Вебинар «Роль молниезащиты и заземления в разделе «Электромагнитная совместимость», страница 3

Семнадцатый вебинар из серии "Заземление и молниезащита: вопросы и проблемы, возникающие при проектировании"

Текст вебинара. Страница 3

Быстрая навигация по слайдам:

— Теперь вот какой вопрос. Прежде чем говорить о том, как бороться с этими наводками специальными средствами, я хочу остановить ваше внимание на использовании электромагнитных экранов. Итак, какая у нас последовательность событий? Пункт первый – мы выбираем молниеотводы как можно меньшей высоты для того, чтобы уменьшить число ударов молнии – это первый подход. Следующий шаг по значимости – мы делаем число токоотводов как можно большее для того чтобы раздробить ток по возможно большему числу путей и тем самым уменьшить электромагнитную наводку. Следующий путь – мы выбираем трассировку у кабелей такую, при которой они возможно дальше расположены от заземлителей молниеотводов. И если это возможно мы дробим ток молнии по системе из этих заземлителей, применяя тросовый молниеотвод. А теперь представьте, что все эти меры все-таки недостаточны. Тогда речь идет о следующей технической позиции – это позиция экранирования тех подземных коммуникаций и наземных, которые связаны с микропроцессорной техникой. Для этой цели используется электромагнитные экраны. Вопрос: а какая эффективность с этих экранов? Это зависит от частоты. Если частота сигнала находится в пределах диапазона хотя бы в МГц, речь идёт о высокочастотной информации, которая передается, коэффициент экранирования находится на уровне всего десятки. Очень сильно при помощи экрана ослабить электромагнитную наводку вам не удастся, но снижение в 10 раз, оно, в общем, в достаточной степени эффективно. И высокочастотные кабели либо с алюминиевой лентой, либо с медной оплеткой они на этой частоте действую примерно одинаково и кратность ослабления сигнала тоже примерно одинакова. Только в низкочастотном диапазоне действуют разные оплетки по-разному, а в высокочастотном это действие примерно одинаковое.

— Рассчитывать на надёжную работу серьёзной системы автоматики, релейной защиты, системы передачи информации без УЗИПов сложно, но использовать УЗИПы бездумно – это вещь совершенно нерациональная и малоэффективная. Поэтому после того, как вы выбрали все возможности, которые я перечислил, у вас остается теперь единственная возможность – это возможность использования специальных средств, которые вы устанавливаете в конкретных электрических цепях. Почему я так долго говорил о других средствах защиты, прежде чем перейти к УЗИПам? Я вам могу объяснить, в чём это собственно заключается. Это мои действия.

— Важно вот что: что такое УЗИП само по себе? Любое УЗИП сам по себе – это электронный прибор и прибор достаточно сложный. Это говорит хотя бы о том, что стоимость такого прибора может быть где-нибудь на уровне 1000$, но когда вы в электрическую цепь втащили тысячу приборов и эти приборы поставили в этой электрической цепи, то у вас каждый такое УЗИП имеет свою собственную надежность. А вы количество элементов цепи увеличили на тысячу единиц, в результате надежность этих цепей у вас изменилось. И в зависимости от надёжности УЗИПов у вас уменьшилась надёжность цепи в целом. УЗИПы-то могут сами по себе отказывать. И отказ этих самых УЗИПов становится проблемой, которая может определять однозначно надежность всей цепи вцелом. Это понимают фирмы, которые изготавливают УЗИПы, поэтому они очень часто сегодня в дополнении к тем УЗИПам, которые они продают, продают систему контроля состояния УЗИП в режиме онлайн. Вам это нужно? Цель всего моего сегодняшнего сообщения сводилось к тому по сути дела, как уменьшит количество УЗИПов до не обходимого уровня. Я понимаю, что без них не обойтись, но если вы сделаете те мероприятия, о которых мы говорили в первой части моего сообщения, вы уменьшите то количество УЗИП, которое вам надо поставить в электрические цепи, причём уменьшить их как минимум на порядок величины, а это крайне важно. Есть ещё один момент и об этом моменте вам надо знать. Сегодня современная техника очень жестко испытывается, прежде чем она пойдёт в эксплуатацию, но особо жесткие требования, например, предъявляет международная организацияк испытаниям самолета. Самолеты никогда не испытываются одним импульсом тока молнии. Самолеты должны испытываться системой импульсов тока молнии, потому что разряд молнии редко бывает однокомпонентным. Те результаты, которые сегодня имеют энергетики, показывают что, как правило, по одному и тому же каналу молнии проходит несколько импульсов тока, горят, что молния имеет несколько компонентов. Число таких компонентов редко бывает меньше трёх – четырёх. И поэтому ответственная аппаратура сегодня испытывается этими несколькими компонентами тока молнии, она должна выдержать их все. А УЗИПы, которые сегодня продаются, испытываются одним компонентом тока молнии. И это, в общем, вызывает некоторое недоразумение, потому что как поведут себя УЗИПы, когда на них будет воздействовать ток молнии не однокомпонентный, а нескольких компонентов.

Блок вопросов и ответов

— Это, пожалуй, все, что я хотел сегодня рассказать. Я готов ответить на ваши вопросы. Я понимаю, что мое сегодняшнее выступление было существенно менее конкретное, чем предыдущие. Это связано с тем, что я говорил в основном о постановке вопроса. Постановка, которая, в общем, не является однозначной. Та точка зрения, которую я вам выкладывал сегодня, она не является общепринятой. В определенной степени это моя личная точка зрения, хотя я знаю, что у нас в России достаточно большое число специалистов её разделяет. Я готов ответить на ваши вопросы, если они будут. Спасибо за внимание!

— Эдуард Меерович, большое спасибо за ваш доклад. У нас есть вопросы. Первый вопрос относится к пятому слайду, задает его Владимир Станиславович, вопрос относится к зависимости высоты молниеотводов от числа опасных электромагнитных воздействий: «Есть один молниеотвод высотой 40 м, площадь в три раза больше – 120 м, и их 4 штуки 4 х 120 = 480 м. Площадь собираемая, удары молний уменьшаются только на 120 м по сравнению с 200 м х 3 = 600. Мне кажется, не уменьшим в 25 раз количество ударов молний». Такое мнение выражает Владимир Станиславович. Что скажите на этот счёт?

— Дело вот в чём. Так считать, как считаете вы нельзя и вот по какой причине. Потому что для того, чтобы посчитать площадь стягивания, конечно, я привел пример наиболее эффективный для того, чтобы показать, что дело заслуживает внимания. Но нельзя считать вот каким образом: вот у нас предположим стержневой молниеотвод 40 м, радиус его стягивания 120 м. Взяли четыре молниеотвода и поставили, радиус стягивания стал 120 м х 4 = 480 м – такой счёт неверный. Потому что на самом деле для того чтобы посчитать площадь стягивания нужно сделать следующее: нужно построить зоны стягивания каждого молниеотвода, потом провести по их внешней огибающей, а вы увидите, что эти зоны будут взаимно пересекаться. И у вас площадь стягивания четырех реально работающих молниеотводов, я подчеркиваю – реально работающих молниеотводов, она будет совсем другая. Поэтому я, может быть, был не прав, продемонстрировав эту штуку на наиболее эффективном примере, но мой коллега тоже не очень прав, потому что он не учитывает того, что у молниеотводов будут пересекаться зоны стягивания. А если они будут стоять очень далеко, то в этом случае и молниеотвод высотой в 150 м вам не поможет.

— Эдуард Меерович, большое спасибо. Задаю следующий вопрос от Светланы Михайловны: «Нормы проектирования на применение активных молниеприёмников отсутствуют?»

— Это очень хороший вопрос. Вот какое дело, ни у нас в России, ни в подавляющем большинстве стран, я сразу скажу, в каких странах они не отсутствуют – это Франция и Испания, которая переписывает французские нормы один в один. Там активные молниеотводы по непонятной причине разрешены к применению. В России, в Германии, в Соединенных Штатах никаких норм на использование активных молниеотводов нет. И, на мой взгляд, очень жаль. Вот по какой причине. Потому что у нас сейчас нет норм на использование активных молниеотводов, потому что считается, что вреда они не приносят. И по нашим нормам применения активных молниеотводов не должно никаким образом учитываться, зоны защиты должны быть такими же, как у обычных молниеотводов. Это неправильно. Последние результаты, которые проведены в экспериментальных исследованиях, в том числе натурных, показывают, что активные молниеотводы работают хуже, чем обычные традиционные. И зона защиты активных молниеотводов меньше, чем у обычных молниеотводов той же самой высоты. Поэтому надо либо это вводить в нормы, либо в нормах должен быть указан просто запрет на использование активных молниеотводов. К сожалению, сегодня ничего подобного в наших нормах российских нет. Отношение наших норм к активным молниеотводам такое: что на нем не стоит, молниеотвод работает как обыкновенный молниеотвод той же высоты. Это неправильно. На самом деле активный молниеотвод работает хуже. На последней конференции по молниезащите этому вопросу был посвящен не один, а даже несколько сообщений. И сегодня у специалистов этот вопрос не вызывает сомнений, зона защиты активного молниеотвода меньше, чем у обыкновенного, как это не удивительно.

— Большое спасибо за развёрнутый ответ. Светлана Михайловна, я думаю, вам такого ответа будет достаточно, ждем ваших комментариев в чате. И следующий вопрос от Владимира Станиславовича: «Что если арматура в железобетонных конструкциях преднапряженная? Такую арматуру нельзя использовать в качестве молниеотводов».

— Вы знаете какое дело, я читал и не один раз в нормативных документах о том, что распространение тока молнии по напряженному железобетону должно быть таким, чтобы не возникало каких-нибудь опасных воздействий. Вообще говоря, вот какая вещь, эти опасные воздействия могут возникать по двум причинам. Первая причина – это температурная. Стержни арматуры могут нагреваться, и таким образом возникает температурное напряжение. В практических конструкциях, с которыми приходится встречаться в жизни, эта ситуация абсолютно нереальная. Температура, которая может повыситься арматурных стержней в реальных конструкциях – это единицы, но в лучшем случае 20С˚ – 30С˚, больше температуры ни откуда не наберется. Теперь механические воздействия. Вы понимаете, если у вас ток течёт параллельно в одномнаправлении по стержням, они притягиваются друг к другу, возникают поперечные сжимающиеся силы. Эти силы опять-таки в реальных конструкциях, они слишком н6езначительны, чтобы с ними приходилось считаться. Поэтому эта фраза, которую во всех нормативных документах приходиться читать, она скорее написана «на всякий случай». В практических ситуациях никто и никогда не видел ни одной железобетонной конструкции, которая повредилась бы из-за возникновения каких-нибудь перенапряжений, связанных с растеканием тока в этих самых арматурных элементах. Не было этого на практике. Фраза есть, а практического вредного действия нет, никто и никогда не видел.

— Большое спасибо. Переходим к следующему вопросу, задает его Алексей Сергеевич: «Будет ли приведена дифференциальная формула расчёта магнитного поля от молнии взамен формулы из МЭК?»

— Вы знаете какое дело, это простая задача, которая легко решается. И если, например, коллеге нужно подсказать по какому алгоритму это считать, пожалуйста, наш адрес – это Энергетический Институт имени Кржижановского, Москва, Ленинский проспект 19. Вы найдёт электронную почту по этому адресу очень легко, потому что есть сайт института. Обратитесь к нам, мы вам подскажем, как это делать, если это вам нужно. Но в этой задаче нет ничего необычного. Понимаете? Это нормальная электротехническая задача, как задача, например, расчёт электрических цепей. Помочь с алгоритмом нет ни малейшей проблемы, обратитесь, и я с удовольствием дам консультацию.

— Коллеги, я хочу дополнить, что также все ваши вопросы по проектированию, заземлению, молниезащите можете отправлять в Технический Центр ZANDZ. Адрес электронной почты для связи, я отправляю вам в общий чат. Спасибо. И переходим к следующему вопросу. Вопрос от Виктора: «Эдуард Меерович, а можно совместить контроль состояния УЗИП и дополнительный расцепитель автомата? При разрушении УЗИП, автоматический выключатель принудительно отключается».

— Дело вот в чем, во-первых, давайте говорить вот о чём. Давайте сначала говорить об автоматическом выключателе. В применении с УЗИПами каких-нибудь электромагнитных выключателей крайне не желательно и не целесообразно. Почему? Потому что через этот выключатель течет ток. Это может быть полный или частичный ток молнии. У электромагнитного выключателя есть катушка, у катушки есть индуктивность, индуктивность довольно приличная. И падение напряжения на этой индуктивности от быстро нарастающего тока молнии приводит к тому, что напряжение на аппаратуре, которое защищает УЗИП, подскакивает за счет падения напряжения на этой катушке индуктивности. И поэтому ни в какой, ни в одной из схем серьезных фирм, которые продают УЗИПы, нет автоматических выключателей. Там стоит просто плавкая вставка. И эта плавкая вставка летит и отключает УЗИП. Ни в коем случае не рекомендуется применять вместо этой плавкой вставки какое-нибудь реле электромагнитное. Это первый момент. Теперь второй момент вот какой, устройства автоматического контроля состояния УЗИП, они следующие: они мгновенно реагируют и на разрушение самого УЗИПа и на сгорание этой плавкой вставки, если она полетела. Но эти системы автоматического контроля, они сделаны вот каким образом, я, например, знаю эту систему из фирмы DEHN, они предлагают эту систему автоматического контроля вместе со своими УЗИПами и вам покупать надо все вместе. Понимаете? Если у вас есть возможность такой покупки, то вы действительно будете иметь на пульте операторов контроль состояния в режиме онлайн, но это стоит денег. И денег не самых маленьких.

— Большое спасибо. У нас впереди ещё три вопроса. Вопрос такой: «Что нужно для задания строителям от электротехнического отдела, чтобы использовать металлический каркас окон, колонны, каркас здания и так далее. Может выпуски арматуры только? И ещё, пожалуйста, нормы по применению арматуры окон».

— Я отвечу. Значит суть дело вот в чем, если вы хотите использовать арматуру, например, арматуру стеклопакетов для отвода тока молнии, вам надо иметь в виду обязательные электрические связи между этими стеклопакетами от кровли до уровня земли. Как это делается? Как правило, эти стеклопакеты крепятся на закладные детали межэтажных перекрытий болтовыми соединениями. И если это так, то никаких дополнительных требований строителям вы можете не выдвигать. Но мы на своей практике один единственный раз, но это было, столкнулись со следующей вещью. Технологию крепления стеклопакетов выиграли китайцы, которые использовали крепления для стеклопакетов специальный композитный материал изоляционный. И в этом случае пришлось для строителей требовать перемычки специальные металлические, которые соединяли бы между собой стеклопакеты сверху донизу. Один раз в моей практике такое было. Наверное, это из ряда вон, но было.

— Большое спасибо. Здесь не совсем вопрос. Игонин Алексей дает некую ссылку на нормативные документы: «ТНГ 34.21-301-2008 на которые ссылается активный молниеприемник «GROMOSTAR 25» в соответствии с пунктом 1.3. Нормы действуют в районах строительства Свердловской области для зданий, сооружений различного назначения, открытых площадок и промышленных коммуникаций».

— Давайте я дам свой собственный комментарий. Это мой комментарий. Я знаю это решение по Свердловской области. Его происхождение не известно абсолютно никому. На чем основывался господин начальник, который издавал это заявление по Свердловской области – это тоже никому не известно. Фирма «GROMOSTAR» кем она сертифицировалась, я не знаю, но аналогичное заявление было сделано ещё через несколько лет, но уже для всей территории Российской Федерации. Мы нашли фирму, которая сертифицировала эти молниеотводы турецкого производства. Эта фирма находится под Москвой. Она не имеет никакого высоковольтного оборудования, она никаким образом не в состоянии была проверить эффективность этих самых активных молниеотводов. Что они проверяли, качество ли покраски, затяжку ли болтов, чёткость надписи или чего-нибудь другого нам не известно. Но эффективность работы высоковольтных молниеотводов эта фирма не могла проверить ни каким способом. Тем не менее Гостехнадзор ссылкой на ее сертификат разрешил к применению всех этих молниеотводов на территории Российской Федерации. Я консультировался со специалистами на следующий момент. Это письмо с разрешением, которое есть и у меня тоже, и я мог бы его показать. Является ли оно юридическим документом? То есть вы воспользовались этим письмом, спроектировали молниезащиту, получили супер аварию с человеческими жертвами, и началось разбирательство уже теперь на уровне прокуратуры, кто виноват. Спасет ли вас это письмо? Ответом мне от квалифицированного человека было: «Ты что на старости лет ум потерял?». Вот это всё, что я могу ответить.

— Большое спасибо. И сейчас у нас остался последний вопрос, задает его Елена: «Все современные здания «нашпигованы» микропроцессорной техникой. Как Вы считаете, не опасно по ЭМС присоединять заземляющие проводники системы молниезащиты здания к его системе уравнивания потенциалов в этом здании?»

— Вам же все равно приходится это делать. Понимаете? От этого вы никуда не уйдёте. У вас есть требования, которые записаны в ПУЭ. Это требование, которое записано в ПУЭ, оно следующее, что все заземляющие устройства такого-то объекта соединяются в единую цепь контура заземления, в единый контур заземления. Так написано в ПУЭ. Дальше в ПУЭ стоит запятая и дано следующее пояснение: за исключением тех случаев, когда по технологическим соображениям вы не можете этого сделать. Мы на одном из семинаров специально рассматривали вопрос о том, можно ли сделать заземлитель, который бы не подвергался бы воздействию тока молнии в рамках одного здания. Что бы вы здесь не придумали, у вас все равно этого не будет. У вас получится электромагнитное воздействие через близко расположенные заземлители самого здания и предположим того индивидуального заземлителя, к которому вы хотите присоединять какую-то аппаратуру. Ничего здесь не выйдет, все равно нужно руководствоваться теми общими соображениями, о которых я говорил. И нарушать рекомендации ПУЭ я бы никому не советовал. Наверное, всё. Индира, есть у нас ещё вопросы?

— Эдуард Меерович, один последний вопрос только что нам прислала Инна: «Целесообразно ли устанавливать РДИП на всем протяжении трассы ВЛЗ-6/10кВ с деревянными опорами или только в местах с ослабленной изоляцией?»

— Если речь идёт о длинно-искровых разрядниках, то вот какая штука – очень хорошие разрядники и очень эффективно работающие. Понимаете? Если это длинно-искровые разрядники, то фирма, которая их выпускает, а в России их выпускает известная фирма. Сегодня разрядники такого сорта она довела до уровня напряжения 110кВ. На последней конференции по молниезащите обсуждались очень активно вопросы этих самых длинно-искровых разрядников. Опыт работы сегодня их вот какой, их количество установленных исчисляется многими десятками тысяч штук. Они надёжны, они эффективны и они, в общем, на линии 6кВ – 10 кВ точно перспективны. Вот и всё.

— Большое спасибо за ответы. Эдуард Меерович, вопросов больше у нас нет, поэтому я вас благодарю за доклад. Коллеги, видеозаписи с предыдущих вебинаров опубликованы на сайте ZANDZ.com и доступны для просмотра, ссылку я вам отправлю в чат. Как только будет опубликована запись текущего вебинара, мы вас проинформируем в нашей ленте новостей.

— Я два слова только хочу сказать. По поводу расчета уровня электромагнитных наводок тока в канале молнии. Может быть мы сделаем вот какую вещь, может быть мы очень короткую статью с четким алгоритмом поместим в проекте Заземление и молниезащита на ZANDZ.com? Как, Индира, это можно сделать или нет?

— Это было бы замечательно.

— Давайте сделаем такую вещь, я беру ответственность в течение трех недель сделать статью с четким изложением алгоритма расчётов. И эту статью мы поместим в проекте Заземление и молниезащита на ZANDZ.com. Как?

— Замечательно. Давайте так и сделаем. О нашей будущей статье мы вас также проинформируем, сделаем анонс на сайте ZANDZ.com в новостной ленте, вы это увидите.

— Только я хочу сказать вот какую вещь, что там придется иметь в виду. Такой расчёт высокоточный можно сделать, конечно, при помощи компьютера, но может быть, мы сделаем такую вещь, может быть мы и программу бесплатную приложим к этому расчёту?

— Сейчас сразу с ходу сказать вам не могу. Давайте это обсудим.

— Дело вот в чём – это частный вопрос, на котором больших пирогов не испечешь. А приучать людей к тому, что они будут пользоваться нашими бесплатными программами надо все равно начинать. Я думаю, что в этом смысл есть. Это очень простенькая программа будет, очень легкая. Или быть может человек зашёл на ваш сайт и на вашем сайте получил ответ. Подумайте, ладно?

— Да, хорошо. Я думаю, что ваше предложение вполне уместно. Эдуард Меерович, еще буквально один вопрос задает его Ирина: «Где же слайды 24 и 25?». Все ли мы успели рассказать?

— Вы знаете какое дело, давайте я вам покажу слайды 24 и 25, и, наверное, Ирина успокоится.

— Спасибо за внимание, слушатели!

— Большое спасибо, коллеги! Мне очень приятно с вами общаться. Хотя я понимаю сегодняшний семинар, он не мог всех удовлетворить вот по какой причине – в нём не было конкретики, но её и быть не могло. Понимаете? Ведь вопрос вот какой: как от молниезащиты переходить к электромагнитной совместимости? Здесь скорее важна идеология, чем конкретика. Спасибо большое, до свидания!

— Всего доброго, Эдуард Меерович! Еще раз большое спасибо за вебинар. Напоминаю, коллеги, что если у вас есть вопросы по проектированию молниезащиты, заземления, обращайтесь в технический центр ZANDZ за бесплатной консультацией. Электронный адрес в течение вебинара я вам отправляла, ещё раз продублирую вам в чат info@zandz.com. Спасибо за участие всего доброго и до следующей встречи!

У вас остались вопросы? Задайте их нашим техническим специалистам и вы получите развёрнутые аргументированные ответы.

Полезные материалы для проектировщиков:

• Вебинары с ведущими экспертами отрасли
• Все для расчётов заземления и молниезащиты
• Полезные материалы: статьи, рекомендации, примеры

Какая молниезащита эффективней – один высокий молниеотвод или несколько малых Практика выбора молниезащиты Статистическая методика молниезащиты 3. Возможности статистической методики