Будущее отечественной молниезащиты (оптимистический вариант). Страница 3

Тэги: молниезащита заземление инструкции и рекомендации
Внимание!

Текст вебинара. Страница 3

Быстрая навигация по слайдам:

 

Существующая статистика токов молнии

Существующая статистика токов молнии

Не буду я говорить об иностранных зонах защиты, потому как это снова пережеванные вопросы. А вот о существующей статистике токов молнии говорить надо. Всё что я сказал, всё упиралось в то, что опасны такие-то токи и не опасны такие-то токи, надо рассчитывать на конкретные токи. А откуда мы взяли статистику токов? Вся та самая статистика, которая сейчас перед вами, она откуда взялась? Вся эта статистика токов собрана по регистрациям в высотные объекты. Например, большинство людей знает регистрации Бергера в Швейцарии, по которым в основном и построена та самая кривая, которая здесь находится. Эта кривая, которая существует почти во всех нормативных, документах построена на основании регистрации Бергера, которая сделана на башне высотой в 70 метров. Правда при этом забывают сказать, что эта башня находится на горе Сан Сальваторе высотой в 600 метров. Эта гора практически не проводящая, поэтому заземлитель этой башни опущен в озеро Лугано, и таким образом естественная высота этой башни получатся примерно 670 метров. Регистрация в Росси – Останкинская башня – 540 метров вместе с флагштоком. И почти все регистрации токов, они для высотных объектов, но с объектами, с которыми мы встречаемся в молниезащите, вовсе не высотные, они обыкновенные эти объекты. Это 30 метров, это 50 метров, может быть иногда 100 метров, а там какая статистика токов? Кто её знает? Есть все основания считать, что это совсем другая статистика, потому что радиусы притяжения молнии зависит от того, какой заряд несёт эта молния. А её ток тоже зависит от этого заряда. И статистики токов молнии могут быть абсолютно другими. По существу мы делаем вот какую вещь, вы знаете, у меня в голове сидит один и тот же анекдот про пьяницу, который искал ключи под фонарем просто потому, что там было светлее, хотя потерял он их в лесу.

 

 

Диапазон наблюдений объекта

Диапазон наблюдений объекта

Это очень серьёзный вопрос. Оказывается вот какая вещь, если я возьму в диапазон наблюдений объекта усреднённой высоты, скажем от 10 – 20 до 50 – 100 метров, то поведение их в отношении молнии окажется не слишком различным. И если я потом усредню все набранные данные к некой средней высоте, например, к высоте 50 метров, то я получу достаточно надежную статистику токов. И оказывается, если я оснащу хотя бы тысячу таких объектов хорошими регистраторами токов молнии, то за 5 – 10 лет наблюдений я соберу статистику, которая покажет мне, какие же реальные токи молнии поражают реальный объект. Это можно сделать.

Прямые измерения

Прямые измерения

Можно сделать из-за того, что сегодня существуют приборы, которые разработаны нашими отечественными специалистами. И которые можно поставить на объекты, о которых я толкую. Поставить их на весь грозовой сезон, не беспокоясь больше о них. И эти приборы дадут регистрации токов молнии, как здесь показано на этих осциллограммах с хорошим высоким разрешением, не требуя при этом ни источника питания, ни какого-то обслуживания в течение какого-то грозового сезона. А стоят эти приборы примерно по 100$ за штуку. Если такую работу организовать, то без всяких сомнений мы получим исходные данные, по которым можно будет смело проектировать надёжную молниезащиту, опираясь на те уровни опасных токов, которые для данного объекта существуют. И не заниматься больше ерундой.

Почему не пригодны дистанционные методы?

Почему не пригодны дистанционные методы?

Мне могут сразу задать вот какой вопрос: «Хорошо, вы собираетесь ставить тысячу приборов, а почему вы не хотите пользоваться дистанционными методами?». Сегодня в мире ряд фирм в основном американского капитала, это фирма «Vaisala», фирма «TOA» продают дистанционные приборы, которые с расстояния 250 – 300 км регистрируют разряд молнии и регистрируют не только точку удара с погрешностью в 100 – 200 метров, но регистрируют амплитуду и временные параметры токов молнии. И вашу статистику они наберут безо всяких хлопот за достаточно большое время. Мы всерьёз занимались возможностями этих приборов. Мы обращались к разработчикам, мы ездили к этим разработчикам и показывали им такую вещь. Мы им показывали что, то излучение, которое вы регистрируете в дальней зоне своими датчиками, оно очень сильно зависит от того, что за молния издаёт это излучение. Потому что импульсы токов, которые текут по каналам молнии, имеют разную амплитуду. В результате этого дела канал молнии имеет разную температуру. А в результате разной температуры у канала молнии разная проводимость. А двигаясь по каналу, волна тока в канале малой проводимости затухает много, а в канале с большой проводимостью затухает мало. Электромагнитные импульсы, которые вы регистрируете, не удается однозначно расшифровать по току. И коэффициент этой самой расшифровки оказывается меняющимся в пределах примерно половины порядка величины как минимум. И поэтому дистанционные методы для этой цели абсолютно не пригодны. И когда мы это показывали разработчикам аппаратуры, они говорили следующую вещь: «Вы обращаетесь не по адресу. Нам эту разработку делали в другом месте». Но покажите тогда разработчикам, пусть они ответят. Ответа нет до сих пор. Вот такова сегодняшняя ситуация. Поэтому говоря о том, от чего зависит будущее молниезащиты в России, я бы сказал следующее: первое, о чем надо говорить – это все-таки о новом нормативном документе по молниезащите. В этом новом нормативном документе должна быть вышвырнута вся та «пена», которая создалась за многие года эксплуатации. И её надо вычистить эту самую «пену» – это первое. Второе – в эту нормативную базу надо включить жёсткие требования по воздействию молнии, которых там нет. И, в-третьих – это нормативная база должна опираться на статистику токов молнии, в которые можно верить. А для того чтобы появилась статистика токов, в которые можно верить, надо организовать один раз в жизни прямые измерения токов молнии на тех объектах, которые мы защищаем. Вот, к сожалению, такая совсем не симпатичная картина вырисовывается того будущего, которое нас ждёт. Это не значит, что нам надо сидеть сложа руки и ждать пока на нас все это упадет.

 

 

Блок вопросов и ответов

— Эдуард Меерович, спасибо! Коллеги, пишите свои вопросы во вкладку «Вопросы». Вопросы уже есть, и я их буду потихоньку задавать. Первый вопрос был от Герасимова Алексея: «Какая зона защиты у активного молниеприёмника и соответствует ли сейчас активный молниеприёмник своим заявленным характеристикам?».

— Слушайте, вы не можете меня спросить что-нибудь попроще? Я ещё раз говорю следующую вещь, никто зоны защиты активных молниеотводов не проверял. В рекламных документах фирм написана примерно следующая вещь: «Если вы устанавливаете активную насадку на тридцатиметровый молниеотвод, то радиус зоны защиты, который этого молниеотвода был на уровне примерно тридцати метров, превращается примерно в 150 метров». И дальше сказано: «Смотрите сертификат соответствия». Я беру сертификат соответствия и начинаю этот сертификат соответствия изучать. И что я вижу? Там написано: чем покрашены молниеотводы, как они защищены от коррозии, как их механические конструкции выдерживают ток молнии. Всё там это есть, нет там только одного – нет никаких результатов испытаний, которые показали бы, что у этого молниеотвода есть хоть какая-нибудь зона защиты. И тогда я «плюю» на нормативные документы, на сертификационные документы и начинаю лезть в те результаты, которые дает наука. Что дает наука? А наука дает следующую вещь, при сравнительной эксплуатации молниеотводов активных и обычных той же высоты, оказалось, что практически все молнии перехватываются обычными молниеотводами, а в активные они просто не попадают. Это значит что зона защиты активных молниеотводов существенно уже, чем у обычных. Это было получено тремя способами. В Америке живым сопоставлением молниеотводов двух типов в течение двух лет. В России испытаниями на источнике напряжения 6 млн. вольт, который давал длинные искры, и сравнивались частоты попадания в активные молниеотводы и в обычные той же высоты. И наконец, компьютерным моделированием и физическим моделированием, которое показало, что именно так должно и быть, что те активные воздействия напряжения длительностью в микросекунды вместо нужных миллисекунд приводят к тому, что активные молниеотводы затыкают сами себя и не работают. Какие ещё доказательства нужны бесполезности этих систем, я не знаю. И я не понимаю сегодняшнего состояния дел. Наши нормативные документы должны отреагировать на активные молниеотводы, в том виде в каком они существуют сегодня, они должны быть однозначно запрещены. Я это буду твердить, пока могу. Пожалуйста, Анатолий следующий вопрос.

 — Спасибо. «К какому уровню защиты отнести здание больниц, школ и детских садов?» – уточняет Людмила.

— Это вопрос не ко мне. У нас есть единственный документ, который относит здания по различным категориям молниезащиты. Это документ РД 34.21.122-87, где есть «Таблица 1» образца 1986 года, вот в этом документе эти здания относятся к третьей категории молниезащиты, насколько я помню, да и то не всегда. Поэтому этот вопрос не ко мне. Категорию молниезащиты устанавливают не специалисты по молниезащите, это дело государственных организаций.

 — Спасибо. Было несколько вопросов по поводу тем вебинаров и вебинаров англоязычных. Я кратко отвечу, что на следующий год мы планируем темы вебинаров, ваши комментарии мы сохраним и в будущем постараемся использовать эти темы и осветить их. Вопрос от Александра: «Где можно познакомиться с корректной методикой расчёта молниезащиты места зон защиты?».

— Во-первых, насколько мне известно, фирма ZANDZ, которая представляет этот самый семинар, имеет программу, которая доступна практически всем. И которые позволяют рассчитать любую систему молниеотводов для любой системы защищаемых сооружений высотой не выше чем 150 метров. Но на количество молниеотводов, на типы молниеотводов, на их исполнение никаких ограничений нет. Система может посчитать любую, какую хотите, систему молниеотводов защищаемых объектов. Почему ограничения по высоте, я вам скажу. До высоты 150 метров основные молнии, которые ударяют в объекты, это молнии нисходящие, которые рождаются в грозовом облаке и идут к земле. Когда высота объектов заходит за 150 метров, все большую значимость принимает молнии наоборот восходящие, которые стартуют от объекта и улетают в облако. Защита от них более простая. Как правило, такие восходящие молнии стартуют только от самых высоких точек сооружений. Вот почему это сделано. Теперь, где с этим можно познакомиться? Познакомиться можно вот где: наша фирма, с которой мы присутствуем на вебинаре, издала две книги, книги эти написаны мной. Одна называется «Вопросы практической молниезащиты», а вторая называется «Электромагнитная совместимость с молнией». И в той и в другой книге думаю, что вы найдете то, что вам нужно.

 

 

 — Вы знаете, какое дело, я бы в РД 34 не опирался ни на что. Почему? Я могу вам объяснить. Этот документ составлялся людьми, которых нет уже на свете, предъявить к ним претензий не возможно, но они заявили вот какую вещь, они написали, что существуют зоны двух типов. Зона типа А и зона типа Б, надежности этих зон они не указали в нормативном документе, но к этому нормативному документу есть как бы методологическое приложение, которое по существу документом не является, но оно к этому документу приложено. И там сказано, что молниеотводы типа А и типа Б имеют очень высокую надёжность. Тип А, по моему – 0,995, а тип Б – 0,95. Мы проверили реально эти зоны защиты для одиночного стержневого молниеотвода, о котором идёт сейчас речь. Оказалось, что реальная надежность молниеотвода типа Б – 0,83, то есть это не лезет ни в какие ворота, а надёжность молниеотвода зоны типа А, она по моему – 0,94, но ничего похожего на реальность там нет. Поэтому я вам очень советую зоны защиты стержневых одиночных молниеотводов взять из документа СО 153-34.21.122.2003, где там конкретно даны три типа зон: зона 0,9, зона 0,99 и зона 0,999. И сказано, что эти зоны рассчитаны для молниеотводов высотой до 150 метров по той самой причине, о которой я вам говорил. И эти зоны многократно проверены и они соответствуют тому, что есть на самом деле. Вот что я хочу сказать.

— Спасибо. Ещё уточнение от Дмитрия: «Скажите, пожалуйста, что за молниеотводы с экранирующим эффектом?».

— Что за молниеотводы с экранирующим эффектом? Об этом был специальный вебинар, но я скажу, вот о чём идёт речь. Речь идёт о том, что на большой территории, скажем, вы защищаете электрическую подстанцию или вы защищаете резервуарный парк. Вы не ставите стержневые молниеотводы, а вешаете тросы. У нас в российской практике почему-то к тросам есть некое предубеждение, почему-то они кажутся не очень эффективными или непонятно что. Но если вы повесите такие тросы то, что у вас получится? Во-первых, у вас получится вот какая вещь: вы опоры этих тросов можете вытащить за защищаемую территорию и тогда токи с заземлителей этих самых опор не попадут в контуры заземления того объекта, который вы защищаете. Это уже первый очень большой плюс без всякого экранирующего эффекта. Поэтому тросовые молниеотводы использовать особенно в местах с не очень хорошим сопротивлением заземления, это крайне желательная вещь. А теперь, что делают сами тросы? Сами тросы, если правильно выбрать диаметр, они в электрическом поле грозового облака начинают экранировать. И если вы их сделаете с правильным шагом, который рекомендован соответствующими инструкциями, у вас над всей территорией, которую вы закрыли этими тросами, у вас повиснет наверху облако объёмного заряда, которое будет экранировать электрическое поле грозового облака и снижать его у поверхности земли там, где находится защищаемый объект. И в результате этого дела у вас надёжность защиты объекта увеличивается как минимум до 0,999, а число ударов вообще во всю эту территорию и в том числе в тросы снижается примерно в 2 – 3 раза. И в результате раза в 2 – 3 снижается число опасных электромагнитных воздействий. То есть вы решаете сразу две проблемы: и надёжность защиты от прямых ударов молнии и сокращаете число электромагнитных воздействий, решаете проблему электромагнитной совместимости. Вот о чём идёт речь.

— Спасибо. Ещё уточнение: «Эдуард Меерович, как тогда правильно считать устройство заземления с учётом шагового напряжения?».

— Считать? Я ещё раз вам говорю, никому из нас электротехники не скажут какое напряжение опасно. Нам должны его сказать физиологи. Значит, что есть в нормативной базе других стран? Например, в Германии? В Германии сказана примерно следующая вещь, что импульсное воздействие от молнии величиной выше 6 кВ может привести к фибрилляции сердца и больше не единого слова. А сколько можно допустить, не сказано. Пока нет такой конкретной цифры, конечно, считать заземлитель очень трудно, но сегодняшняя программа, которая существует, позволяет рассчитать напряжение шага и напряжение прикосновения с любой точностью для любой системы заземляющих устройств. Сосчитать мы можем, мы не можем только сказать, а это убьёт или не убьёт, но это не наша профессия. Понимаете? Что мы можем сделать? Я от гриппа лечить не умею и даже от насморка лечить не умею.

 — Спасибо за комментарий. Александр задает вопрос: «На рисунке, где указана защита резервуарного парка, зона защиты нарисована только по периметру. А почему нет зоны защиты по диагонали?».

— По диагонали она будет намного уже, она ни к чему путному не приведёт, поэтому её и не нарисовали.

— Спасибо. Еще есть несколько комментариев, я хочу их зачитать. Во-первых, пишут, чтобы на вашем веку ситуация с молниезащитой изменилась. Говорят огромное спасибо о том, что вы занимаетесь этим направлением, желают вам как можно больше сил и здоровья, чтобы вы могли продолжать это как можно дольше.

— Спасибо. Я это передам своей жене обязательно.

— Интересный комментарий: «Идея проведения сбора, обновления статистических данных очень верна. Более того такие измерения хорошо бы провести ещё и в разных районах с разной высотой над уровнем моря».

— Вы знаете, какое дело, я прекрасно понимаю, что очень хорошо быть здоровым, а ещё лучше здоровым и богатым. Поэтому сделать нужно не только на разной высоте над уровнем моря, но ещё надо бы и широтные диапазоны посмотреть. То есть что будет, например, при полярном круге и что будет в районе Сочи. Конечно, это всё надо, но это уже следующий порядок. Понимаете? А я хотел показать, что можно сделать минимум, но только не заниматься глупостями. Мне очень хотелось, чтобы эта мысль дошла, и я теперь понимаю, что она дошла, и что теперь у меня, наверное, появятся сторонники и мне от этого будет намного легче. Большое спасибо.

— Спасибо вам! Ещё уточнение, наверняка этот вопрос уже не раз затрагивался, но можно тоже кратко ответить: «Эдуард Меерович, если всё так плохо в нормативных документах, прикладываются ли усилия и соответствующие какие-то рычаги используются для продвижения новой нормативной базы? И что нужно сделать, чтобы сдвинуть с того места?».

— Вы знаете, какое дело, на что мы рассчитывали? В 2016 году, когда шла очередная конференция по молниезащите, она ставила своей задачей подготовить общественность к тому, что это нужно. До того как это всё делалось до конференции, в академии наук была проведена соответствующая работа. И мы получили поддержку в академии наук по этому вопросу, и мы надеялись, что в академии наук появится рабочая группа, которая будет составлена из специалистов по молниезащите, проектировщиков и каких-то директивных органов, которые эту работу проведут и сделают. И естественно на это нужны какие-то деньги. Но дальше получилась следующая вещь, в академии наук произошли достаточно крупные изменения. Изменилось руководство и вся эта работа, она оказалась без последствий. Будет ли сделано что-нибудь дальше? Я не в праве управлять академией наук, но думаю как член оргкомитета конференции, постараюсь такую работу все-таки продолжить. Без всяких сомнений её надо продолжать. Вы поймите, в РД 34 и зоны там не такие, документ устаревший, проектировать по нему сложно. Есть СО 153, а в этом документе вообще никаких цифр нет кроме цифр, которые выписаны из МЭК по размерам железок, больше там ничего нет. По нему тоже невозможно ничего проектировать, но жить так все-таки нельзя. Есть выход из положения, по которому идут многие богатые ведомства, они делают свой собственный стандарт и говорят: «Нам плевать на ваши государственные нормативные документы. Вот мы будем жить по своему стандарту и всё». Но так мы далеко не продвинемся.

— Ещё один вопрос: «Эдуард Меерович, можете ли вы прокомментировать требования некоторых экспертов о вредном воздействии тока молнии на арматуру железобетонных фундаментов и металлоконструкций здания и необходимости использования для заземления молниеприёмников искусственных токоотводов и заземлителя?».

 — Вы знаете, какое дело, у нас есть НИИ железобетона, и есть очень классные специалисты, которые занимались этим вопросом. Я думаю, что ток молнии не оказывает никакого особого влияния на арматуру, а по их представлениям ток молнии может оказывать влияние на состояние самого бетона, потому что вы знаете, что бетон кроме сжатия, он на другие нагрузки реагирует очень плохо. И поэтому когда НИИ железобетона разрабатывала предложение по использованию фундаментов в качестве заземляющих устройств, то они всё время оговаривали следующую вещь, что нужно принимать во внимание опасность деформации железобетона при воздействии токов молнии. Но в чём и как оценивать эту опасность, сказано не было. Теперь представьте следующую вещь, представьте себе, что появились люди, которые говорят: «Слушайте, ребята, заканчивайте эту глупость. Нельзя делать фундамент здания в качестве заземляющего устройства. Нельзя и всё!». И что из этого будет следовать? А как вы устраните использование фундамента в качестве заземляющего устройства? Что вы должны для этого сделать? Технически решить эту задачу нельзя. Если вы, например, по периметру фундамента положите голые электроды, а потом посчитаете, какое количество тока у вас попадет в эти электроды, а какое количество тока попадет через арматуру фундамента, вы увидите, что вы ничего не добились. Поэтому уйти от этой задачи невозможно. Фундаменты всегда останутся заземляющими устройствами и естественными и устранить вы это сможете только вложением громадных средств, которые абсолютно не пригодны для того чтобы использовать в массовом гражданском строительстве. Фундаменты останутся заземлителям в гражданском строительстве. И от этого деться будет некуда.

— Спасибо! Коллеги, напишите в чат есть ли ещё вопросы, потому что пока новых я не вижу. Если вопросов нет, то тоже напишите, что вопросов нет. Пока отмечу, что продолжают поступать комментарии благодарности Эдуарду Мееровичу за познавательный вебинар, что информация ценная, полезная и вопросы, которые были затронуты, они актуальны.

— Понимаете, я даже не знаю, что делать. Я открываю наши инструкции по технике безопасности, я вижу там уровни опасных напряжений. Но эти уровни опасных напряжений даны до воздействия 0,1 – минимум 0,01 секунды. А при молнии воздействие идет не об 0,01 секунде, а об 0,0001 секунде, понимаете? Какое право имеем мы здесь что-то нормировать? Здесь должны нормировать физиологи. И никаких нормативных предложений и даже просто исследований нет. Эта задачу уже не на уровне молниезащиты и не на уровне техники высоких напряжений. Вообще говоря, это задача государственной политики. Тем более сегодня, когда мы раньше валили на что? В местах сбора людей нужно асфальтировать территорию и тогда этот слой асфальта толщиной сантиметров в 5, а то и в 10 см будет изоляцией, которая защитит людей. Но сегодня у нас повальное увлечение плиткой. А плитка кладется с пазами, а в пазах обычный грунт и никакой изоляции эта плитка не представляет. Но мы можем так доиграться, если мы не будем предъявлять каких-то жёстких требований. Поэтому я об этом заговорил сегодня, и заговорил как об одном из очень важных вопросов будущей молниезащиты.

— Спасибо. Коллеги, у нас заканчивается время. Спасибо огромное за участие. Вижу ещё пришло пару вопросов, мы их обработаем и ответим уже вам.

— Может, я отвечу за минуту? Говорите.

— Давайте, если у вас есть пара минут, тогда я сейчас их озвучу. Первый вопрос: «Верен ли метод угла защиты для стержневых молниеприёмников меньше 150 метров?». То есть для небольших молниеприёмников, верен или нет?

— Если речь идёт об углах защиты, которые даны стандартом МЭК 62305, то не верен, и я вам отвечу почему. Потому что зоны по углу защиты по МЭК начинается от вершины молниеотвода. Зона защиты не может начинаться от вершины молниеотвода, потому что молниеотвод должен обязательно иметь превышение над защищаемым объектом. Зона защиты должна начинаться ниже вершины молниеотвода. Иначе вероятность такой зоны будет 50%. В этом отношении зоны защиты МЭК не верны.

— Спасибо. И ещё вопрос: «Подскажите, пожалуйста, опасны ли токоотводы из арматуры, проложенные в бетонных колоннах, если колонны проложены внутри здания, а не по периметру?».

— Знаете, какое дело, опыт показывает, что опасности здесь нет. Почему? Потому что этих колон много и ток распределяется по большому числу арматурных стержней. И поэтому в каждом арматурном стержне наводка (индуцированное падения напряжения), она, как правило, не способна пробить тот слой сухого бетона, потому что это внутренние колоны, которые отделяют эти самые арматурные стержни от человека. Опыт показывает, что никогда не было случаев, когда люди хоть в какой-то степени страдали от этого. Если от шагового напряжения на улице, то таких случаев сколько угодно, то здесь опыт говорит, что здесь этого нет.

— Хорошо, спасибо! Тогда на этом будем завершать. Эдуард Меерович, огромное спасибо и от меня и от слушателей, просто большое количество таких высказываний написано.

 

 

— Будем на это надеяться! Спасибо! До свидания!

Спасибо за внимание

Спасибо за внимание

<< Предыдущая страница
слайды с 8 по 14

 


Смотрите также: