Наред с традиционните системи от гръмоотводи, от края на 20 век се използва нова технология, така наречената активна мълниезащита. За разлика от класическите, пасивни опции (уловител, проводник, мрежа), които реагират на появата на мълниеразряд в зоната им на действие, самият нов тип защита улавя мълния и я отвежда в земята. По този начин активната мълниезащита извършва изпреварващо действие.
Технологията е по-ефективна и практична в сравнение с класическата мълниезащита. Като гръмоотвод се използва мълниеприемник с изпреварващо действие, който йонизира въздуха, задействайки се при достигане на определен праг на силата на електрическото поле и провокирайки мълниеразряд върху себе си.
Активната мълниезащита дава възможност да се използва по-малък брой гръмоотводи, както и да се намали тяхната височина. Активните глави винаги се поставят върху мачтата на гръмоотвода, за да се увеличи височината, от която ще се получи изпускателният контакт.
Сравнителните полеви тестове определят времето за реакция на гръмоотвод тип прът и мълниеприемник с изпреварващо действие. Разликата във времето на реакция позволява да се оцени ефективността на различните видове системи за мълниезащита.
Принцип на работа на мълниеприемник с изпреварващо действие
Принципът на работа на мълниеприемниците с изпреварващо действие (активна мълниезащита) се основава на физическия принцип на образуването на мълнията. Мълнията се образува вследствие на създаване и нарастване на статичен електрически потенциал между облака и земната повърхност. На практика между тях се образува огромен въздушен кондензатор, чийто електрически заряд постоянно се увеличава до достигане напрежението на пробив в кондензатора, което представлява и самата мълния.
Най-често процесът на мълниеобразуване започва с тръгването на най-мощния електрически заряд (лидера) от облака към земята. Когато този заряд достигне на определено разстояние от мълниеприемника, индуциран от него друг електрически заряд /с обратен поляритет/, тръгва от мълниеприемника към него. След известно време, двата противоположни електрически заряда се срещат във въздуха на определено разстояние от мълниеприемника, при което се образува силно сияние – електрическа дъга на мълнията. При това явление разстоянието от върха на мълниеприемника до мястото на срещата на двата противоположни електрически заряда (ΔL) образува радиуса на мълниезащитната зона (Rp), която от своя страна определя зоната за защита на мълниеприемника с изпреварващо действие. Колкото тръгващият от мълниеприемника електрически заряд се движи по-дълго до срещата си с идващия от облака заряд, толкова по-голeми по размери са радиуса и площта на зоната за защита на мълниеприемника с изпреварващо действие. В това се състои и разликата между мълниеприемника с изпреварващо действие и обикновения мълниеприемник.
При първия вид мълниеприемници, времето за съединяване на двата противоположни заряда е много по-голямо от това, при използване на конвенционалния мълниеприемник /тип “Франклинов прът”/. Това време е прието да се нарича изпреварващо време (ΔТ). Точно това изпреварващо време определя и по-голямата стойност на зоната за мълниезащита на прикривания от него обект. Колкото времето за изпреварване е по-голямо, толкова и радиусът на мълниезащитна зона е по-голям.Този вид мълниеприемник е подходящ, както за положителни, така и за отрицателни мълнии.
Предимства на мълниеприемниците с изпреварващо действие:
- осигуряват многократно по-голяма защитавана площ, което ги прави незаменими при мълниезащита на широкоплощови обекти (хипермаркети, големи административни и училищни сгради, стадиони, аквапаркове, игрища за голф и т.н.);
- създават комфорт при проектиране и монтаж;
- вечни при употреба;
- осигуряват мълниезащита на сгради с нестандартна покривна конструкция;
- придават естетика при оформяне на архитектурните проекти;
- предвидена е възможност за монтиране към тях на брояч на мълниите;
- В заключение може да се посочи, че проектирането и изграждането на мълниезащитни и заземителни инсталации с мълниеприемник с изпреварващо действие у нас е регламентирано в Наредба № 4 на МРРБ за мълниезащита на сгради, външни съоръжения и открити пространства.
Недостатъкът на активната система за мълниезащита е нейната по- висока цена. Един мълниеприемник с изпреварващо действие е с цена по-висока от обикновен гръмоотвод, но ако се вземат предвид всички параметри, крайната цена може да бъде дори по-ниска, отколкото при използване на традиционни гръмоотводи. Основната разлика между активната мълниезащита и традиционната е в начина им на работа.