. Каждый молниеотвод имеет собственный уникальный серийный номер изделия, который может быть введён в  через внешнюю антенну. в диапазоне FM, частота 433MHz

Teletester-S3:  Корпус ABS материал, исполнение IP54. Вес: 200 г. Рабочая частота: 433MHz. Габариты: 170 х 85 х 34 мм. Питание : батарея PP3 9В 

Последовательность действий при диагностике  : 
(1), Введите соответствующий серийный номер Satelit3. 
(2)  Установить элемент питания молниеотвода. Удалится на расстоянии не более 50 метров и подключить питание  

(3) Включить, ждать в течение около 2 минут появления индикации о результатах теста. 
(4) Результаты теста: Если зеленый индикатор, после двух минут ожидания мигает, а потом горит постоянно нормально. Если он был мигающий зеленый свет, а затем исчез - необходима зарядка батареи от солнечных батарей для поддержания нормальной работы.

Для трёх уровней молниезащиты DUVAL-MESSIEN предлагает три модели молниеотводов.

Модельный ряд Satelit 3 включает в себя три модификации прибора. Они отличаются расстоянием инициации верхнего лидера. (параметр dL)
Satelit 3-25 – 25 метров;
Satelit 3-45 – 45 метров;
Satelit 3-60 – 60 метров.

Форма защитного парабалоида при защите строения Элементы защиты

1. SATELIT3 -  активный фотоэлектрический молниеотвод. 2, Опора молниеотвода.

3, 4, 5, 6 и 7 - стандартные компоненты, обычно  используемые и в пассивной молниезащите

Ниже приведена таблица, по которой можно найти защитный радиус в зависимости от модели прибора, уровня защиты, и высоты на которой устанавливается прибор.Подробнее о трех уровнях защиты

 

Защита радиус защиты (м)


H = высота оконечности (м)

2

4

5

6

10

15

30

45

60

Уровень 1. 1-й уровень обеспечивает защиту в пределах 95-98%. Такой уровень защиты предназначен для зданий, где концентрируется большое количество людей, находится высокотехнологичное оборудование, где хранится культурное наследие или есть опасность ядерного взрыва, такие как театры, школы, гостиницы, банки, универмаги, высотные здания бизнес-компаний с дорогостоящим оборудованием, детские учреждения, промышленные предприятия.

Satelit 3-25

19

39

49

50

51

53

55

--

--

Satelit 3-45

28

56

70

71

72

73

75

--

--

Satelit 3-60

34

69

86

87

88

89

90

--

--

Уровень 2. 2-й уровень обеспечивает защиту объекта в пределах 80-95%. Подходит для ферм, сельскохозяйственных учреждений с пожароопасностью, связанной с наличием электрических приборов.

Satelit 3-25

23

46

57

58

61

63

65

70

--

Satelit 3-45

32

64

81

82

83

85

87

90

--

Satelit 3-60

39

78

97

98

99

101

102

105

--

Уровень 3. 3-й уровень молниезащиты гарантирует защиту в пределах 0-80 %. Подходит для частных домов

Satelit 3-25

26

52

65

66

69

72

75

84

85

Satelit 3-45

36

72

89

90

92

95

97

104

105

Satelit 3-60

43

85

107

108

109

111

113

119

120

Можно поставить 1,2 или больше устройств в зависимости от необходимости. Устанавливать молниеотводSatelit 3 необходимо, по крайней мере выше, чем 2 метра. 

Для предварительного выбора можно использовать  данные таблицы. Для выбора  окончательного выбора используйте, пожалуйста, связь со специалистами DUVAL-MESSIEN в Вашем регионе. Вам быстро и бесплатно рассчитают необходимую конфигурацию. Пример расчета молниезащиты объекта

Установка на объект  

Устройство устанавливается в соответствии с проектом. При монтаже  сначала соединяется с батареей, закрывается крышкой, потом закручивается на мачту. См. руководство по установке.

Молниеотвод SATELIT3 разрабатывался исходя из срока службы не менее 20 лет.

стоимость* прибора зависит от его модификации.

Satelit 3-25 -  2300 евро без НДС;
Satelit 3-45 – 3100 евро без НДС;
Satelit 3-60 – 3950 евро без НДС.

TELETESTER-S3- 420 евро без НДС. 
----
* - цена приведена исходя из ситуации на 01.01.2009. Для определения суммы Вашего заказа свяжитесь с представителемDUVAL-MESSIEN

Стоит учитывать, что стоимость реализации проекта активной молниезащиты
 часто оказывается дешевле реализации проекта пассивной молниезащиты. 
Ведь радиус защиты активных систем значительно больше. 
Да и нет необходимости строить высокие мачты для установки пассивных  штыревых молниеприемников. 

Самое важное  
- эффективность активной системы «DUVAL MESSIEN» по уровню 1 - не хуже 95%, что несравнимо надёжнее, чем пассивные типы защит от молниевых ударов, которые могут гарантировать лишь 5%.

 


Активная молниезащита, на примере молниезащиты "Galactive"

Одной из признанных ведущих фирм по производству молниезащиты является французская фирма"Galactive". Ею разработана линейка из нержавеющей стали, а также омеднённых и оцинкованных заземлителей и молниеприёмников. Разработан большой ряд деталей молниезащиты, из которых составляется любой, даже самый сложный проект, удовлетворяющий требованиям ЕС. Особенно интересно, что Galactive одной из первых применила молниеприёмники активной молниезащиты. По сообщениям самой компании Galactive при применении этих молниеприёмников радиус действия молниезащиты возрастает в 2 - 3 раза. Правда необходимо отметить, что в Российских условиях применение активной молниезащиты не нашло большого распространения.

Galactive

Молниеприемник Galactive

Молниеприемник активного типа, обеспечивающий большую зону защиты. Как правило, данный молниеприемник используется для защиты от прямых ударов молнии жилых зданий и больших по площади зданий и сооружений. Величина создаваемого радиуса защиты зависит от выбранного уровня защиты, высоты мачты и типа молниеприемника.

Тип молниеприемника

Код по каталогу

GALACTIVE 1

200 15

GALACTIVE 2

200 16



Мачта Galactive

Мачта, изготовленная из нержавеющей стали, предназначена для установки молниеприемника GALACTIVE. Мачта может устанавливаться на дымовую трубу или на стену здания.

Высота мачты

Место установки

Код по каталогу

Мате-риал

2000

стена/ труба

211 01

нер-жаве-ющая сталь

3000

стена/ труба

211 02

4000

стена/ труба

211 03

4700

стена/ труба

211 04

5700

стена

211 05



Крепление мачты Galactive

Предназначено для установки мачты с молниеприемником GALACTIVE на дымовую трубу или на стену здания.

Место установки

Код по каталогу

Материал

стена

212 01

нержавеющая сталь

труба

212 02





Крепление токоотводов к мачте Galactive

Предназначено для присоединения токоотводов к мачте с молниеприемником GALACTIVE.


Место установки

Код по каталогу

Материал

на мачтах высотой 2;3 и 4 метра

200 22

нержавеющая сталь

на мачтах высотой 4,7 и 5,7 метра

200 23

Гибкая полоса для выравнивания потенциалов

Медная гибкая полоса шириной 25 мм предназначена для соединения между собой металлических элементов ворот, дверей, заборов и др. с целью выравнивания потенциалов.

Длина ,мм

Материал

Код по каталогу

400

медь

103 95

 



Крепление для присоединения антенной мачты к системе молниезащиты

Диа-метр провод-ника, мм

Мате-риал провод-ника

Диа-метр мач-ты, дюйм

Мате-риал

Код по ката-логу

O 6-7

оцинко-ванная сталь

1-3

медь

103 95



Шины для систем заземления и выравнивания потенциалов

Шина обеспечивает соединение : двух проводников O 7-10 мм (50 мм 2 ) или одного проводника O 7-10 мм и одной полосы
30 х 3,5 мм с семью медными проводниками 2,5 – 25 мм 2 .

Шина обеспечивает соединение: семи проводников O 7-10 мм с двумя проводниками O 7-12 мм или полосы 30 х 3,5 мм.

Шина обеспечивает соединение: до пяти шин (полос) макс. размера 30 х 4 мм.