Расчёт клетки Фарадея

Стандарт IEC 62305 был принят в нашей стране в виде стандарта TSE EN 62305. Данный стандарт предусматривает применение системы «Клетка Фарадея». Но каким образом следует правильно проектировать систему Клетки Фарадея? Как Центр Защиты от Молний, в данной статье мы постараемся внести ясность в этот вопрос. Как известно, «Клетка Фарадея» представляет собой не одну систему, а совокупность взаимосвязанных защитных решений. В результате совместного применения метода сетки (Mesh Method) и метода катящейся сферы (Rolling Sphere Method) сооружения защищаются как с помощью проводников, так и при помощи молниеприемников. Если на сооружении отсутствуют выраженные высокие точки, даже применение одной лишь сеточной методики с правильно размещёнными острыми элементами может обеспечить корректную и эффективную защиту. Основным и первым правилом при проектировании системы молниезащиты является проведение анализа рисков.

В результате совместного применения метода сетки и метода катящейся сферы сооружения защищаются как проводниками, так и молниеприемниками.

Габариты сооружения, его геополитическое расположение, физическое состояние, используемые материалы, функциональное назначение, количество людей, находящихся внутри, состояние электронных систем, а также наличие горючих и взрывоопасных веществ анализируются в специализированных лицензированных программных комплексах. При наличии технической документации здания она также включается в процесс оценки. В случае отсутствия чертежей выездное обследование объекта является первым и крайне важным этапом анализа рисков. В стандарте определены четыре основных уровня риска. На основании полученных результатов выполняется проектирование проводников, выбор размеров ячеек сетки, количество токоотводов и конфигурация молниеприемников.

После проектирования кровли особое значение имеет расчет токоотводов с точки зрения влияния электромагнитных полей на электрооборудование и риска возникновения пожара.

Такие параметры, как высота кровли и надстроек, возможная высота распространения взрывоопасных газов и другие расчетные критерии, зависящие от конкретного объекта, подлежат обязательному учету после проведения анализа рисков. Например, для сооружений высотой более 60 метров необходимо предусматривать дополнительные меры защиты в верхней 20-процентной зоне здания, поскольку боковые удары молнии представляют значительную опасность. После завершения проектирования кровли проектирование токоотводов имеет критическое значение для предотвращения воздействия электромагнитных полей и снижения риска пожара. Токоотводы должны располагаться на расчетном расстоянии разделения (s-расстояние) от электрических линий. Невозможность соблюдения данного расстояния может привести к серьезным материальным потерям. Аналогичное требование действует и для систем молниеотводов. В случаях, когда соблюдение защитного расстояния невозможно, необходимо применять специальные изолированные токоотводы.

В результате обеспечивается защита от электрических и физических воздействий молнии. Выбор материалов не менее важен, чем сам процесс проектирования. Кровельные проводники из алюминиевого сплава MgSi, соединительные элементы и изолированные настенные системы токоотводов должны полностью соответствовать стандарту IEC 50164. Кроме того, современные технологии предлагают широкий ассортимент специализированных решений, ориентированных исключительно на системы Клетки Фарадея. Например, изолированные штативные молниеприемные системы обеспечивают максимальную безопасность и эстетичный внешний вид. Такие мачтовые системы могут достигать высоты до 12 метров и показывают отличные результаты на заправочных станциях, в солнечных и фотоэлектрических установках.

В целом системы Клетки Фарадея требуют высокой квалификации в областях обследования объекта, анализа рисков, проектирования, подбора материалов и профессионального монтажа. В данной статье мы постарались поделиться некоторыми важными таблицами, приведенными в стандарте. Для получения дополнительной информации и технической поддержки вы можете связаться с инженерной командой Центра Защиты от Молний.