Молниеотвод (альтернативное написание молниеотвод ) (также называемый молниеотводом ) — это устройство, по сути, воздушный зазор между электрическим проводом и землей, используемое в системах передачи электроэнергии и телекоммуникаций для защиты изоляции и проводников системы от разрушительного воздействия молнии . Типичный молниеотвод имеет высоковольтный вывод и заземляющий вывод. Когда грозовой импульс (или коммутационный импульс, что очень похоже) распространяется по линии электропередачи к разряднику, ток от импульса перенаправляется через разрядник, в большинстве случаев на землю.
В телеграфии и телефонии молниеотвод размещается в месте входа проводов в конструкцию, предотвращая повреждение электронных приборов внутри и обеспечивая безопасность людей, находящихся рядом с ними. Меньшие версии молниеотводов, также называемые разрядниками для защиты от перенапряжений , представляют собой устройства, которые подключаются между каждым проводником в системах электроснабжения и связи и землей. Они предотвращают протекание обычных токов питания или сигналов в землю, но обеспечивают путь, по которому протекает ток молнии высокого напряжения, минуя подключенное оборудование. Их цель — ограничить рост напряжения , когда линия связи или электропередач поражена молнией или находится вблизи удара молнии.
Если защита неисправна или отсутствует, молния, ударяющая в электрическую систему, вводит тысячи киловольт, которые могут повредить линии электропередачи, а также могут вызвать серьезные повреждения трансформаторов и других электрических или электронных устройств. Вызванные молнией экстремальные скачки напряжения во входящих линиях электропередачи могут повредить бытовые электроприборы или даже привести к смерти. [1]
Молниеотводы используются для защиты электрических ограждений . Они состоят из искрового промежутка и иногда последовательной индуктивности . Такой тип оборудования также используется для защиты передатчиков, питающих мачтовый излучатель . Для таких устройств последовательная индуктивность обычно имеет только одну обмотку.
Молниеотводы могут быть частью больших электрических трансформаторов и могут фрагментироваться во время разрывов трансформаторов. Высоковольтные трансформаторные огнезащитные барьеры необходимы для защиты от баллистических снарядов стрелкового оружия, а также от снарядов из трансформаторных вводов и молниеотводов, согласно NFPA 850 .
Потенциальная цель для удара молнии , например, наружная телевизионная антенна , прикреплена к клемме, обозначенной на фотографии буквой A. Клемма E прикреплена к длинному стержню, закопанному в землю. Обычно ток не течет между антенной и землей, поскольку между B и C, а также между C и D существует чрезвычайно высокое сопротивление. Однако напряжение удара молнии во много раз выше, чем необходимое для перемещения электронов через два воздушных зазора. В результате электроны проходят через молниеотводы, а не попадают в телевизор и разрушают его.
Молниеотвод может быть искровым промежутком или иметь блок из полупроводникового материала, такого как карбид кремния или оксид цинка . «Тирит» было торговым названием, используемым General Electric для композита из карбида кремния, используемого в их разрядниках и варисторах. [2] Некоторые искровые промежутки открыты для воздуха, но большинство современных разновидностей заполнены прецизионной газовой смесью и имеют небольшое количество радиоактивного материала, чтобы стимулировать ионизацию газа , когда напряжение на промежутке достигает определенного уровня. Другие конструкции молниеотводов используют трубку тлеющего разряда (по сути, как неоновая лампа накаливания), подключенную между защищенным проводником и землей, или активируемые напряжением твердотельные переключатели, называемые варисторами или MOV.
Молниеотводы, используемые на электроподстанциях, представляют собой крупные устройства, состоящие из фарфоровой трубки длиной в несколько футов и диаметром в несколько дюймов, обычно заполненной дисками из оксида цинка. Предохранительное отверстие сбоку устройства отводит случайный внутренний взрыв, не разрушая фарфоровый цилиндр.
Молниеотводы оцениваются по пиковому току, который они могут выдержать, количеству энергии, которое они могут поглотить, и напряжению пробоя, которое им требуется для начала проводимости. Они применяются как часть системы молниезащиты в сочетании с молниеприемниками и соединением.