Высота молниеотвода: как считать
Высота молниеотвода подбирается так, чтобы самая удалённая точка защищаемого объекта попала внутрь зоны защиты — конуса с вершиной h₀ и радиусом r₀ у земли. Для зоны Б (надёжность 95 %) РД 34.21.122-87 даёт прямую формулу: h = (rₓ + 1,63·hₓ)/1,5, где hₓ — высота защищаемой точки, rₓ — расстояние от оси молниеотвода до неё в плане. Для дома 10 × 12 м с коньком 8 м и мачтой в центре крыши дальний угол конька отстоит на 7,8 м: h = (7,8 + 1,63 × 8)/1,5 = 13,9 м от земли, то есть мачта 5,9 м над коньком.
Для зоны А (надёжность 99,5 %) радиус зависит от высоты нелинейно: rₓ = (1,1 − 0,002h)(h − hₓ/0,85), и высота находится из квадратного уравнения — калькулятор берёт меньший корень. Для того же дома получается 16,7 м, мачта 8,7 м: зона А требует молниеотвод на 20–30 % выше. Если мачту ставят не на крыше, а на земле в 3 м от середины длинной стены, расстояние до дальнего угла конька вырастает до 14,3 м, а нужная высота для зоны Б — до 18,2 м: отдельно стоящий молниеотвод всегда выше, зато токоотвод не идёт по стене дома.
Тип зоны выбирают по табл. 1 РД: для частных домов, дач и большинства зданий III–V степеней огнестойкости — зона Б, для взрывоопасных производств и объектов с ожидаемым числом поражений N > 2 — зона А. Альтернативы: СО 153-34.21.122-2003 задаёт зону через надёжность (0,9 / 0,99 / 0,999) — для того же дома при 0,9 нужно 15,9 м, при 0,99 — 19,8 м; метод катящейся сферы ГОСТ Р МЭК 62305-3 для класса III (сфера 45 м) требует 14,9 м. Все три способа доступны в калькуляторе — переключайте режим и сравнивайте.
Высота молниеотвода для типовых зданий: мачта в центре крыши
Для каждого здания — расстояние до дальнего угла конька и высота от земли по зоне Б и зоне А РД, по СО 153 (надёжность 0,9) и по катящейся сфере класса III; вторая цифра в столбцах РД — превышение мачты над коньком.
Зона одиночного стержневого молниеотвода по высоте
h₀, r₀ и радиус на высоте 8 м для зон А и Б — чтобы оценить, какую площадь накроет мачта заданной высоты.
Настоящая Инструкция устанавливает комплекс мероприятий, обеспечивающих безопасность людей, предохранение зданий и сооружений, оборудования и материалов от взрывов, загораний и разрушений при воздействии молнии. Инструкция является обязательной при проектировании молниезащиты зданий и сооружений всех назначений.— РД 34.21.122-87, п. 1.1
Как считать и что проверить
- hₓ — высота самой высокой защищаемой точки (конёк, труба, антенна), rₓ — расстояние до самой удалённой такой точки в плане; при мачте в центре крыши это половина диагонали.
- Учтите всё, что выступает над кровлей: дымовая труба на 1,5 м выше конька сдвигает hₓ и добавляет к высоте мачты ~1,6 м (1,63 × 1 м для зоны Б).
- Мачта у стены или на земле требует большей высоты, чем на коньке, но упрощает токоотвод и заземлитель; при высоте свыше 8–10 м над коньком рассмотрите два молниеотвода или трос.
- Проверьте результат обратной формулой: rₓ = 1,5(h − hₓ/0,92) должно быть не меньше расстояния до дальнего угла.
Остальные режимы — на страницах серии ниже и в полном калькуляторе молниезащиты; заземлитель для молниеотвода считайте в калькуляторе заземления для молниезащиты, сопротивление растеканию — в расчёте заземления по ПУЭ.
- РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» — табл. 1 (категории и типы зон), прил. 2 (интенсивность грозовой деятельности, формула N), прил. 3 (зоны защиты стержневых и тросовых молниеотводов). Минэнерго СССР. 1987.
- СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (приказ Минэнерго России от 30.06.2003 № 280) — табл. 2.2 уровни защиты, табл. 3.4 и 3.6 зоны одиночного и двойного стержневого молниеотвода. Минэнерго России. 2003.
- ГОСТ Р МЭК 62305-3-2010 «Защита от молнии. Часть 3. Физические повреждения зданий и сооружений и опасность для жизни» — классы СМЗ I–IV, метод катящейся сферы, защитного угла и сетки. Росстандарт. 2010.
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 7-е изд., гл. 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности» — заземлители молниезащиты, сопротивление, совмещение с защитным заземлением. Минэнерго России. 2003.
