Какви са конвенционалните методи за проектиране на мълниезащита?

Конвенционалните мълниезащитни системи установяват различни методи, които позволяват да се определят местата за поставяне на мълниеприемниковите елементи и начините на защита.

1.1 Метод на въртящата се сфера

Състои се в това да се направи една фиктивна въртяща се сфера с радиус R над обекта или съоръжението, които трябва да бъдат защитени, като за защитени се смятат точките, които се намират между повърхността на сферата и повърхността на защитения обект или съоръжение.

Точките, в които сферата опира в различните части на обекта и земята, има по-голяма вероятност да бъдат поразени от мълнии.

Въртящата се сфера е следствие от електрогеометрическия метод. Този метод е приет за проектирането на мълниезащитата на електропроводни линии (чрез определяне на местата за монтиране на мълниезащитни въжета).

Въпреки че е доста приблизителен, към момента това е най-точният метод за определяне на местоположението на конвенционалните мълниезащитни системи.

Радиусът R се определя като:

R _сфера: 10 x (I)^0.65        (1)

Където I: токът на първоначалния обратен лидер в KA

Фигура 1. Прилагане на метода на въртящата се сфера

За първо ниво мълниезащита радиусът на въртящата се сфера е 20 м

Минималните стойности на тока на мълнията и радиусите на въртящата се сфера за всяко ниво на мълниезащита са показани в следната таблица:

Тези нива и стойности на тока са дадени, за да може избраната външна система за мълниезащита да улови с избрания радиус всяка една  мълния със стойност на тока, същата или по-висока от избраната според таблицата, и да не позволи пряко попадение на мълния върху предпазвания обект.

1.2 Метод на ъгъла

Методът на ъгъла е едно опростяване на метода на въртящата се сфера, където за дадена относителна височина съществува определен ъгъл на защита от върха на мълниеприемника или въздушното въже за защита, който може да се определи чрез Фигура 2. Височината h във Фигура 2 се определя в зависимост от височината на  мълниеприемниковия прът по отношение на защитаваната повърхност, и в зависимост от това мълниеприемниковите пръти се поставят така, че чрез ъглите, които образуват, да предпазват цялата повърхност на защитавания обект.

Международният опит показва, че най-често използваният ъгъл при прилагането на този метод е ъгълът на защита 45^o.

Фигура 2. Графика за определяне на ъгъла на защита според мълниезащитното ниво

Фигура 3. Прилагане на метода на ъгъла

При какви условия не можем да приложим метода на ъгъла:

• Методът на ъгъла не може да се прилага при стойности по-високи от посочените c ● . При такива случаи се прилагат само методът на въртящата се сфера и методът на мрежата
• Височина (h): ъгълът на защита не се променя за височини по-малки от 2 метра

1.3 Метод на мрежата

Този метод се използва главно в случаи, при които трябва да се защитят равни повърхности. Смята се, че една проводима мрежа може да осигури защитата от преки попадения на мълнии на целия обект.

В този случай мълниезащитните проводници се монтират върху:

• Краищата на покрива
• Козирките на сградата

Мрежата трябва да е проектирана така, че токът на мълнията винаги да намира поне два възможни пътя за изход.

Фигура 3. Приложение на метода на мрежата

Стойностите на мрежата в зависимост от нивото на защита са дадени в следната таблица: