Блискавкозахист фермерського господарства: як захистити ангари та склади

Сучасне фермерське господарство давно перестало бути лише сукупністю полів, складів і техніки. Навіть невелике підприємство може використовувати насосні станції, системи автоматичного поливу, холодильне обладнання, вентиляцію, електронні ваги, відеоспостереження, метеостанції, системи контролю доступу та сонячні електростанції.

Чим більше електроніки й автоматики використовується на об’єкті, тим відчутнішими можуть бути наслідки грози. Пряме влучання блискавки здатне пошкодити конструкції будівлі або спричинити пожежу, але не менш небезпечними є імпульсні перенапруги. Вони можуть виникати навіть тоді, коли розряд відбувся на певній відстані від господарства.

Саме тому блискавкозахист аграрного підприємства варто розглядати не як окремий металевий стрижень на даху, а як комплексну інженерну систему.

Чому аграрні об’єкти потребують окремого підходу

Фермерське господарство нерідко складається з кількох споруд, розташованих на значній території. Це можуть бути ангари, зерносховища, майстерні, склади добрив, адміністративні приміщення, насосні станції та навіси для техніки.

При цьому між об’єктами прокладаються силові й інформаційні кабелі, а на дахах або поруч із будівлями можуть встановлюватися сонячні панелі, антени, камери чи інше обладнання.

У результаті виникає складна система електричних зв’язків. Навіть якщо блискавка влучить не безпосередньо в будівлю, а неподалік, імпульс може потрапити до електромережі через кабель живлення, лінію зв’язку або металеві конструкції.

Тому при проєктуванні захисту важливо оцінювати не одну будівлю, а весь комплекс.

Ангари та металеві конструкції

Ангари часто мають значну площу й висоту, а їхня покрівля виконується з металу. На перший погляд може здатися, що сама металева конструкція вже забезпечує достатній захист.

Насправді все залежить від конкретного виконання будівлі, електричних з’єднань між її елементами та системи заземлення.

Особливої уваги потребують об’єкти, де всередині розміщена сільськогосподарська техніка, електрообладнання або зберігаються матеріали, чутливі до пожежі.

Для таких споруд система блискавкозахисту повинна забезпечувати контрольований шлях проходження струму від точки прийому розряду до землі.

Зерносховища і склади

Наслідки грози для складу можуть бути значно дорожчими, ніж пошкодження самої будівлі.

Наприклад, вихід з ладу системи вентиляції або автоматики може порушити умови зберігання продукції. Пошкодження електричного щита здатне зупинити роботу всього комплексу, а пожежа на складі створює очевидні ризики для людей і майна.

Тому для таких об’єктів важливо передбачати не лише зовнішній блискавкозахист, а й захист внутрішніх електричних систем.

Блискавкоприймач — лише початок системи

Зовнішній блискавкозахист зазвичай складається з кількох основних частин: блискавкоприймальної системи, струмовідводів та заземлення.

Блискавкоприймач повинен перехопити розряд, струмовідводи — безпечно провести струм до землі, а система заземлення — розсіяти його в ґрунті.

Залежно від конфігурації об’єкта можуть використовуватися різні технічні рішення. Для окремих будівель одним із можливих варіантів є активний блискавкозахист, однак вибір системи повинен ґрунтуватися на параметрах конкретного об’єкта, його висоті, площі, конструкції та умовах експлуатації.

Головна помилка — вибирати блискавкоприймач окремо від усієї системи. Навіть якісне обладнання не забезпечить потрібного результату, якщо неправильно виконані струмовідводи або заземлення.

Чому заземлення має критичне значення

Струм блискавки потрібно не лише перехопити, а й безпечно відвести в землю.

Саме тому стан системи заземлення безпосередньо впливає на роботу всього блискавкозахисту.

На аграрних підприємствах умови можуть істотно відрізнятися навіть у межах одного господарства. Тип ґрунту, його вологість, глибина закладання електродів та конструкція заземлювача впливають на характеристики системи.

Тому заземлення не варто виконувати «за типовою схемою» без урахування реальних умов на об’єкті. Після монтажу необхідні відповідні вимірювання.

Насосні станції та системи поливу

Автоматизація поливу значно спрощує роботу господарства, але водночас додає чутливого електронного обладнання.

Насоси, контролери, частотні перетворювачі, датчики тиску й автоматика можуть бути з’єднані довгими кабельними трасами. Під час грози саме такі лінії стають одним зі шляхів проникнення імпульсної перенапруги.

У результаті пошкодження може статися далеко від місця самого розряду.

Тому захист насосної станції повинен включати не лише належне заземлення, а й заходи для обмеження перенапруг у силових та керуючих колах.

Імпульсні перенапруги часто небезпечніші за пряме влучання

Коли говорять про блискавкозахист, зазвичай уявляють пряме влучання блискавки в дах будівлі.

Однак для електроніки значно частішою проблемою можуть бути короткочасні перенапруги.

Вони здатні пошкодити:

• автоматику насосних станцій;
• інвертори сонячних електростанцій;
• контролери вентиляції;
• відеокамери та мережеве обладнання;
• електронні ваги;
• системи сигналізації та контролю доступу.

Для їх обмеження застосовуються спеціальні пристрої захисту від імпульсних перенапруг. Їх підбирають відповідно до структури електромережі та обладнання, яке потрібно захистити.

Сонячні електростанції на території господарства

Все більше аграрних підприємств використовують власні сонячні електростанції. Панелі можуть бути встановлені на дахах складів і ангарів або на окремих наземних конструкціях.

Такі системи потребують особливо уважного ставлення до блискавкозахисту.

Причина проста: панелі займають значну площу, а від них до інвертора проходять кабельні траси, у яких під час грози можуть виникати небезпечні імпульси.

Тому систему захисту СЕС бажано узгоджувати із загальним блискавкозахистом об’єкта ще на етапі проєктування, а не після монтажу обладнання.

Слабкострумові системи також потребують уваги

Ще одна типова помилка — захищати лише електричну мережу.

На території ферми можуть прокладатися кабелі відеоспостереження, інтернету, сигналізації, автоматизації воріт або дистанційного керування обладнанням.

Якщо така лінія проходить між двома будівлями, під час грози в ній також може виникнути значна різниця потенціалів.

У результаті електрична частина обладнання залишається неушкодженою, а мережевий порт, камера або контролер виходять з ладу через зовсім інший кабель.

Проєктувати краще весь комплекс одразу

Для невеликого приватного будинку іноді можна розглядати систему блискавкозахисту як окремий об’єкт.

На фермерському господарстві такий підхід часто вже не працює.

Потрібно враховувати взаємне розташування будівель, повітряні та підземні кабельні траси, металеві конструкції, заземлення, сонячні електростанції та інженерне обладнання.

Особливо важливо передбачати захист на етапі будівництва або реконструкції. У такому випадку простіше правильно прокласти струмовідводи, передбачити точки приєднання до заземлення й узгодити між собою різні інженерні системи.

Періодична перевірка також необхідна

Блискавкозахист встановлюється на роки, але умови його роботи можуть змінюватися.

На території господарства будують нові споруди, встановлюють додаткові сонячні панелі, змінюють електрощити, прокладають кабелі або виконують ремонт покрівлі.

Тому систему доцільно періодично оглядати й перевіряти, особливо після реконструкції об’єкта або робіт, які могли вплинути на її елементи.

Висновок

Для аграрного підприємства блискавкозахист — це не лише питання збереження будівлі.

Сучасне господарство залежить від електроніки, автоматики та електропостачання значно більше, ніж ще десять-п’ятнадцять років тому. Вихід з ладу насоса, інвертора, системи вентиляції або електричного щита може означати не просто витрати на ремонт, а зупинку важливого технологічного процесу.

Саме тому ефективний захист повинен охоплювати всю систему: зовнішній блискавкозахист, струмовідводи, заземлення, захист від імпульсних перенапруг і зовнішні кабельні лінії.

Тоді одна гроза не перетвориться на проблему для всього господарства.