Принципът на мълниезащитните системи се състой в това да се създаде една или повече предпочитани точки на попадение използвайки нисък импеданс и проводими елементи. След това тези елементи отвеждат и разсейват тока от мълнията в земята.
Тази съгласувана система позволява да се улови и разсее мълнията, и като резултат защитава структурата, която трябва да бъде защитена.
Съществуват различни системи за мълниезащита, които се използват за да защитят сградите от преки попадения на мълнии:
-
- Мълниеприемниковите пръти (франклинов тип)
-
- Мълниезащитни въжета или хоризонтални проводници
В България най-познат e обикновеният конвенционален прът, който осигурява един мълниезащитен радиус, еквивалентен на два пъти неговата височина (например един прът с височина 4 метра, осигурява около 8 метра защитен радиус).
Предимства:
- Лесна инсталация
- Икономично
- Може да бъде включен в структурата на сградата хармонично и дискретно.
Неудобства:
- Ограничен при защитата на малки структури
- Механично напрежение на мачтата
Конвенционалните системи за мълниезащита трябва да имат минимално по два токоотвода като мимимум и две заземителни огнища. Обикновено конвенционалната мълниезащита се прилага в сгради с малка площ, или високи структури като кули, комини, резервоари, водни кули, телекомуникационни антени или кули. Стандартът БДС EN 62305-3 определя всичките технически критерии за изграждането на конвенционалните мълниезащитни системи.
Необходими са 13 мълниеприемниковите пръти, 13 токоотводи и 13 заземителя, за да осигурим ефективна мълниезащита на долната сграда ако прилагаме тази мълниезащитна система:
Системата за мълниезащита наречена мълниезащитна мрежа със форма на фарадеев кафез се състои от мрежа, която се инсталира върху покрива и фасадите на сграда. В периметъра на покрива и във високите точки на покрива се инсталират конвенционални мълниеприемниковите пръти, които се комбинират с мрежата. Размерите на клетките варира между 5 и 20 метра, в зависимост от категорията/нивото за мълниезащита на сградата. Разстоянието на токоотводите е между 10 и 25 метра според нивото/категорията мълниезащита на сградата. Стандартът БДС ЕN 62305-3 определя всичките технически критерии за изграждането на мълниезащитна мрежа.
Предимства:
- Намаляване влиянието на електромагнитното излъчване върху защитената структурата. Разширяване на тока от мълнията в многобройни токоотводи.
- Допринася за изравняване на потенциалите между проводимата структура и почвата.
Неудобства:
- Сложна и скъпа инсталация.
- Често неестетично поради сложността на структурата
Например за да защитим долната сграда е необходимо да се инсталират 26 мълниеприемникови пръти, 26 токоотводи и един заземителен контур около цялата сграда, ако прилагама тази мълниезащитна система:
Направа на мълниезащита с използването на висящи мълниезащитни въжета (хоризонтални проводници) е сходна на система с мълниезащитна мрежа с форма на фарадеев кафез. Тази система се изгражда с един или няколко въздушни проводници, разположени върху защитавания обект. По този начин, се гарантира че преките подапедения на мълнии няма да достигат до защитената сграда или съоръжение.
Предимства:
- Намаляване влиянието на електромагнитното излъчване върху защитената структурата. Разширяване на тока от мълнията в многобройни токоотводи.
- Допринася за всеобщото изравняване на потенциалите между проводимата структурата и почвата.
- Защита на откритите зони.
Неудобства:
- Сложна и скъпа инсталация.
- Често неестетично поради сложността на структурата.
Мълниеприемници с изпреварващо действие
Целта на един мълниеприемник с изпреварващо действие е брагодарение на устройство за йонизация, което съдържа да генерира възходящ заряд (лидер) с време, много по-кратко от това на мълниеприемника тип Франклинов прът. Тази разлика във времето на реакция се нарича „изпреварващо време”.
„Изпреварващото време” се доказва в тестове, при които се сравняват два мълниеприемника – един с изпреварващо действие с действаща система за запалване и друг мълниеприемник от този тип, на който тази система е отстранена (на практика действа като обикновен Франклинов прът). Тези два мълниеприемника се поставят при еднакви условия по време на изпитанието. Това „изпреварващо време” е един от факторите, които определят радиуса на защита на мълниеприемника и се изчислява по следния начин:
DT= TPR-TPDC (1)
Където:
TPR: Средното време за изстрелване на един възходящ лидер от мълниеприемник тип Франклинов прът
TPDC: Средното време за изстрелване на един възходящ лидер от мълниеприемник с изпреварващо действие
Тази технология осигурява един много по голям защитен радиус в сравнение с конвенционалните системи за мълниезащита. Френската наредба NFC 17-102 и българската Наредба 4 подкрепят тази технология.
Монтажът на този тип мълниприемник е много лесен и евтино в сравнение с други технологии. Тази технология позволява да се защитават няколко сгради с един мълниеприемник, позволява защитата на открити пространства и се интегрира добре в архитектурата на структура, без да се променя естетиката.
Предимства:
- Лесна инсталация
- Икономично
- Може да бъде включен в сградата хармонично и дискретно.
- Дава възможност за защита на няколко сгради със същия малниеприемен прът
- Защита на откритите зони.
- Възможност за защита на структурата и околната й среда едновременно
Неудобства:
- Механично напрежение на мачтите.
Необходими са 1 мълниеприемник с изпреварващо действие, два токоотвода и два заземителя, за да осигурим мълниезащитата на следната сграда:
Мълниеприемниците с изпреварващо действие трябва да отговаря на новите и строгите изиксвания за изпитание според стандарт NFC 17-102 Ed 2011 г. :
Тези изпитания включват:
– Общи изпитания
– Изпит срещу ефект на околната среда
– Изпит срещу механични ефекти
– Електрически изпитания (максимален поносим ток)
– Изпитания за ефективност и др.
ПАРАДАЙС ЕЛЕКТРИК предлага в България мълниеприемници с изпреварващо действие марка IONIFLASH MACH NG на френската фирма FRANCE-PARATONNERRES и марки PDC-E, PDC-Air на испанската фирма DENA DESARROLLOS.