Металлические опоры освещения обладают большой электропроводностью и высотой, что увеличивает шанс их поражения молнией. Явление прямо влияет на характеристики и дальнейшую эксплуатацию, должно учитываться проектировщиками, обслуживающими организациями и простыми водителями.
Риски для металлических компонентов
Основной удар принимают стойка и кронштейны опоры. Они испытывают ряд разрушительных воздействий, отражающихся на свойствах конструкции.
Экстремальный нагрев
Сила тока в разряде молнии достигает 200 000 А, а прогрев поражаемого участка — 30 000 °C. Благо, такие зоны локализованы и измеряются квадратными сантиметрами.
Экстремальный нагрев вызывает:
- Снижение прочности. Часть металла плавится и испаряется, уменьшая толщину стенки опоры. Это повышает уязвимость к вибрациям и ветру.
- Развитие коррозии. В зоне термического влияния выгорают легирующие элементы. Подобные участки быстро ржавеют, особенно при отсутствии краски и цинкового покрытия.
- Изменение геометрии. Нагрев увеличивает пластичность металла. Стойка может изогнуться под собственным весом и получить локальные деформации.
Дефектам наиболее подвержены изделия из тонколистового проката. На них нередко встречаются сквозные прогары и оплавления.
Быстрое охлаждение
Пораженный участок остывает так же быстро, как и нагревается. В результате он покрывается окалиной — хрупкой серой пленкой из оксидов, образующихся при контакте расплава и кислорода.
Наличие окалины — признак частичного изменения структуры металла и утраты прочностных характеристик. Как итог, несущий элемент становится тоньше и уязвимее.
Кроме того, резкий перепад температур приводит к расширению и сужению стенок опоры. В местах, где процесс протекал наиболее интенсивно, вероятно отслоение цинкового покрытия.
Ударная волна
Попадание молнии сопровождается не только нагревом, но и мощным взрывом. Ударная волна провоцирует сильные вибрации, ускоряющие усталость металла. Явление особенно опасно для изношенных конструкций. На них могут появиться трещины и другие дефекты, нарушающие структурную целостность.
При неблагоприятном развитии событий происходит отрыв компонентов или обрушение. Как правило, восстановление такой конструкции нецелесообразно и ее заменяют новой.
ВАЖНО. Даже если молния ударит в новую опору, та может получить повреждения. Обычно на поверхности остаются вмятины или характерные складки. Они не сильно снижают прочность, но становятся концентраторами напряжений в будущем.
Магнитное поле
Молния создает наведенные токи, повреждающие близлежащую электронику. К такому воздействию уязвимы камеры, ретрансляторы сотовой связи и прочее чувствительное оборудование.
ВАЖНО. Пораженная опора сохраняет остаточное намагничивание, опасное для сенсоров, микропроцессоров и накопителей. Эффект проявляется в некорректной работе техники, нередко приводит к ее поломкам.
Видимые последствия
Выявить опору, в которую ударила молния, несложно. Ее выделяют несколько отличительных признаков:
- Поврежденный светильник. Удар от разряда повреждает отражатель и плафон, а высокая сила тока поражает лампу. Последняя выходит из строя вне зависимости от типа, ведь оказываемое воздействие превышает все допустимые пределы.
- Оплавленные элементы. Как отмечалось выше, молния может расплавить металл. Его подтеки появляются рядом с местом удара — где температура воздействия наиболее высока. Кроме того, участок может быть покрыт копотью, вызванной резким выгоранием покрытия.
Еще один признак поражения — радужные пятна. Они свидетельствуют о воздействии высоких температур, недостаточных для расплавления стали, но приводящих к созданию тонкой оксидной пленки. Она и является причиной визуальных дефектов.
При обнаружении любого из перечисленных явлений стоит связаться с эксплуатирующей организацией и сообщить о повреждении опоры. Такой подход предотвратит несчастные случаи и сохранит освещенность участка.
Скрытые повреждения
Ущерб от удара молнии не всегда очевиден. Иногда опора имеет едва заметные повреждения, но не функционирует нормально. Такое явление вызвано:
- пробоем изоляции проводов с последующим коротким замыканием;
- оплавлением и повреждением жил кабеля;
- поломкой пускорегулирующей аппаратуры.
Перечисленные повреждения устраняет электромонтажная бригада, а несущие компоненты конструкции осматривают инженеры. Отсутствие серьезных дефектов — повод оставить опору в эксплуатации, заменив кабели и осветительные элементы.
Риски для людей
Удар молнии опасен не только для конструкции, но и людей. Опора соединена с закладной, глубоко уходящей в землю. Поступающий электрический заряд «перетекает» в грунт, создавая зону шагового напряжения. Находясь в ней, человек может получить удар током из-за разницы потенциалов на ногах.
Кроме того, существует опасность пожара. Поражение опоры сопровождается выбросом большого количества искр. Попадая на сухую траву, они вызывают возгорание.
Долгосрочный эффект
Даже если все элементы опоры успешно перенесли удар, вероятны долгосрочные последствия:
- Снижение прочности. Конструкции работают в сложных условиях. Микроповреждения от контакта с разрядом ускоряют их износ, увеличивают уязвимость к коррозии и прочим негативным факторам. Дефекты не заметны «на глаз», но появляются в большинстве случаев.
- Деградация кабеля. Импульс высокого напряжения не всегда пробивает изоляцию. Обычно он создает небольшие трещины, расширяющиеся со временем. Также материал может потерять эластичность: быстрее разрушаться при перепадах температур и вибрационном воздействии.
- Повреждение соединений. Перенапряжение распространяется по кабельной линии до ближайшего соединительного узла. Последний может отгореть и разомкнуть цепь, а может получить частичные повреждения, снизив площадь контакта. В таком случае соединение сохранит функционал, но будет работать на износ.
Скорость разрушения конструкции и смежных элементов зависит от качества изготовления и монтажа опоры.
Когда возможно дальнейшее использование
Продолжать эксплуатировать конструкцию можно, если она:
- сохранила геометрию;
- не имеет сквозных повреждений и расплавленных частей;
- сохранила защитное покрытие;
- не содержит трещин и микроразрывов;
- сохранила целостность и функциональность соединений, в особенности, если они отвечают за крепление кронштейнов.
Окончательное решение о дальнейшем использовании изделия принимает комиссия. Она выполняет комплексное обследование и подготавливает соответствующий акт.
Актуальный способ защиты
Обезопасить опору от поражения разрядом помогают молниеприемники. Они представлены длинными заточенными стержнями, монтируемыми в верхней части стойки. Элемент увеличивает высоту конструкции и обеспечивает перехват разряда, тем самым расширяя зону безопасности.
Молниеприемник обязателен для опор, устанавливаемых на объектах критической инфраструктуры и повышенной опасности.
Как выбрать надежную опору
Приобрести конструкцию, устойчивую к внешним воздействиям, поможет сотрудничество с проверенным поставщиком. Такой подход обеспечит покупку изделий со следующими особенностями:
- Изготовление из марочной стали. Ответственные производители используют прокат из сплавов Ст3пс5 и 09Г2С. Он обладает высокой прочностью и ударной вязкостью, демонстрирует хорошую свариваемость и стойкость к коррозии. Кроме того, материал отличается доступной ценой, что положительно сказывается на общей стоимости конструкций.
- Качественная сборка и сварка. Серийное изготовление опор предполагает применение кондукторов и полуавтоматической сварки. В первом случае обеспечивается точное позиционирование деталей и строгое соблюдение размеров, во втором — полный провар без подрезов, прожогов и иных дефектов.
- Горячее цинкование. Чтобы продлить срок службы изделий, производители покрывают их цинком. Как правило, используется горячий метод с полным погружением в ванну. В результате удается обработать углы, скрытые полости и прочие труднодоступные места. Детали получают полную поверхностную защиту, расширяющую область применения.
- Удобство установки. Многие поставщики предлагают не только опоры, но и закладные для них. Элементы выполнены по общему проекту, изготовлены на одном производстве. Это гарантирует полную совместимость и отсутствие сложностей при монтаже. При установке достаточно обеспечить соосность и надежно затянуть резьбовые соединения.
Получить высококачественные опоры освещения поможет «Гамма-Электро». Мы осуществляем деятельность с 2012 года, предлагаем решения для частных, коммерческих и федеральных объектов. Продукция сопровождается полным набором документов, а помощь в ее подборе оказывают опытные консультанты. Специалисты предлагают решения с учетом требований к освещению, климатических факторов и пожеланий покупателя. Полный модельный ряд опор есть в нашем каталоге.
