Вебинар "Противоречия нормативной документации «Заземления и молниезащиты». Как правильно с ними работать?" Страница 1

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

(прошёл 20 сентября 2017 года в 11-00)

На прошедших вебинарах в разной форме не раз затрагивались эти вопросы. К большому сожалению их актуальность не только не снизилась, но повышается с каждым годом. Удивительного в этом нет. Отечественная техника массово осваивает микроэлектронные приборы. Их работоспособность определяет надежность функционирования сложных и ответственных предприятий, остановка которых недопустима не только из-за высокой стоимости производимой продукции, но и в связи с необходимостью обеспечивать безопасность и комфортность проживания населения в обширных регионах.

Все больше практически значимых ситуаций, где на первый план выходит не защита оборудования от непосредственного контакта с каналом молнии, а надежная защита ее электрических цепей от электромагнитных наводок различного происхождения непосредственно или косвенно связанных с электромагнитным полем тока молнии. Возникшие в связи с этим обстоятельством новые требования к молниеотводам и их заземляющим устройствам до сих пор не нашли практически никакого отражения в отечественных нормативных документах.

Приходится напоминать, что "свято место пусто не бывает". Когда молчат официальные нормативные документы, общество самостоятельно формирует требования, далеко не всегда аргументированные, а подчас и откровенно вредные. Достаточно указать хотя бы на изолированные заземляющие устройства, которые в большинстве проектных решений никак не защищают от проникновения тока молнии к особо ответственным электрическим цепям.

Другую опасность представляют зарубежные производители. В интересах массой продажи своей продукции они предлагают готовые проекты молниезащиты, выполненные на основе стандартов МЭК. Не редкость, когда технические решения этих стандартов плохо стыкуются с практикой молниезащиты в России, а в ряде практически значимых ситуаций откровенно противоречат им.

Мы не раз приглашали зарубежных специалистов к открытой дискуссии. В ответ молчание, которое, правда, никак не мешает предлагать уже упоминавшиеся проектные решения.

Наконец, существует еще один блок противоречий. Он вызван практически невыполнимыми требованиями нормативных документов. Здесь проектировщик и монтажная организация поставлены перед несокрушимой преградой. Не редкость. чтобы обойти ее приходится идти на откровенную фальсификацию.

Прослушав вебинар, специалист вряд ли сможет игнорировать существующие нормативы. Но он сможет выбрать техническое решение, которое представится приемлемым по экономическим соображениям и позволит обеспечить надежность функционирования объекта в грозовой обстановке.

 

Рекомендуется просмотр с качеством "720p" в полноэкранном режиме.


 

Текст вебинара. Страница 1

Быстрая навигация по слайдам:

Страница 1:

1. Противоречия нормативной документации
2. Выбор внешних молниеотводов
3. Важность высоты молниеотвода
4. Чем не устраивает стандарт МЭК
5. Метод углов защиты МЭК
6. Метод катящейся сферы
7. Методика МЭК
8. Недостатки РД и СО
9. Высотные молниеотводы - явная ошибка!
10. Компьютерный расчет

Страница 2: >>

11. Надежность зон защиты
12. Многократные молниеотводы
13. Как проектировать, когда нет программы
14. Крыша машины климат контроля
15. Замкнутый трос в СО-153
16. Аналогия со стержневыми молниеприемниками
17. Проблема монтажа?
18. Испытания болтовых соединений
19. Как поладить с Гостехнадзором?
20. Заземление с молниезащите. Стандарт МЭК

Страница 3: >>

21. Заземление в молниезащите. РД 34.21.122-87
22. Стандарт «Транснефть»
23. Кондуктивная связь через грунт 
24. Контур заземления промышленного объекта
25. Опасность скользящих разрядов
26. Нормирование напряжений шага и прикосновения
27. Напряжение шага при токе молнии 30 кА
28. Нормы РФ по электробезопасности
29. Молниезащитная сетка
30. Блок вопросов и ответов

Примерное время чтения: 1 час 23 минуты.



Противоречия нормативной документации
Противоречия нормативной документации

 

— Коллеги, добрый день! Мы рады приветствовать вас на очередном вебинаре с признанным экспертом в области молниезащиты и заземления, с профессором Эдуардом Мееровичем Базеляном. Коллеги, напоминаю, что у нас запланирована насыщенная программа вебинаров в этом году. Следующий вебинар для проектировщиков состоится 18 октября на тему:«Расчет надежности молниезащиты любого объекта за 30 минут с помощью сервиса расчетов ZANDZ». Также в ноябре запланирован вебинар с Эдуардом Мееровичем «Происхождение зон защиты молниеотводов, их фактические возможности и негативное воздействие на оптимизацию внешней молниезащиты». Сейчас в чат отправим ссылку на мероприятие, заходите, регистрируйтесь, чтобы не пропустить актуальные события. Помимо этого вы можете узнать о новых мероприятиях в наших социальных сетях, добавляйтесь в группы и будете видеть наши ближайшие мероприятия. Итак, сегодня у нас вебинар из серии вебинаров для проектировщиков. Тема:«Противоречия нормативной документации тематики «Заземление и молниезащиты». Как правильно с ними работать?». Несмотря на то, что эта тема уже была освещена на прошлых вебинарах, вопросов по ней меньше не становиться, они постоянно встречаются на форумах, поступают на наш адрес по почте или по телефону. Сегодня мы постараемся ответить на эти вопросы. В свою очередь призывают вас активно задать свои вопросы и оставлять комментарии в чате. Несколько организационных моментов: вебинар продлится примерно 70 – 80 минут. На вопросы мы будем отвечать в конце вебинара и, если это потребуется, сразу по мере их поступления. Рекомендую при написании вопросов или оставлении комментариев указывать слайд или фразу профессора, к которым они относятся. Так будет удобнее, мы сможем оперативно и нацелено отвечать. Коллеги, моя вступительная часть завершена, передаю слово лектору. Эдуард Меерович, еще раз добрый день!

— Добрый день, коллеги! Поздравляю вас с 1 сентября нашим проектировочным. Вы знаете, к той теме, которую предлагал сейчас Анатолий, я отнесся очень отрицательно. Отрицательно, вот по какой причине: я считаю, что нового все равно ничего не скажу. Так или иначе, все то, о чем шла речь, мы говорили в разных вебинарах. Возражение мне было следующее: во-первых, появляется новое поколение проектировщиков и надо учитывать его интересы, а, во-вторых, нормативных документов новых не появилось. В 2016 году, прошлом году была российская конференция по молниезащите. И на этой конференции было очень длинное и очень убедительное решение, в котором все участники конференции обращались к нашей Академии Наук с просьбой устроить специальный комитет, который разрабатывал бы новый нормативный документ по молниезащите. И у нас была договоренность с президентом Академии Наук о том, что такая работа может пойти. Но вы знаете, что произошло с Академией Наук. Там пертурбация, связанная с выбором президента, им сейчас не до нормативных документов. И когда появится новый нормативный документ, я честно сказать не знаю. Но я думаю, что в течение ближайших одного – двух лет нового нормативного документа точно не будет. И мы будем жить по старому нормативному документу, со старыми дырками, с которыми нам с вами надо обязательно разбираться.

Выбор внешних молниеотводов
Выбор внешних молниеотводов

 

— Я хочу попробовать собрать в кучу то, что непонятно, а иногда просто откровенно ошибочно в нормативных документах и российских и международной электротехнической комиссии по молниезащите. Я вот с чего хочу начать, сегодня отношение к молниезащите стало совсем другим, чем это было 30 лет, я уже не говорю 50 лет назад. Молния перестала быть страшилкой в отношении зданий, сооружений. Молния не может разрушить здание, молния и не может поджечь современное здание. Разве что это будет резервуарный парк с жидким или газообразным топливом. Чем сегодня страшна молния? Сегодня молния страшна в первую очередь своим электромагнитным полем. Электромагнитное поле, выводя из строя микропроцессорную технику, которая сегодня командует всеми видами производства, приводит к ущербам значительно больше, чем какое-то механическое разрушение здания. Поэтому нормативные документы сегодня должны быть в первую очередь ориентированы на то, чтобы молния не создавала опасных электромагнитных воздействий. С этих позиций не один нормативный документ на внешнюю молниезащиту не ориентирован. И первое несчастье, которое есть здесь – это несчастье, связанное с выбором внешней молниезащиты и с проектированием молниеотводов.

Важность высоты молниеотвода
Важность высоты молниеотвода

 

— Вот с этого я и хочу начать. В чем существо дела? Любой разрушающийся объект стягивает молнию с высоты примерно в три собственных высоты. С такого радиуса молния собирается на молниеотвод или на объект. Если вы промахнетесь с высотой, и сделаете ее в два раза больше, чем нужно у молниеотвода, надежность защиты от прямых ударов молнии от этого не пострадает, она будет только лучше. Но количество опасных воздействий молнии на объект от этого увеличится в 4 раза, в квадрат высоты.

 

Чем не устраивает стандарт МЭК
Чем не устраивает стандарт МЭК

 

 

— Давайте посмотрим. Что у нас есть? Практика выбора молниеотводов в России и практика выбора молниеотводов международной электротехнической комиссии принципиально различна. Можно было бы не обращать внимание на это различие, но государственный стандарт, не считаясь никак с российскими специалистами по молниезащите, издает книги стандарта МЭК, присваивая им титул ГОСТ Р. Таким образом предписания по выбору молниеотводов, которые есть в Европе, протаскиваются в Россию. А что собственно протаскивается? Протаскиваются две вещи. В стандарте МЭК, во-первых, есть зона защиты молниеотводов, которая построена по углу защиты. Я могу показать эту зону, вы, наверное, ее знаете. Вот эта зона защиты по углам защиты МЭК. Чем она принципиально отличается? Она отличается от российской зоны защиты тем, что зона защиты исходит из вершины молниеотвода. Это значит, что если у меня объект стоит рядом с молниеотводом, то практически не нужно никакого превышения у молниеотвода над объектом для того чтобы молния в него не попала. Но это абсолютный полный абсурд, потому что для того чтобы это было, нужно было обеспечить надежность защиты какую-то большую, чем 0,5. Молниеотвод должен обязательно иметь превышение над объектом, как это сделано у нас в России. Этот момент в нормативном документе МЭК игнорируется. А второй момент, который есть в нормативном документе МЭК – это принцип катящейся сферы. Мы подкатываем сферу к молниеприемнику, и то, что находится под сферой считается защищенным. Почему это очень беспокоит отечественных специалистов?

 

Метод углов защиты МЭК
Метод углов защиты МЭК

 

— Дело заключается в том, что если вы возьмете углы защиты, которые предписывает МЭК, а он дает углы защиты, в зависимости, во-первых, от уровня защиты, от первого до четвертого, а, во-вторых, в зависимости от высоты молниеотвода. Если вы возьмете эти углы защиты и попробуете по этим углам построить, какой окажется радиус защиты в зависимости от высоты молниеотвода, то для первой категории получится такая кривая. А что это значит? Это значит, что до высоты молниеотвода радиус защиты у вас будет увеличиваться, а после при высотах больших, чем 10 метров радиус защиты начнет снижаться. Значит, по стандарту МЭК получается такое дело: «Ребята, нельзя использовать молниеотводы высотой больше, чем 10 метров! Они ничего не дают, они уменьшают радиус защиты». И это для любого уровня. Такое же точно построение и для третьего уровня защиты. Я беру эти углы и переношу их строго в эти точки. Смотрите, и для третьего уровня защиты после высоты в 30 метров зона защиты начинает уменьшаться. Но нет никаких физических причин, которые бы позволили это делать. Опыт эксплуатации не подтверждает это ни в коем случае. Это проверялось многократно на линиях электропередачи, бралась большая статистика из СИГРЭ международной электротехнической комиссии и показывалось совершенно четко. Нельзя использовать те углы защиты, которые предписываются стандартом МЭК.

Метод катящейся сферы
Метод катящейся сферы

 

 

— Тем не менее проекты, которые построены по стандарту МЭК, в Россию протащены и существуют. более того они реализованы. Теперь давайте возьмем вместо угла защиты радиус защиты. Этих радиусов защиты всего четыре: 20 метров – I уровень, 60 метров – это последний IV уровень. Вот я беру и теперь делаю следующее, я обкатываю радиус защиты, эту сферу вокруг молниеотвода и получаю защищенное пространство. Все остальное не защищено. Теперь смотрите, что получается, если у меня высота молниеприемника оказывается больше чем радиус защиты, то увеличение высоты молниеприемника никак на этот размер не действует. Получается так, что молниеотвод выше 20 метров бесполезен для первого уровня, а молниеотвод выше 60 метров бесполезен даже для четвертого уровня. И это снова физическое недоразумение, которое объяснить никаким способом нельзя. Но зайдите в Интернет и увидите кучу проектов, которые вам предлагают европейские фирмы, где все молниеотводы выбраны по этому радиусу защиты. Теперь второй момент для меня принципиально важный. А что будет, если я возьму не один молниеотвод, а два? Что получается по радиусу этой катящейся сферы? Если сфера, таким образом, положена на молниеотводы и не касается объекта, который стоит под ними, то объект считается защищенным. Я не поленился и сделал следующее: я взял расстояние между молниеотводами 45 метров, взял радиус катящейся сферы для третьего уровня защиты, поставил туда объект и посмотрел, насколько молниеотводы должны превышать объект, чтобы по методу катящейся сферы он считался защищенным. У меня получилась цифра, которую мне стыдно говорить. Молниеотвод должен превышать объект на 2,5 сантиметра. Понимаете? Смотрите, вот стоит молниеотвод, вот стоит объект, он по МЭКу защищен. Теперь на объект сел воробей, он ниже чем 2,5 см – объект будет защищен, но если на объект уселась голубка, то он уже перестанет быть защищенным, потому что 2,5 сантиметра превышение будут выбраны. Понимаете? Нельзя такие вещи тащить в Россию. Государственный стандарт делает черное дело, когда он все это туда тащит, а мы с вами, таким образом, можем попасть на удочку.

Методика МЭК
Методика МЭК

 

— У меня построена зона защиты, сплошная – это по методу катящейся сферы, а штриховая линия – это по углу защиты для третьего уровня молниезащиты. Посмотрите, их радиусы защиты на уровне земли отличаются вдвое. Спрашивается, что использовать? Катящуюся сферу? По катящейся сфере будет все защищено. Или угол защиты? По нему надо брать молниеотводы вдвое выше. Тем не менее, это снова все спокойно принимается. Мораль, которая отсюда следует, одна – зоны защиты по стандарту МЭК не должны использоваться в России. И на этот счет есть строчное указание, потому что в нашем стандарте – СО-153-34.21.122-2003, написано четко и ясно, когда можно использовать зоны защиты по стандарту МЭК. В двух случаях, первый случай – это когда вы строите объект не на территории России, а ваш заказчик желает стандарт МЭК. Слово заказчика – закон. Если это не в России, проектируйте ему по стандарту МЭК. Это его дело. Второй момент: объект находится на территории России, но стандарт МЭК в этой конкретной ситуации дает зоны более жесткие, более узкие или молниеотводы более высокие, чем это положено по нашим российским зонам. Если такое вдруг произошло, вы снова можете использовать стандарт МЭК. Во всех других случаях документ СО-153 использование этого стандарта запрещает.

Недостатки РД и СО
Недостатки РД и СО

 

 

— После того как я поругал международный стандарт, давайте вернемся к нашим документам. А в наших документах все в порядке или нет? Есть два документа: РД 34 и СО-153, они оба действуют. Давайте посмотрим, что же в этих документах есть. Первый момент, который написан в более свежем документе СО-153, что в общем случае молниеотводы надо выбирать исходя не из зон защиты, а исходя из статистического метода используя специальную программу. Этой специальной программы в широком доступе нет до сих пор. И поэтому этот пункт стандарта остается открытым до сих пор. Правда наши с вами спонсоры проекта «Заземления и молниезащиты на ZANDZ.ru» запустили программу, по которой можно рассчитывать любые молниеотводы. Но пока все это работает только в пробном режиме и только на проекте «Заземления и молниезащиты на ZANDZ.ru» нигде больше. Второй момент, когда мы используем выбор молниеотводов по зонам защиты, мы должны ориентироваться на фактическую надежность защиты. Эта фактическая надежность зоны защиты в документе РД 34 никак не указана. В стандарте СО-153 она указана, но указана вот в каком виде: если ваш объект целиком находится в зоне защиты, то его надежность защиты не ниже чем та, которая показана на зоне. Она не ниже, но вот какая она – это никому неизвестно. Объект может находиться очень далеко в зоне защиты. У него надежность может быть в несколько раз, может быть даже на порядок более высокой, чем та, которая указана на зоне. Но определить это никаким образом невозможно. Теперь третье и это, наверное, уже очень серьезно. Если брать зоны защиты в документе СО-153, то они построены только для молниеотводов высотой до 150 метров. В документе РД 34 даны зоны защиты до 600 метров, но даны они очень с серьезным враньем, и мы к этому вранью еще с вами вернемся. И наконец последнее и на мой взгляд самое важное.

 


 

 

Высотные молниеотводы - явная ошибка!
Высотные молниеотводы - явная ошибка!

 

— Давайте начнем с зон защиты высотных молниеотводов, которые есть только в РД 34. Расчетная формула приведена перед вами. Попробуйте построить зону типа А для молниеотвода высотой 600 метров на уровне земли, радиус защиты получится отрицательным. Как понимать отрицательный радиус защиты? Это абсолютно немыслимая вещь, величина лишенная любого физического свойства. И раз такая ошибка существует зоны, это значит только одно – использовать эти формулы вообще нельзя. Они составлены неправильно, и на это никто не обращает внимание. Это первый момент. А что делать на самом деле?

Компьютерный расчет
Компьютерный расчет

 

 

— На самом деле я попытался построить компьютерной программой зоны защиты для таких высотных молниеотводов. Что у меня получается? Получается, что зона защиты невероятнейшим образом сокращается. Например, у 400-метрового молниеотвода радиус зоны защиты на уровне земли с надежностью 0,99 оказывается всего в 60 метров. То есть молниеотвод не защищает пространство на земле даже в непосредственной близости от собственного фундамента. 400-метровый молниеотвод – почти Останкинская башня, на расстоянии 60 метров уже защиты нет. Так это или не так? Вообще говоря, это так. Это так вот по какой причине, потому что такие высотные сооружения тянут на себя разряды молнии, которые промахиваясь мимо молниеотвода, лепят в то пространство около них, которое оказывается, таким образом, незащищенным. Есть ли какой-нибудь опыт, который показывает, что это действительно так? Есть. Когда строили Останкинскую башню, когда она дотянулась до своей предельной высоты, был удар молнии, а башня имела высоту 530 метров, удар молнии был на расстоянии меньше 200 метров, в машину автокрана с опущенной стрелой, и башня не сумела защитить этот автокран. Погибли стропальщик и водитель этой самой машины, потому что удар был непосредственно в нее. И с зонами защиты высотных молниеотводов у нас в России ситуация абсолютно неблагополучная. Другое дело – они мало кому нужны, потому что не так уже много у нас высотного строительства. Но факт остается фактом. В новом документе СО-153, зона защиты представлена только для молниеотводов высотой до 150 метров.

 

Следующая страница >>
слайды с 11 по 20

Смотрите также: