Калькулятор молниезащиты

Калькулятор молниезащиты строит зону защиты одиночного стержневого молниеотвода по СО 153-34.21.122-2003 и сразу отвечает на главный вопрос: попадает ли здание целиком в защитный конус. На схеме видно и сам конус, и силуэт здания в масштабе, и радиус зоны на уровне кровли — а если высоты не хватает, калькулятор считает, до какой отметки нужно поднять вершину.

Как рассчитать молниезащиту

1. Введите длину, ширину и высоту здания по коньку.
2. Выберите требуемую надёжность защиты: 0,9 — обычные постройки, 0,99 — общественные здания и производство, 0,999 — взрывоопасные объекты и газовое хозяйство.
3. Задайте высоту вершины молниеприёмника над землёй.
4. Посмотрите проверку: здание защищено, если радиус зоны на высоте кровли не меньше половины диагонали здания.
5. При необходимости подставьте свои цены на молниеприёмник, круглую сталь, держатели и заземлители.

Как строится зона защиты

Зона защиты стержневого молниеотвода — это конус, заданный двумя числами: высотой h₀ и радиусом основания r₀. Оба выводятся из высоты молниеотвода h и требуемой надёжности:

• Надёжность 0,9: h₀ = 0,85h, r₀ = 1,2h.
• Надёжность 0,99: h₀ = 0,8h, r₀ = 0,8h.
• Надёжность 0,999: h₀ = 0,7h, r₀ = 0,6h.

Радиус зоны на высоте защищаемого объекта считается как rx = r₀ × (h₀ − hx) / h₀. Из этой же формулы, решённой относительно h, получается минимально достаточная высота вершины — калькулятор показывает её отдельной строкой.

Проверка идёт по самому дальнему углу: молниеотвод считается стоящим в середине кровли, поэтому здание защищено, когда rx не меньше половины диагонали. Это важнее, чем кажется: дом 12 × 9 м имеет полудиагональ 7,5 м, и защищать нужно именно её, а не 6 метров «половины длины».

Что показывает расчёт на практике

Первое, что бросается в глаза при смене надёжности: конус резко сужается. Мачта 14 м на доме высотой 7 м при надёжности 0,9 даёт радиус около 6,9 м на уровне конька, при 0,99 — уже 4,2 м, а при 0,999 — всего 2,4 м. Поэтому «сделаем сразу по высшему уровню» на практике означает либо мачту вдвое выше, либо два-три молниеотвода вместо одного.

Второе — высота считается от земли, а не от кровли. Чем выше само здание, тем меньше остаётся «рабочей» части конуса: подъём вершины на два метра над коньком почти ничего не даёт, потому что конус в этом месте только начинается. Практический вывод: на высоком доме одиночный стержневой молниеотвод редко закрывает всю кровлю, и обычно переходят к двум мачтам, тросовому молниеприёмнику вдоль конька или сетке по кровле.

Третье — токоотводы. Их всегда не меньше двух, даже на маленьком доме, и шаг по периметру зависит от уровня защиты: для I уровня — 10 м, для III — 20 м, для IV — 25 м. Два токоотвода нужны не «для надёжности», а чтобы ток растекался по нескольким путям: одиночный спуск при ударе создаёт большой потенциал и опасное шаговое напряжение в точке ввода.

И четвёртое: молниезащита не работает без заземления. Каждый токоотвод приходит на свой заземлитель, и все они объединяются в общий контур, связанный с заземлением электроустановки здания — иначе между двумя раздельными контурами при ударе возникает разность потенциалов, и разряд пойдёт через проводку.

Насколько точен расчёт

Калькулятор считает зону одиночного стержневого молниеотвода высотой до 100 м на прямоугольном здании — это корректная оценка для частного дома, ангара, небольшого производственного здания. За его пределами остаются: двойной стержневой молниеотвод (у него своя геометрия зоны с провисом между мачтами), тросовая и сетчатая молниезащита, защита протяжённых объектов, расчёт ожидаемого числа поражений и выбор уровня защиты по классу объекта, а также внутренняя молниезащита — УЗИП по цепям питания и слаботочки. Для взрывоопасных зон и объектов с обязательной категорией проект выполняется по СО 153-34.21.122-2003 целиком.

Смежные расчёты

Контур заземления под токоотводы посчитает калькулятор заземления. По электрике рядом стоят калькулятор сечения кабеля и конфигуратор электрощита, где подбираются автоматы и УЗО. Слаботочную защиту объекта дополняет калькулятор пожарной сигнализации. Стоимость электромонтажных работ — в калькуляторе электромонтажных работ. Высоту и площадь кровли, на которую ставится мачта, дадут калькулятор площади крыши и калькулятор стропильной системы.