В Сандъците – Sandacite представяме видовете мълниезащитни инсталации преди половин век.

Предназначение. Мълниезащитните (гръмоотводните) инсталации са предназначени да предпазват хората, сградите и електрическите уредби във и около тях от повреди или пожар вследствие на удари от мъл­ния. Те служат постепенно да изравняват потенциалната разлика между земята и наближаващ наелектризиран облак или околното ста­тично електричество, като отвеждат електрическите заряди безопасно- към земята. Падане на мълния върху дадена мълниезащитна инсталация показва, че инсталацията не е изправна.

Главни съставни части. Една мълниезащитна инсталация има след­ните главни части;

• хващател (гръмоотвод), който се състои от стърчащи над сградата метални тела, плоскости и проводници, монтирани на най- опасните за удар от мълния места, напр. на покрив, по комини, на върха на кули и др.
• отводни проводници, които свързват хващателите със заземителите и отвеждат електрическите пълнежи към земята:
• заземители, които свързват гръмоотводната инсталация със земята.

Освен тези части за мълниезащитната инсталация са необходими още подпорни дюбели и скоби, предпазни стоманени тръби и съединителни части. За подобряване ефикасността на мълниезаитната инсталация външните метални части на сградата, а особено такива с широки до­пирни плоскости към земята трябва по възможност да се свържат помежду си и с гръмоотводната инсталация.

Видове гръмоотводи. Според устройството се различават следните видове гръмоотводи:

1. Гръмоотвод на Франклин. Представлява стоманен прът със заострен връх, който се закрепва на билото на покрива и се свързва тоководно със земята. Този гръмоотвод служи за отвеждане на най- близките електрически пълнежи на околните въздушни пластове в земята. Предпазното му действие е слабо.

1. Гръмоотвод тип Фарадеев кафез. Състои се от няколко къси стоманени пръта, прикрепени по билото на сградата и съединени с ме­тални жици или ленти помежду си и към металните части на покрива. Тази обща метална мрежа се съединява тоководно към земята, заема до­ста голяма площ и затова такъв гръмоотвод е по-ефикасен от първия вид.

3. Радиоактивен гръмоотвод (фиг. 4) Той е най-ефикасен и технически най-издържан. Състои се от месингов прът, съединен и долния си край тоководно със земята, а на горния си край има пор­целанова полусфера. Полусферата е покрита отвътре с неразтворима дълготрайна радиева сол, а под нея има изолиран от пръта метален диск. Към диска тоководно са прикрепени три извити нагоре метални пръчки, които са покрити на върховете също с радиева сол. Чрез тези пръчки металният диск получава потенциала на околните въздушни пластове, който винаги е по-голям от този на свързания със земята метален прът. При повишаване на потенциалната разликата става бе опасно прехвърляне на електрическите заряди от металния диск през месинговия прът към земята. Радиоактивният гръмоотвод има най-силно предпазно действие, което стига до 500 — 600 м в радиус около сградата.

Проект и монтиране на мълниезащитна инсталация. При изра­ботване на проект за мълниезащитна инсталация се използва планът на сградата с точните й размери, формата видът и металните части на покрива (особе­но изпъкналите части), главните подходящи места за заземители до и около сградата (водопровод, жп. релси, помпи и др.), север­ната посока и предназначението на сградата. Например за предпазване от мълнии на складове за бойна техника се увеличава броят на покривните проводници и заземителвте, които се полагат на известно разстояние и сградите. Гръмоотводите се поставят на 5 от покривните ъгли.

Броят и видът на хващателите, покривните проводници и използва­нето иа металните части от покрива зависят от формата и строителни те особености на последния. Тогава се установяват и местата на отводните проводници и заземителите, като се използуват всички метални части по и в сградата, включително и водопроводът. Така мълниезащитната инсталация, разклоненията й и всички метални части на сградата и около нея образуват обща метална мрежа от билото на сградата до земята.

Ha фиг. 5 е показан нагледен проект за мълниезащитна инсталация, където с 1 са означени хващателите, с 2— покривните проводници, с 3 — отводните проводници и с 4 — заземителите.

При монтажа на мълниезащитната инсталация важат следните технически правила и норми за отделните съставни части.

Хващатели. Това са къси пръти от кръгла или че­твъртита плътна поцинкована стомана или тръба от същия материал, която е запушена горе, за да не влиза вода. Формата на върха е без шачение и не е необходимо да бъде от благороден метал. Хващатели са особено необходими за високи сгради и съоръжения (кули, камба­нарии, фабрични комини, антенни мачти и др.). Ако изпъкващите над сградата метални части имат достатъчно сечение, те също се използват за хващатели или се полага хващателна мрежа ог проводици. В такъв случай проводниците се прекарват по билото и ръбовете на покрива и стряхата. Ако покривът е с наклон над 25 °, проводниците по ръбовете на стряхата отпадат. При наклон под 35 разстоянието между хващателите трябва да е 15-20 м, което определя и броя им. Хващателите се прикрепят обикновено към комини или към билото на покрива и се съединяват с покривните проводници чрез малка плочка а основата на пръта или чрез съединителна муфа.

Покривни проводници. Полагат се на изложените на мълния северни места и служат и за хващатели. Ако билото на сградата е дълго над 20 м и по него се прокара проводник, той трябва да има разклонение към отводните проводници на всеки 15 — 20 м. Провод­ниците се прикрепват със стоманени подпорки на всеки 1—2 и са на 5— 10 см от покрива, а на билото — на 20 см. При меко покрити (слама, тръстика) покриви разстоянието от покрива се удвоява.

Отводни проводници. Те трябва да са най-малко два и во­дят от покрива към заземителите. Броят им се определя от покрив­ните проводници, които са прокарани наклонено от билото до стряхата. Разстоянието между отводните проводници трябва да е над 20 м. Те се полагат също към стоманени подпорки на 2 — 5 см от стените. Разстоянието между подпорните е около 1,5 м. За отводни про­водници се използват и водопроводни или водосточни тръби, ако ча­стите им са сигурно тоководно свързани. Тогава те се свързват към мълниезащитната инсталация. За предпазване от механични повреди от­ходните проводници се поставят на 2 — 2,5 м от земята в стоманени грьби, които влизат най-малко на 20—30 см в земята, а горният им край е свързан тоководно с проводниците. Съединенията се предпаз­ват от атмосферни влияния чрез намазване с миниум и безир или с асфалтов лак.

Отводните проводници са обикновено от медно въже с най-малко течение 25—50 мм². Поцинковани стоманени проводници на­мират малко приложение, като се използват само стоманени въжета със сечение 50 — 100 мм² и диаметър на отделните жици, не по-ма­лък от 3 мм. Отводните проводници трябва да са възможно най-къси, с най-малък брой съединения и добре свързани, за да има силен елек­трически и механичен контакт.

Заземители. Те трябва да са най-малко два: главен и допълни­телен. Главните заземители са медни или поцинковани стоманени плочи, водопроводни или изворни тръби под нивото на подпочвената вода и др. Допълнителни заземители са забити в земята стоманени тръби, из­теглени ленти или проводници, съединения с жп. релси или със заземители на силнотокови инсталации с работно напрежение до 1 кв.

Дебелината на стоманените заземителни плочи е минимум 3 мм, и на медните — 1,5 мм. За заземителни проводници могат да се изпол­зват водопроводни тръби на сградата или до 10 м от нея. Съедине­нията в земята трябва да са сигурни (спойки или занитване) и се по­криват със защитно асфалтово покритие. Такова покритие на заземите­ли не се прави за избягване на лош контакт (голямо земно съпротив­ление). При високолежаща подпочвена вода се използват плочи или тръби, а при дълбоко ниво — заземителна мрежа от дълги и разклоне­ни проводници.

Особени случаи. Близки до сградите дървета представляват опас­ност и затова се отсичат или отводните проводници се поставят близо до тях, или дърветата се предпазват с гръмоотводна инсталация. От­водни проводници се полагат и близо до увода на електрически про­водници в сграда или до положени покрай нея такива. Ако въздушните електрически проводници към сградата имат заземен проводник, той и металните му подпори се свързват към гръмоотводната инсталация.

При проверка на мълниезащитна инсталация най-много се вни­мава за съединителните връзки и за земното съпротивление, което е над 1 ом. В неблагоприятни случаи се допуска 5 — 25 ом, като се внимава то да бъде по-малко от това на близкостоящи заземени иредмети.

Мълниезащитни инсталации трябва да имат сградите, които:

• служат за многолюдни събрания — учебни заведения, болници, казарми, затвори, кина и театри, хотели, фабрики и заводи, учрежде­ния и др.;
• служат за производство, обработка и складиране на леснозапали­ми или експлозивни материали — хартия, текстил, кибрит, бензин, ди­намит, барут и др.;
• при разрушаване ще затруднят населението — електроцентрали, станции, трафопостове, водни резервоари за водопроводи и др. п.;
• съдържат предмети с голяма научна, историческа или художест­вена стойност — музеи, библиотеки, изложбени сгради и др.;
• поради местоположението си са изложени на опасност от мъл­ния— кули, фабрични комини, къщи по височини и пр.;
• вече са ударени от мълния или близо до които често пада мълния.

Литература:

Андреев, Асен, Б. Костов. Наръчник за проектиране на вътрешни електрически инсталации. София, Наука и изкуство, 1956.

Петров, Ал., А. Василев. Електроинсталационно дело. София, Техника, 1963.