Как правило, данное устройство стоит вблизи защищаемого объекта, и позволяет току молнии отводится прямо в землю.

Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю. Оно состоит из молниеприемника, непосредственно воспринимающего на себя разряд молнии, токоотвода и заземлителя.

Принято различать две зоны защиты: типа А и типа Б.

Степень надежности зоны защиты типа А 99,5% и выше, а зоны защиты типа Б 95% и выше.

Для защиты коровника от удара молнии могут использоваться стержневые и тросовые молниеприемники, каждый из которых используется при соблюдении определенных условий.

Так, например, тросовые молниеотводы принято использовать для обеспечения защиты длинных и достаточно узких сооружений, а также в ситуации, когда нет возможности для установки стержневых молниеприемников.

Но, в большинстве случаев, для защиты сельскохозяйственных зданий и строений оптимальным является использование стержневых молниеприемников, которые обеспечивают более простой и удобный процесс эксплуатации.

Кроме тросов и стрежней для защиты сельскохозяйственных сооружений также принято использовать различные конструктивные элементы зданий. Оптимальным вариантом из которых принято считать металлическую кровлю или трубы.

В некоторых случаях более целесообразным вариантом является возведение целой сетки из стальных проводников, которая устанавливается на крыше защищаемого объекта - сетка Фарадея.

Клетка Фарадея (или «щит Фарадея», англ. Faraday Shield) — устройство, изобретённое английским физиком и химиком Майклом Фарадеем в 1836 году для экранирования аппаратуры от внешних электромагнитных полей. Обычно представляет собой клетку, выполненную из хорошо токопроводящего материала.

Но если у постройки или здания имеется железная крыша, соединенная с помощью токоотводов с заземлителем, тогда в установке дополнительных молниеотводов нет никакой необходимости.

Расчет молниезащиты коровника выполняется в соответствии со следующими   нормативными документам:

Сельскохозяйственные постройки относятся к обычным с точки зрения молниезащиты в соответствии с СО и к 3-ей категории согласно РД.

Тип зоны защиты при использовании стержневых и тросовых молниеотводов - Б.

Молниезащита III категории

Защита от прямых ударов молнии зданий и сооружений, относимых по устройству молниезащиты к III категории, должна выполняться одним из способов, указанных ниже.

Защита от прямых ударов молнии зданий и сооружений II категории с неметаллической кровлей должна быть выполнена отдельно стоящими или установленными на защищаемом объекте стержневыми или тросовыми молниеотводами, обеспечивающими зону защиты.

При установке молниеотводов на объекте от каждого стержневого молниеприемника или каждой стойки тросового молниеприемника должно быть обеспечено не менее двух токоотводов. При уклоне кровли не более 1:8 может быть использована также молниеприемная сетка.

Молниеприемная сетка должна быть выполнена из стальной проволоки диаметром не менее 6 мм и уложена на кровлю сверху или под несгораемые или трудносгораемые утеплитель или гидроизоляцию.

Шаг ячеек сетки должен быть не более 6×6 м.

Узлы сетки должны быть соединены сваркой.

Выступающие над крышей металлические элементы (трубы, шахты, вентиляционные устройства) должны быть присоединены к молниеприемной сетке, а выступающие неметаллические элементы - оборудованы дополнительными молниеприемниками, также присоединенными к молниеприемной сетке.

Установка молниеприемников или наложение молниеприемной сетки не требуется для зданий и сооружений с металлическими фермами при условии, что в их кровлях используются несгораемые или трудносгораемые утеплители и гидроизоляция.

На зданиях и сооружениях с металлической кровлей в качестве молниеприемника должна использоваться сама кровля.

При этом все выступающие неметаллические элементы должны быть оборудованы молниеприемниками, присоединенными к металлу кровли.

Токоотводы от металлической кровли или молниеприемной сетки должны быть проложены к заземлителям не реже чем через 25 м по периметру здания.

При прокладке молниеприемной сетки и установке молниеотводов на защищаемом объекте всюду, где это возможно, в качестве токоотводов следует использовать металлические конструкции зданий и сооружений (колонны, фермы, рамы, пожарные лестницы и т.п., а также арматуру железобетонных конструкций) при условии обеспечения непрерывной электрической связи в соединениях конструкций и арматуры с молниеприемниками и заземлителями, выполняемых, как правило, сваркой.

Токоотводы, прокладываемые по наружным стенам зданий, следует располагать не ближе чем в 3 м. от входов или в местах, не доступных для прикосновения людей.

В качестве заземлителей защиты от прямых ударов молнии во всех возможных случаях следует использовать железобетонные фундаменты зданий и сооружений.

При невозможности использования фундаментов предусматриваются искусственные заземлители:

• при наличии стержневых и тросовых молниеотводов каждый токоотвод присоединяется к заземлителю;

• при наличии молниеприемной сетки или металлической кровли по периметру здания или сооружения прокладывается наружный контур следующей конструкции:

  • в грунтах с эквивалентным удельным сопротивлением r £ 500 Ом×м при площади здания более 250 м2 выполняется контур из горизонтальных электродов, уложенных в земле на глубине не менее 0,5 м, а при площади здания менее 250 м2 к этому контуру в местах присоединения токоотводов приваривается по одному вертикальному или горизонтальному лучевому электроду длиной 2-3 м;

  • в грунтах с удельным сопротивлением 500 < r £ 1000 Ом×м при площади здания более 900 м2 достаточно выполнить контур только из горизонтальных электродов, а при площади здания менее 900 м2 к этому контуру в местах присоединения токоотводов приваривается не менее двух вертикальных или горизонтальных лучевых электродов длиной 2-3 м на расстоянии 3-5 м один от другого.

В зданиях большой площади наружный контур заземления может также использоваться для выравнивания потенциала внутри здания.

Во всех возможных случаях заземлитель защиты от прямых ударов молнии должен быть объединен с заземлителем электроустановок.

При установке отдельно стоящих молниеотводов расстояние от них по воздуху и в земле до защищаемого объекта и вводимых в него подземных коммуникаций не нормируется.

При этом в случае использования молниеприемной сетки шаг ее ячеек должен быть не более 12´12м.

Во всех возможных случаях в качестве заземлителей защиты от прямых ударов молнии следует использовать железобетонные фундаменты зданий и сооружений.

При невозможности их использования выполняют искусственные заземлители:

• стоящему из двух вертикальных электродов (и более) длиной не менее 3 м, объединенных горизонтальным электродом длиной не менее 5 м;

• при использовании в качестве молниеприемников сетки или металлической кровли по периметру здания в земле на глубине не менее 0,5 м должен быть проложен наружный контур, состоящий из горизонтальных электродов.

В грунтах с эквивалентным удельным сопротивлением 500 < r £ 1000 Ом×м и при площади здания менее 900 м2 к этому контуру в местах присоединения токоотводов следует приваривать по одному вертикальному или горизонтальному лучевому электроду длиной 2-3 м.

В зданиях большой площади (шириной более 100 м) наружный контур заземления может также использоваться для выравнивания потенциалов внутри здания в соответствии с требованиями п. 1.9.

Во всех возможных случаях заземлитель защиты от прямых ударов молнии должен быть объединен с заземлителем электроустановки, указанным в гл. 1.7 ПУЭ.

При защите строений для крупного рогатого скота и конюшен отдельно стоящими молниеотводами их опоры и заземлители следует располагать не ближе чем в 5 м от входа в строения.

При установке молниеприемников или укладке сетки на защищаемом строении в качестве заземлителей следует использовать железобетонный фундамент или наружный контур, проложенный по периметру строения под асфальтовой или бетонной отмосткой.

К заземлителям защиты от прямых ударов молнии должны быть присоединены находящиеся внутри строения металлические конструкции, оборудование и трубопроводы, а также устройства выравнивания электрических потенциалов.

Защита от прямых ударов молнии металлических скульптур и обелисков, обеспечивается присоединением их к заземлителю любой конструкции.

При наличии часто посещаемых площадок вблизи таких сооружений большой высоты должно быть выполнено выравнивание потенциала.

Молниезащита наружных установок, содержащих горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 61 °С, должна быть выполнена следующим образом:

1. корпуса установок из железобетона, и корпуса установок и резервуаров из металла при толщине крыши менее 4 мм должны быть оборудованы молниеотводами, установленными на защищаемом сооружении или отдельно стоящими;

2. металлические корпуса установок и резервуаров при толщине крыши 4 мм и более следует присоединять к заземлителю.

Расположенные в сельской местности небольшие строения с неметаллической кровлей,  подлежат защите от прямых ударов молнии одним из упрощенных способов:

1. при наличии на расстоянии 3-10 м от строения деревьев, в 2 раза и более превышающих его высоту с учетом всех выступающих на кровле предметов (дымовые трубы, антенны и т.д.), по стволу ближайшего из деревьев должен быть проложен токоотвод, верхний конец которого выступает над кроной дерева не менее чем на 200 мм. У основания дерева токоотвод должен быть присоединен к заземлителю;

2. если конек кровли соответствует наибольшей высоте строения, над ним должен быть подвешен тросовый молниеприемник, возвышающийся над коньком не менее чем на 250 мм. Опорами для молниеприемника могут служить закрепленные на стенах строения деревянные планки. Токоотводы прокладывают с двух сторон по торцевым стенам строения и присоединяют к заземлителям. При длине строения менее 10 м токоотвод и заземлитель могут быть выполнены только с одной стороны;

3. при наличии возвышающейся над всеми элементами кровли дымовой трубы над ней следует установить стержневой молниеприемник высотой не менее 200 мм, проложить по кровле и стене строения токоотвод и присоединить его к заземлителю;

4. при наличии металлической кровли ее следует хотя бы в одной точке присоединить к заземлителю; при этом токоотводами могут служить наружные металлические лестницы, водостоки и т.д. К кровле должны быть присоединены все выступающие на ней металлические предметы.

Во всех случаях следует применять молниеприемники и токоотводы минимальным диаметром 6 мм, а в качестве заземлителя - один вертикальный высотой 2-3 м или горизонтальный электрод длиной 2-3 м минимальным диаметром 10 мм, уложенный на глубине не менее 0,5 м.

Соединения элементов молниеотводов допускаются сварные и болтовые.

Защита от прямых ударов молнии неметаллических труб, башен, вышек высотой более 15 м должна быть выполнена путем установки на этих сооружениях при их высоте:

• до 50 м - одного стержневого молниеприемника высотой не менее 1 м;

• от 50 до 150 м - двух стержневых молниеприемников высотой не менее 1 м, соединенных на верхнем торце трубы;

• более 150 м - не менее трех стержневых молниеприемников высотой 0,2 - 0,5 м или по верхнему торцу трубы должно быть уложено стальное кольцо сечением не менее 160 мм2.

В качестве молниеприемника может также использоваться защитный колпак, устанавливаемый на дымовой трубе, или металлические конструкции типа антенн, устанавливаемые на телебашнях.

При высоте сооружения до 50 м от молниеприемников должна быть предусмотрена прокладка одного токоотвода; при высоте сооружения более 50 м токоотводы должны быть проложены не реже чем через 25 м по периметру основания сооружения, их минимальное количество два.

Сечения (диаметры) токоотводов должны удовлетворять требованиям табл. 3, а в зонах с высокой загазованностью или агрессивными выбросами в атмосферу диаметры токоотводов должны быть не менее 12 мм.

В качестве токоотводов могут использоваться ходовые металлические лестницы, в том числе с болтовыми соединениями звеньев, и прочие вертикальные металлические конструкции.

На железобетонных трубах в качестве токоотводов следует использовать арматурные стержни, соединенные по высоте трубы сваркой, скруткой или внахлест; при этом прокладка наружных токоотводов не требуется.

Соединение молниеприемника с арматурой должно выполняться минимум в двух точках.

Все соединения молниеприемников с токоотводами должны быть выполнены сваркой.

Для металлических труб, башен, вышек установка молниеприемников и прокладка токоотводов не требуется.

В качестве заземлителей защиты от прямых ударов молнии металлических и неметаллических труб, башен, вышек следует использовать их железобетонные фундаменты.

При невозможности использования фундаментов на каждый токоотвод должен быть предусмотрен искусственный заземлитель из двух стержней, соединенных горизонтальным электродом; при периметре основания сооружения не более 25 м искусственный заземлитель может быть выполнен в виде горизонтального контура, проложенного на глубине не менее 0,5 м и выполненного из электрода круглого сечения.

При использовании в качестве токоотводов арматурных стержней сооружения их соединения с искусственными заземлителями должны выполняться не реже чем через 25 м при минимальном количестве присоединений, равном двум.

При возведении неметаллических труб, башен, вышек металлоконструкции монтажного оборудования (грузопассажирские и шахтные подъемники, кран-укосина и др.) должны быть присоединены к заземлителям. В этом случае временные мероприятия по молниезащите на период строительства могут не выполняться.

Для защиты от заноса высокого потенциала по внешним наземным (надземным) металлическим коммуникациям их необходимо на вводе в здание или сооружение присоединить к заземлителю защиты от прямых ударов молний.

Защита от заноса высокого потенциала по воздушным линиям электропередачи напряжением до 1 кВ и линиям связи и сигнализации должна выполняться в соответствии с ПУЭ и ведомственными нормативными документами.

Во всех возможных ситуациях молниеотводы должны проектироваться так. чтобы избежать заметного увеличения числа ударов молнии в них по сравнению с числом ударов в незащищенный объект.

Поэтому система из многих молниеотводов малого превышения над защищаемым объектом предпочтительнее одиночного молниеотвода большой высоты.

Комплекс мероприятий по обеспечению молниезащиты коровника

Установка 15 стержневых молниеприемников (молниеотводов) высотой не менее 6 м. (из нержавеющей стали или алюминия), равномерно распределенных по краям кровли внутренней части здания.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода представляет собой круговой конус.

Устройство токоотводов с применением омедненной проволоки D=8 мм, все молниеприемники так же соединяются между собой для организации пяти отводов тока.

Монтаж заземляющего устройства, состоящего из двух вертикальных электродов длиной 3 м, объединенных горизонтальным электродом (омедненная проволока диаметром 10 мм).

Расстояние от электрода до стен здания не менее 1 м, заглубление не менее 0,7 метра. Подключить заземляющее устройство к вводному щиту при помощи провода.

Возможно использование активного молниеприемника - устройство молниезащиты рассчитанное на контакт с каналом молнии.

Активное устройство обеспечивает расширенную зону молниезащиты за счет электронной схемы в монолитном корпусе.

При образовании грозового фронта вблизи защищаемого объекта, между грозовым облаком и землей образуется напряженность, которая заряжает молниеприемник.

При накоплении заряда происходит разряд устройства. Эта энергия образует от молниеприемника нисходящий лидер, направленный к лидеру с тучи. После соединения образуется канал, по которому проходит основной атмосферный разряд.

Скорость и время образования нисходящего лидера от активного молниеприемника намного выше, чем у традиционного. Таким образом, зона грозозащиты объекта увеличивается в несколько раз.