Вебинар «‎Молния и молниезащита в ЭНИН им. Г.М. Кржижановского», страница 3

А теперь я должен сказать ещё об одной фигуре, которая не имеет ровным счётом никакого отношения к молниезащите. Но это человек, это наш единственный высоковольтник Валерий Иванович Попков – академик, бывший академик, секретарь отделения технических наук, бывший президент Международной Электротехнической Комиссии, который, надо сказать, получил медаль Героя Социалистического Труда за работу в этой Комиссии. Вещь совершенно невероятная. Представляете, человек руководил Международной Комиссией и получил звание Героя Соц. Труда. За что? За то, что он постарался эту комиссию ориентировать таким образом, что она была полезна для разработки техники в Советском Союзе. Так, вот, Валерий Иванович Попков был одним из наиболее образованных людей, с которыми я когда-нибудь встречался в Институте. Он был хорошо теоретически подготовленным. Прекрасно знал электродинамику, электрические поля и занимался только одной единственной задачей – это короной. Коронный разряд – это антипод молнии, потому что молния – это самый энергетичный разряд, коронный – это самый слабый разряд. Хотя потери на корону уже в то время были весьма весомыми. Попкова интересовала корона со всех позиций. И в первую очередь с позиции электронноемной технологии, потому что разряды, которые формирует корона, можно было использовать в целом ряде технологических процессов. Это очистка газов, это разделение частиц различного происхождения, это краска, это покрытие поверхностей специальными составами. Всё это очень интересовало Попкова, и в результате Попков выделился из нашей лабораториивысоковольтного газового разряда и молниезащиты и организовал лабораторию высоких напряжений. Он говорил всегда нам:

— В окрестности такой постоянно стоящей башни в электрическом поле грозового облака возникает коронный разряд. Этот коронный разряд выбрасывает в атмосферу облако объемного заряда. Облако объемного заряда экранирует башню. Молния ее просто не видит. А ракета не успевает сделать такое облако заряда, и по этой причине молния провоцируется ракетой, но не провоцируется постоянно рядом стоящей башней, которая, как шапка-невидимка закрыла этим зарядом. Наше исследование короны в электрическом поле грозового облака было начато, как работа по договору, которая нам навязала одна американская фирма. И когда мы взялись за эту работу, то разговоры были такие. Это было конец века и в Интернете появились заметки примерно такого сорта – видимо русским специалистам совершенно нечего есть, если они взялись за такое бесполезное дело, как исследование коронного разряда в электрическом поле грозового облака, которое к практической молниезащите не имеет и не может иметь никакого значения. Эта была жестокая ошибка, и нам пришлось потратить достаточно много усилий для того, чтобы переломить общественное мнение и для того, чтобы было понятно, что корона может иметь отношение к молниезащите и может иметь отношение к молниезащите совершенно прямое.

— Суть дела заключается, вот, в чём. Над каким-нибудь объектом строилась конструкция, похожая на зонтик, с которого содрали обшивку и оставили только одни спицы. А на этих спицах поставили иглы высотой сантиметров 10, а количество этих игл могло быть до нескольких тысяч штук, даже до десяти тысяч штук. И суть дела была такая, когда эти иглы начинали экранировать, то поначалу каждая игла действовала совершенно независимо от другой. Но постепенно облако объемного заряда над всеми ими объединялось в единую систему, и после того, как такое объединение происходило, каждая игла вела себя, как элемент единой экранирующей системы. В совокупности эти иглы давали небольшой ток, чем одна уединенная игла в свободном пространстве. И ток через каждую иглу был настолько маленький, что он был не в состоянии нагревать воздух около этой иглы и не от одной иглы не развивался встречный канал, который перехватывал бы молнию. Такая система защиты, названная DAS, была придумана Роем Карпентером. Ее физическая сущность вскрылась в тех исследованиях, о которых я говорю. А суть этой вещи, она была такая. Это не молниеотвод. Такой зонтик не имеет никакой зоны защиты, но расположенный над каким-нибудь сооружением, например, над антенной системой, он устранен практически полностью ударом в эту систему. И устранены таким образом и электромагнитные наводки тоже. Применение такой штуки было очень ограниченным, потому что действительно для чего ее можно было применять? Для антенны, типа там телевизионной. Или как здесь показано на этой фотографии для люстры, которая освещает территорию в данном случае это аэропорт. Очень ограниченная вещь. Но раздумий такая система рождала очень много. А нельзя ли сделать такую экранирующую систему, которая закроет большое пространство на земле? Например, распредустройство высоковольтной подстанции. Если бы это можно было бы сделать, то тогда число ударов в такую подстанцию резко бы сократилось. Число электромагнитных наводок бы тоже резко сократилась. И тогда это была бы замечательная система. И ЭНИН в течение нескольких лет работал в этом направлении. И работы в этом направлении его показали следующее, что если устроить, отказать от стержневой молниезащиты подстанции. А в основном подстанции сегодня защищают только стержнями.

— Электромагнитные наводки от близких ударов молнии сократятся примерно втрое. Наводок от токов молнии в земле просто не будет, потому что тросы даже, если они перехватят молнию, они отведут её ток в сторону через опоры. И всё это вместе приведёт к совершенно другой системе молниезащиты объектов большой площади. Такую работу ЭНИН провел. Предложения о строительстве такой системы сегодня существуют. К сожалению, сегодня обстановка в мире и в стране такая, что от ряда технических новинок пока временно приходится отказываться. Но работы такого сорта, они, в общем, существуют и они, я уверен, в конечном итоге они будут реализованы. Я должен сказать ещё одну вещь о короне. Это исследование короны, которое велось в течение порядочного времени в Институте и надо сказать, что исследования короны – это моя давняя и, наверное, самая большая любовь.

— И в результате этого в земле происходят ионизационные процессы, в том числе, ионизационные процессы в виде развития длинных каналов, которые могут двигаться по поверхности земли и проходить на расстояния, скажем, в десятки метров. Этот процесс, в общем, не нов. Он достаточно хорошо известен. Его в натурных условиях наблюдали и 50 лет тому назад. Сегодня о нем заговорили сновав связи с тем, что современные технические объекты имеют очень развитую подземную сеть подземных коммуникаций. И это коммуникации в первую очередь процессорной техники, и повреждение этих коммуникаций может оказаться существенно более серьезным, чем, например, повреждения самого энергетического оборудования. Это не редкость, когда происходят такие события.

— Это установка абсолютно беспрецедентная по своим энергетическим параметрам, если хотите — мировой рекорд. Да и это еще мировой рекорд, который на колесах, потому что вся эта установка смонтирована на двух больших машинах, может передвигаться в любую точку нашей страны и проводить там исследования. И совсем недавно закончились циклы, первый цикл исследований, который был сделан при помощи этого генератора. Те результаты, которые я сейчас докладываю – это результаты, которые будут уже опубликованы в журнале «Физика плазмы» № 2 за 16-й год. Сейчас этот журнал выходит, оттиски уже есть. И что было сделано? Эту установку привезли специально на высокопроводящий грунт. Удельное сопротивление этого грунта в одном месте было 50 Ом м, в другом месте 100 Ом м. Но это шик модерна. Меньше не бывает по сути дела, разве что в болото куда-нибудь сунетесь. В этой, на этой территории были сформированы импульсы тока амплитудой в 85 кА. Что такое 85 кА? Я могу сказать. По крайней мере, у 90% молнии ток меньше. Когда при помощи этих импульсов проверили, а что же теперь делается с сопротивлением заземления. Выяснилось, что сопротивление заземления такой системы упала по отношению к своему стационарному значению, приблизительно в пять раз.