Молниезащита — анализ риска и класс LPL по IEC 62305-2

В руководстве по молниезащите теплиц рассматривается применение системы молниезащиты именно для тепличных конструкций. Эта статья описывает общий, предшествующий шаг, который применим к любому типу здания и который в руководстве о теплицах принимается как данность: как по IEC 62305-2 определяется, нужна ли система молниезащиты и, если да, какого класса защиты?

Риск определяется раньше проектирования

IEC 62305 состоит из четырёх частей, из которых часть 2 (управление риском) предшествует части 3 (физическое проектирование самой LPS — проводники, приёмники молнии, система заземления). Без выполненного анализа риска нет обоснованной базы для определения того, нужна ли зданию молниезащита, и если да — в каком классе защиты (Lightning Protection Level, LPL I–IV) она должна быть реализована.

Компоненты риска (R1–R4)

IEC 62305-2 выделяет четыре вида риска, каждый связан с определённым видом ущерба:

• R1 — риск потери человеческих жизней (или необратимой травмы).
• R2 — риск потери общественно значимой услуги.
• R3 — риск потери культурного наследия.
• R4 — риск экономического ущерба (здание, содержимое, непрерывность деятельности).

Каждый риск рассчитывается как сумма частичных рисков по источникам повреждения: прямой удар молнии в сооружение (S1), удар вблизи сооружения (S2), удар в подключённую линию (S3), или удар вблизи подключённой линии (S4).

Сравнение с допустимым риском

Рассчитанный риск сравнивается со стандартизированным допустимым риском (RT) — для R1 (жизнь людей) применяется допустимый риск RT = 10⁻⁵ в год (вероятность не более 1 на 100 000 в год смертельного или необратимого повреждения, связанного с молнией). Пока рассчитанный риск остаётся ниже этого порога, дополнительная молниезащита нормативно не требуется. Если рассчитанный риск превышает допустимый порог, защита необходима, и требуемый класс LPL (от I до IV, от самого строгого до самого лёгкого уровня защиты) выбирается исходя из того, насколько нужно снизить риск, чтобы вернуться ниже RT.

Внимание: это количественный расчёт риска, а не эмпирическое правило — результат зависит от размеров здания, расположения, окружения (открытая местность против защищённого городского расположения), количества присутствующих людей, характера деятельности внутри здания и подключённых коммуникаций (электричество, данные). Два внешне похожих здания могут привести к разному требуемому классу LPL.

Связь с руководством по теплицам

Руководство по молниезащите теплиц рассматривает практические аспекты, специфичные для тепличных конструкций (металлический каркас теплицы как естественный проводник, основное уравнивание потенциалов с конструкцией теплицы — см. также руководство по основному уравниванию потенциалов для тепличных конструкций). Анализ риска из этой статьи — это шаг, который предшествует этому: только после того, как установлено, что защита нужна, и в каком классе LPL, становится актуальной специфика теплиц.

Практическая значимость

При оценке того, нужна ли зданию система молниезащиты, сначала необходимо выполнить расчёт риска (R1–R4, в зависимости от того, какой вид ущерба актуален) и сравнить его с допустимым риском — установка LPS без такого обоснования (или, наоборот, предположение, что LPS не нужна, без выполнения расчёта) нормативно не обоснована.

Частые ошибки

1. Выбор класса LPL напрямую без предварительного расчёта риска (R1–R4) — класс определяется требуемым снижением риска, а не фиксированным предположением для типа здания.
2. Оценка только риска для жизни людей (R1), при этом экономический ущерб (R4) или потеря общественно значимой услуги (R2) также могут быть актуальны для данного здания — каждый значимый компонент риска нужно проверять отдельно относительно его собственного допустимого порога.
3. Рассмотрение анализа риска как разового мероприятия — существенное изменение здания, его окружения или использования (например, расширение, увеличение числа присутствующих людей, новые подключённые коммуникации) может изменить результат расчёта риска и, соответственно, требуемый класс LPL.

Связанные материалы

• Молниезащита теплиц
• Основное уравнивание потенциалов для тепличных конструкций — §544
• Защита от перенапряжений (SPD)
• Расчёт сечения защитного проводника