| Молниеприемник Forend EU
|
Для великого физика Исаака Ньютона чертеж Храма Соломона был подобием Вселенной, носителем всех тайн мира. Он верил, что законы природы и Божественная Истина закодированы в его строении и, изучая размеры Храма, можно их расшифровать. Трудно сказать, нашел ли ученый истину, но то, что за тысячу лет существования, в это внушительное своими размерами здание, ни разу не ударила молния — очевидный факт. Случайность? Нет, уже тогда медные водосточные трубы, уходящие в подземные резервуары, служили надежными молниеотводами.
Приведенный пример свидетельствует не только о раннем существовании знаний в области молниезащиты, но и лишний раз подтверждает, что за прошедшие века человечество не очень продвинулось в борьбе с этой небесной стихией. По-прежнему самым популярным способом внешней защиты служат пассивные молниеотводы. Лишь в последние годы с появлением систем с упреждающей стримерной эмиссией (Early Streamer Emission (ESE) — англ.) ситуация начала меняться.
Елисейский дворец в Париже, стадион Schalke в Гельзенкирхене, Opera House в Осло. Этот список можно продолжать практически бесконечно, но что же объединяет такие географически и функционально разные объекты? Правильно, активная молниезащита (АМЗ), главным отличием которой от пассивных молниеприемников является устройство с электронным блоком, формирующим разряд на острие стержня. Принцип действия активного молниеприемника заключается в формировании самостоятельного разряда за микросекунды до разряда молнии путем генерации высокочастотных импульсов. Коронный разряд образует ионизированный канал (так называемый встречный лидер) на молниеприемнике, вдоль которого происходит перенаправление разряда молнии на молниеотвод. Т.е. молния встречается с молниеотводом в удалении от него на несколько десятков метров, что обеспечивает значительно большую, в сравнении с классическими пассивными стержнями, зону защиты. Кроме того, защищаемая площадь в проекции имеет вид полусферы, а не конуса (пассивная защита), что важно для выступающих частей строения. Потому АМЗ позволяют всего лишь одним активным молниеприемником обезопасить не только само здание, но и прилегающую к нему территорию. По крайней мере, так говорят сами производители. Но так ли все на самом деле?
За время существования подобных систем, а это более тридцати лет, в их адрес довелось услышать и слова критики. Главный контраргумент ее использования связан с незначительностью силы заряда, который сгенерирован. Как результат, его неспособность выполнять функцию встречного лидера, что существенно уменьшает охранную зону, делая ее значительно меньше заявленной. В итоге, использование активной молниещазиты не является достаточно обоснованным. Доказано ли это? Ровно настолько, насколько и обратное, подтверждающее действенность АМЗ. Дело в том, что обе стороны основываются лишь на лабораторных испытаниях — молнию нельзя воспроизвести, ее можно лишь смоделировать. А эти модели дают зачастую весьма противоречивые результаты.
На таком фоне в руках у производителей есть самый, пожалуй, главный козырь — многолетний опыт реальной работы ESE. Но прежде, чем ознакомиться с ним, снова продолжим: Храм Святого Семейства великого Антонио Гауди в Барселоне, жилой комплексе «Алые паруса» в Москве, гостиница «Минск» в столице Белоруссии, заводы EXPAL по всему миру, включая Австралию (производство боеприпасов), стадион Stade de France в Париже. Надеюсь, вы догадались, что объединяет эти объекты, расположенные в разных уголках мира. Именно активная молниезащита. А была бы установлена не оправдывающаяся себя система там, где регулярно до 80 тысяч человек наблюдают за игрой своей любимой футбольной команды? Скорее всего, нет.
На здании Музея Мирового океана в Калининграде установлена молниезащита FOREND
Научные основы любого типа молниезащиты основаны на эмпирическом опыте или на теоретических моделях, которые никогда не тестировались — создать такое явление как молния довольно тяжело. Поэтому, эффективность молниезащиты проверена путем анализа опыта, накопленного за годы установки. Так, компания Aplicaciones Tecnologicas, S.A (Испания) подтвердила эффективность 4645 систем, установленных по своему национальному стандарту UNE 21186. Несмотря на высокую грозовую активность, не зафиксировано ни материальных убытков, ни случаев травматизма. Данное исследование контролировал Технологический институт энергетики (ITE). Также важно отметить, что за годы эксплуатации производитель не получил ни одного иска от страховых компаний, заключение договоров с которыми, является обязательным условием при установке. Одно из последних исследований конструкторов Gimelec (Франция) по ESE молниезащите охватило порядка 197 объектов и более 350 систем. Из многочисленных вопросов (около 22) сформировался главный результат: 95% пользователей были довольны тем, как работает их молниезащита. В третьем случае Международная Ассоциация Молниезащиты (ILPA) показала статистику ESE систем с 1986 по 2008 годы. Во внимание специалистов попали 550 тысяч установок по всему миру с общим сроком пользования 4 652 600 лет. Согласно данным, оценка инцидентов в исследуемых помещениях незначительна: минимальный материальный ущерб и, опять же, отсутствие несчастных случаев. Нельзя не сказать, что многие из систем установлены в странах с самым высоким уровнем грозовой активности.
Еще один немаловажный факт, что число этих редких инцидентов оказалось гораздо меньшим, чем описано в национальных стандартах. Они действуют во многих странах мира: в Испании (UNE 21186), Аргентине (IMRA 2426), Португалии (NP 4426), Литве (STR 2.01.06:2003) и др. Основополагающим здесь является французский NF C 17-102, так как именно земля франков является их родоначальницей. Серьезным фактором является и существующая нормативная база Международной электротехнической комиссии (МЭК), стандарты которой (IEC 61024, IEC 62305, IEC 61312), применяются во всем мире уже более 30 лет. В России таковых нет, что лишний раз подтверждает необходимость их разработки и принятия. Поэтому, пока нашим главным «достижением» в этой области является хотя бы отсутствие запрета на использование АМЗ.
Так, известен случай (вероятно, далеко не единственный), когда на одной из отечественных подстанций 110/35/10 кВ молния ударила в масляный выключатель. В пяти метрах от него стояла мачта пассивного молниеотвода высотой около 20 метров. Таких мачт по всей территории было несколько, не считая анкерных опор подходящих ЛЭП 110 и 35 кВ. Грозозащиту выполнили по всем правилам, однако молния все же ее не нашла. После такого инцидента в Федеральной сетевой компании решили ставить АМЗ.
На уже упомянутых «Алых парусах» — многофункциональном высотном комплексе в Москве, состоящим из пяти корпусов и занимающим территорию в 7 гектаров, АМЗ установлена по рекомендации Энергетического института им. Г.М. Кржижановского — организации, являющейся главным экспертом страны в вопросах изучения электрофизических процессов. С каждым днем таких примеров становится все больше.
Станция метро «Горьковская» (г. Санкт-Петербург). На дальнем плане молниеприемник FOREND
Продолжим и мы. Санкт-Петербургский картонно-полиграфический комбинат (Группа компаний KNAUF), завод OSRAM в Смоленске, производственные цеха Уралмашзавода в Екатеринбурге, административно-бытовые корпуса Белоярской АЭС в Свердловской области. Наверное, вы уже догадались, что их объединяет. Правильно, установленная АМЗ. Но есть одно уточнение: везде это системы FOREND от ГК «Электра». За годы работы специалистами компании смонтирована молниезащита для сотен зданий, установка которой является обязательной процедурой при строительстве, предписанной ПУЭ (Правилами устройства электроустановок) и стандартами. Об этом шла речь выше, но необходимо отметить, что применение систем FOREND рекомендовано Ростехнадзором и согласовано Федеральной службой по технологическому, экологическому и атомному контролю, а все комплектующие соответствуют требованиям ГОСТ. Получен и международный сертификат качества по системе ISO 9001. Соответствие молниеприемника заявленному времени срабатывания, как и стандарту NF C 17-102, подтверждено Румынским национальным институтом исследования и тестирования электрической инженерии ICMET. В немецкой лаборатории BET (Obobetterman) проведено испытание молниеприемника на прочность при воздействии высокого напряжения, сопоставимого с разрядом молнии. Все это вместе с оптимальной стоимостью делает FOREND, пожалуй, лучшим предложением на рынке в соотношении «цена-качество» и обычно не вызывает проблем при согласовании проектов. В случае возникновения подобной ситуации (опять же ввиду отсутствия регламентирующих документов) специалисты ГК «Электра» возьмут решение на себя, отразив данный пункт в договоре.
Однако, не только технические аспекты склоняют чашу весов в пользу выбора АМЗ. Плюсов гораздо больше: не меняется внешний вид здания, сокращаются сроки монтажа, снижается стоимость проекта, остается возможность эксплуатации кровли. И здесь надо подробнее остановиться на двух последних моментах.
Выигрыш в цене присущ проектам для больших зданий (торговые центры, стадионы, заводские цеха и т.д.) и чем больше площадь объекта, тем существеннее сэкономленные средства. Поэтому, если речь идет о небольшом коттедже, то, конечно, экономически выгоднее применить обычную пассивную защиту. Другой альтернативой применения АМЗ для больших помещений может быть использование метода молниезащитной сетки. Однако, выбор в пользу последней 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 ее применение не исключает вероятности обрыва, следствием чего становится нарушение контура заземления. Да, и попробуйте на мягкой кровле сделать все так, чтобы потом эксплутационщики не донимали вас с претензиями по протечкам. Обратимся к некоторым проектам.
На цехах завода Hyundai («Хендэ Мотор Мануфактуринг Рус», г. Санкт-Петербург) изначально была установлена сетка, которую спустя несколько лет решили демонтировать. Причина в неудобстве уборки крыш от снега. В итоге всю конструкцию заменили на 14 систем FOREND.
На заводе Toyota также в городе на Неве актуально стоял вопрос по защите не самого здания, а прилегающей территории контейнерной площадки. Обычная «пассивка» требовала установки более высоких мачт, что значительно увеличивало стоимость проекта. Задачу решили три системы FOREND (радиус одной покрывает 107 м), совмещенные при помощи специальных переходников, с осветительными мачтами. Заказчик получил активную молниезащиту (срок службы 25 лет) с 5-летней гарантией и обязательной ежегодной поверкой молниеприемника.
Преимущества АМЗ становятся сегодня все более очевидными ввиду целого ряда факторов: повышается этажность застройки, растет ответственность объектов, увеличивается оснащенность зданий компьютерными, информационными системами, микропроцессорными средствами управления, чувствительными к импульсным перенапряжениям, помехам в электрических сетях. Поэтому активные молниеотводы — самый перспективный способ защиты человека и промышленных (жилых) объектов от молнии. Так что выбор за вами, а в заключении еще один вопрос, ответ на который вы, наверняка, уже знаете. Что объединяет перечисленное: Картинный дом в Нижнем саду Санкт-Петербурга, гипермаркеты «О’КЕЙ» в Саратове и «Ашан-Марфино» в Московской области? Верно, это FOREND!
Александр ИГНАТОВ,
руководитель направления
«Молниезащита»
Группа Компаний Электра
Тел.: +7 (812) 988-22-44
www.elektraek.ru
www.spbelektra.ru
Статья опубликована в журнале «Электротехнический рынок» №5-6, 2014
