Co to jest aktywna ochrona odgromowa

Aktywna ochrona odgromowa to układ elektryczny, który służy do sztucznego przyjmowania i wyładowywania prądu piorunowego do ziemi. Aktywny system ochrony odgromowej jest uruchamiany, gdy niebezpieczna aktywność burzy grozi naturalnym rozwojem określonego obszaru chronionego. System wyprzedza swoje działanie w zakresie niezależnego rozwoju i tworzenia wyładowań atmosferycznych w naturalny sposób, a tym samym chroni rozległe terytorium, znacznie większe niż konwencjonalne metody ochrony odgromowej.

Aby lepiej zrozumieć, jak działa aktywna ochrona odgromowa, przejdźmy do podstaw teorii powstawania i rozwoju błyskawicy oraz zasad organizacji systemów ochrony odgromowej.

Co to jest błyskawica i czym jest ochrona odgromowa?

Zasadniczo błyskawica liniowa to wyładowanie elektryczne w atmosferze, które powstaje w wyniku wzrostu pola elektrycznego między ziemią a chmurami lub między obiektami na ziemi i chmurach. Błyskawica jest w rzeczywistości długą iskrą, która zapala się i przenosi ładunek, gdy natężenie tego pola elektrycznego staje się znaczące.

Typowe wyładowanie rozpoczyna się od utworzenia schodzącego lidera stopni, gdy kanał świetlny zaczyna wyrastać z chmury w kierunku ziemi, porusza się szarpnięciami ze średnią prędkością od 28 do 280 metrów na sekundę. Po chwili unoszący się przywódca z ziemi formuje się ku niemu. W momencie spotkania tych dwóch przywódców rozpoczyna się faza głównego wyładowania, które postrzegamy jako samą błyskawicę.

Z powodu uderzenia pioruna w budynki wzrasta ryzyko porażenia prądem elektrycznym, ryzyko stopienia i zapalenia różnych materiałów, pękania drewna, pęknięć w betonie i cegle, uszkodzenia elektroniki na skutek rozładowania w komunikacji. Nawet jeśli wyładowanie nie uderzy bezpośrednio w przewody, fala przepięciowa może rozprzestrzeniać się w komunikacji na kilometry i uszkadzać sprzęt. Według statystyk do 40% pożarów powstaje w wyniku wyładowań atmosferycznych.

Zewnętrzna ochrona odgromowa za pomocą aktywnych odgromników chroni obiekty przed zniszczeniem w wyniku bezpośredniego uderzenia pioruna. Głównym celem aktywnej ochrony odgromowej jest odebranie ciosu i skierowanie prądów burzowych na ziemię bez ryzyka uszkodzenia czegokolwiek.

Ogólnie rzecz biorąc, każdy system ochrony odgromowej zasadniczo działa, rozwijając przeciwwagę, znacznie zwiększając prawdopodobieństwo uderzenia pioruna w terminal lotniczy. Co więcej, wszystkie materiały elementów urządzenia są tak dobrane, aby nawet gdyby przepływały przez nie prądy piorunowe, nie zostałaby naruszona integralność chronionego obiektu i integralność systemu ochrony.

Jaka jest główna różnica między aktywną ochroną odgromową a innymi typami tradycyjnych urządzeń odgromowych?

Główną różnicą jest obecność aktywnego terminala lotniczego. Aktywny piorunochron reaguje na wzrost siły pola elektrycznego w trakcie zbliżania się do chmury burzowej: kondensatory są ładowane z napięcia, które to pole indukuje w urządzeniach antenowych, a gdy napięcie osiąga 13000-14000 woltów, następuje awaria elektryczna w ogranicznikach, a urządzenie tworzy się impuls o napięciu większym niż 200 000 woltów, a jego biegunowość jest przeciwna do biegunowości zachodzącego pioruna.

Impuls ten pojawia się przed uformowaniem naturalnego lidera ascendentu, rozpoczyna się zapłon, w celu wytworzenia sztucznego lidera ascendentu, który szybko rozwija się na dużą odległość, obejmując rozległy obszar chroniony przez terminal lotniczy.

Aktywna ochrona odgromowa jest szczególnie przydatna w przypadkach, gdy specyfika chronionego obiektu nie pozwala na użycie innych tradycyjnych urządzeń odgromowych, na przykład takich obiektów jak place budowy, porty morskie, zatłoczone miejsca itp. Istnieją dowody, że aktywne piorunochrony pomogły chronić przed piorunem od Jana Paweł II w służbie w 1998 roku.

Aktywne systemy ochrony odgromowej nie naruszają estetyki chronionych obiektów, ponieważ nie mają masywnych części, a prace instalacyjne i koszty materiałowe są minimalne. Obszar chronionej strefy objęty aktywną ochroną odgromową znacznie przekracza pasywne odgromniki tradycyjnych konstrukcji o podobnej wysokości.

Zgodnie ze standardem NF C 17-102, aktywna ochrona odgromowa prawie w 100% eliminuje porażkę chronionego przez nią obiektu piorunem. Jednocześnie aktywny piorunochron nie wymaga zasilania ani z sieci, ani z akumulatorów, jest to w pełni autonomiczne urządzenie. Odbiornik jest aktywowany tylko wtedy, gdy istnieje obiektywne ryzyko uderzenia pioruna.

Wybierając aktywną ochronę odgromową, najpierw określa się poziom ochrony wymagany dla konkretnego obiektu. Zgodnie z normą NF C 17-102, w celu ustalenia poziomu ochrony należy postępować zgodnie z następującymi warunkami:

• Obszar zbiórki. Warunkowy obszar zastępczy terytorium, na którym istnieje wystarczające prawdopodobieństwo złośliwego uderzenia pioruna w obiekt. Obszar ten jest powiązany z kształtem i rozmiarem obiektu;

• Aby ocenić znaczenie instalacji aktywnej ochrony odgromowej, należy wziąć pod uwagę stosunek oczekiwanych i rozpoznawanych częstotliwości uszkodzeń obiektu przez błyskawicę;

• Oszacuj lokalizację obiektu. Jeśli obiekt znajduje się w gęsto zabudowanym obszarze, prawdopodobieństwo uderzenia pioruna jest znacznie mniejsze niż w przypadku pojedynczego obiektu znajdującego się na wzgórzu;

• Weź pod uwagę niebezpieczeństwa, które mogą wynikać z uderzenia pioruna bezpośrednio w obiekt. Czy materiał ścian i dachu jest palny, ilu ludzi regularnie przebywa w obiekcie i jakie są możliwości ich szybkiej ewakuacji, jaki jest koszt obiektu, jakie są możliwe konsekwencje wyładowań atmosferycznych. Wymagany poziom ochrony jest ustalany z uwzględnieniem wszystkich potencjalnych zagrożeń.

Po uwzględnieniu wszystkich kryteriów i określeniu poziomu ochrony obiektu przejdź do wyboru modelu aktywnego piorunochronu, biorąc pod uwagę wysokość jego instalacji, a także dobór komponentów towarzyszących systemowi.